第一節磁場 磁感線
2.課外組織學生閱讀材料“電流磁效應的發現”深化對磁場的認識.
利用課外時間,要求學生做一做“驗證環形電流的磁場方向”實驗.
七 教學步驟
(一)明確目標
(略)
(二)整體感知
本節的教學分為兩部分:1、理解磁場客觀存在.電磁極間相互作用,推理磁場的客觀存在,由演示實驗進一步得出電流周圍也存在著磁場,磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發生相互作用都是通過磁場來傳遞的、2、對磁場進行描述、通過演示實驗得出磁場是有方向性的,用磁感線可以形象地描述磁場的方向性,通過演示實驗形象直觀顯示條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線、電流的磁場的磁感線可用安培定則來反映.
(三)重點、難點的學習與目標完成過程
1.引入新課
我國是世界上最早發現磁現象的國家,早在戰國末年就有磁鐵的記載,我國古代的四大發明之一的指南針就是其中之一,指南針的發明為世界的航海業作出了巨大的貢獻.在現代生活中,利用磁場的儀器或工具隨處可見,如我們將要學習的電流表、質譜儀、回旋加速器等等.進入21世紀后,科技的發展突飛猛進,一日千里,作為新世紀的主人,肩負著民族振興的重任,希望同學們勤奮學習,為攀登科學高峰打好扎實的基礎.今天,我們首先認識磁場.
2.磁場的產生
在玻璃板上放兩輛小車,小車上各放置一 條形磁鐵,通過演示實驗(如圖)觀察到,磁體同名磁極相斥,異名磁極相吸,且不需要接觸就可以發生力的作用,顯然這一力是場力,但磁鐵并不帶電,不存在電場,它就是另一種場──磁場、磁體周圍存在著磁場,常見的條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍都存在著磁場、除磁體周圍有磁場外,丹麥物理學家奧斯特首先發現電流周圍也存在著磁場、觀察演示實驗(如圖)看出,當通入 電流時,小磁針轉動,說明電流周圍也有磁場、磁極與磁極之間、電流與磁極之間、電流與電流之間通過演示實驗看出都會發生相互作用,這種作用都是通過磁場這種特殊物質發生作用的.
3.磁場的性質
在磁鐵周圍的不同位置放置一些小磁針,發現小磁針靜止時,指向各不相同如圖所示,這表明磁場中不同位置力的作用方向不同,因此磁場具有方向性.
與電場對比,在電場中,我們利用檢驗電荷的受力情況來反映電場的方向性,規定正電荷受的電場力方向為電場方向.
在磁場中,我們利用小磁針來規定磁場的方向,規定在磁場中的任意一點小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時北極所指的方向,就是那一點的磁場方向.
4.磁感線
為了形象地反映電場的方向性,我們引進了電場線的概念.同理,在研究磁場時,我們引進磁感線來反映磁場的方向性,磁感線是一些有方向的曲線,在這些曲線上,每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同(即為小磁針的北極指向).利用磁感線,我們就可以比較直觀地描述磁場的方向性.
不同的磁場,磁感線的空間分布是不一樣的,常見的磁場的磁感線空間分布情況如下:
(1)條形磁鐵的磁場
取一塊玻璃板,在其上面撤上碎鐵屑,下面放條形磁鐵,輕輕敲擊玻璃板,碎鐵屑等效于無數個小磁針,形象地顯現出磁場的方向,即為磁感線的平面分布情況(如圖),所以條形磁鐵的磁感線分布如圖.