2019-2020年高二物理磁場(chǎng) 磁感線(二課時(shí)).doc

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2019-2020年高二物理磁場(chǎng) 磁感線(二課時(shí)) 一、教學(xué)目標(biāo) 1．了解磁現(xiàn)象； 2．掌握磁場(chǎng)性質(zhì)； 3．熟練應(yīng)用安培定則； 4．理解典型磁場(chǎng)的空間分布情況。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1．重點(diǎn)是使學(xué)生掌握磁場(chǎng)對(duì)磁體有力作用的性質(zhì)，明白磁場(chǎng)的空間分布情況。 2．使學(xué)生能比較熟練地將畫在平面上的磁感線圖形與磁場(chǎng)的空間分布情況對(duì)應(yīng)起來(lái)。這需要一定的空間想象力，會(huì)有一定的困難。 三、教　　具 1．演示磁現(xiàn)象：條形磁鐵或蹄形磁鐵，碎鐵屑，大頭針。 2．演示奧斯特實(shí)驗(yàn)：通電導(dǎo)線，小磁針。 3．演示磁場(chǎng)性質(zhì)：蹄形磁鐵，通電導(dǎo)體，小磁針，鐵架臺(tái)，投影幻燈，投影片。 四、教法：實(shí)驗(yàn)演示、多媒體輔助教學(xué) 五、教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課 我國(guó)是最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象、應(yīng)用磁的國(guó)家之一，指南針的發(fā)明為世界航海做出了巨大貢獻(xiàn)。現(xiàn)在，磁已更廣泛地應(yīng)用在我們的生活中，今天，我們就來(lái)研究磁場(chǎng)這個(gè)概念． （二）進(jìn)行新課 1．有關(guān)磁的幾個(gè)問(wèn)題 請(qǐng)同學(xué)們思考并回答：你知道哪些磁現(xiàn)象？ 根據(jù)回答，演示磁現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)：磁鐵吸引鐵屑；磁極間的相互作用；磁化現(xiàn)象。 歸納總結(jié)： （1）物體有吸引鐵一類物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。 （2）具有磁性的物體叫磁體。 （3）磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。 （4）同名磁極相斥，異名磁極相吸。 （5）變無(wú)磁性物體為有磁性物體叫磁化，變有磁性物體為無(wú)磁性物體叫退磁。磁體是通過(guò)什么對(duì)鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的？ 2．磁場(chǎng) 說(shuō)明：磁體是通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是物質(zhì)存在的另一種形式，是客觀存在的。小磁針的指南指北性表明地球是一個(gè)大磁體。 磁場(chǎng)是一種物質(zhì)存在，存在于何處？ （1）磁體周圍空間存在磁場(chǎng)；（2）電流周圍空間存在磁場(chǎng)。 演示實(shí)驗(yàn)：磁體對(duì)小磁針的作用；電流對(duì)小磁針的作用。 推理分析：電流周圍空間存在磁場(chǎng)，電流是大量運(yùn)動(dòng)電荷形成的，所以運(yùn)動(dòng)電荷周圍空間也有磁場(chǎng)。靜止電荷周圍空間沒(méi)有磁場(chǎng)。 小結(jié)：磁場(chǎng)存在于磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷周圍的空間。 （3）磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式 設(shè)問(wèn)：怎樣知道磁場(chǎng)的存在？ 方法是檢驗(yàn)。如果檢驗(yàn)，應(yīng)知道磁場(chǎng)對(duì)什么有作用。 （4）磁場(chǎng)對(duì)磁體、電流有磁力作用 演示：磁場(chǎng)對(duì)磁體、電流的作用。 科學(xué)推理：電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，那么電流對(duì)電流應(yīng)該有力的作用。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： 與用檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電場(chǎng)存在一樣，可以用小磁針來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)的存在。 演示：檢驗(yàn)磁場(chǎng)。 方法：把小磁針?lè)旁诖艌?chǎng)中被檢驗(yàn)點(diǎn)A處，如果看到小磁針擺動(dòng)后靜止，磁針不再指向南北方向，而指向一個(gè)別的方向，說(shuō)明A點(diǎn)有磁場(chǎng)。檢驗(yàn)B點(diǎn)磁場(chǎng)會(huì)發(fā)現(xiàn)同樣現(xiàn)象，說(shuō)明B點(diǎn)也有磁場(chǎng)。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)A、B兩點(diǎn)小磁針靜止時(shí)的指向也不相同，這說(shuō)明小磁針在A、B處受磁場(chǎng)力方向不同，顯然磁場(chǎng)是有方向的。 3．磁場(chǎng)的方向 復(fù)習(xí)：在電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向是人們規(guī)定的，同理，人們也規(guī)定了磁場(chǎng)的方向。 （1）規(guī)定：在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。 確定磁場(chǎng)方向的方法是：將一不受外力的小磁針?lè)湃氪艌?chǎng)中需測(cè)定的位置，當(dāng)小磁針在該位置靜止時(shí)，小磁針N級(jí)的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。 （2）磁場(chǎng)方向的判定 磁體磁場(chǎng)：可以利用同名磁極相斥，異名磁極相吸的方法來(lái)判定磁場(chǎng)方向。 電流磁場(chǎng)：利用安培定則判定磁場(chǎng)方向。 復(fù)習(xí)：在電場(chǎng)中，用電場(chǎng)線來(lái)描述電場(chǎng)，幫助我們形象理解各點(diǎn)的電場(chǎng)方向。同理，在磁場(chǎng)中我們用磁感線來(lái)幫助我們形象描述理解各點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。 4．磁感線 對(duì)比理解：在電場(chǎng)中畫出一系列從正電荷出發(fā)至負(fù)電荷終止的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，這些曲線叫電場(chǎng)線。 在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同。 演示：模擬磁感線的形狀 明確： （1）磁感線上每一點(diǎn)切線方向跟該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同。 投影典型磁場(chǎng)的分布情況圖示： （2）磁感線特點(diǎn) 與電場(chǎng)線對(duì)比，正電荷出發(fā)，負(fù)電荷終止．不相交不閉合的曲線．分布疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)弱． 磁感線： ①磁感線從N極指向S極（內(nèi)部從S指向N）； ②磁感線是閉合曲線，且任意兩條磁感線不相交； ③磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。 5．地磁場(chǎng) 地球在周圍空間會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，叫地磁場(chǎng)。地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)條形磁鐵外面的磁場(chǎng)。地理的南北極是地磁的北南極。由于磁偏角的存在，指南針并不指向地球的正南正北。在地球兩極附近，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為510-5T，而永久磁鐵兩極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.5T.地磁場(chǎng)是非常弱的。 （三）鞏固練習(xí)　 如圖所示，當(dāng)K閉合后，A、B兩處小磁針的指向如何？  （四）課堂小結(jié) 1．磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式，磁場(chǎng)的性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。 2．磁感線是形象描述磁場(chǎng)的幾何方法。 3．會(huì)用磁感線畫出各種磁場(chǎng)的分布情況。 （五）布置作業(yè)：把課本P173練習(xí)一（1）、（2）、（3）、（4）做在課本上。 六、說(shuō)明： 1．通電直導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng)，但并不吸引鐵一類物質(zhì)。 2．螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向的判定不能用外部磁場(chǎng)的判定方法來(lái)判定。 教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明： 1．場(chǎng)是非常抽象的概念，借助于方便、可行、直觀的實(shí)驗(yàn)將抽象概念具體化，能夠幫助理解和記憶該概念，對(duì)于磁感線可以組織一些可行的實(shí)驗(yàn)?zāi)M復(fù)雜抽象的概念。內(nèi)容過(guò)于強(qiáng)調(diào)具體的模型反而會(huì)造成對(duì)概念的曲解。 2．磁場(chǎng)存在于整個(gè)空間，磁感線也存在于整個(gè)空間.教材僅給出平面圖，教學(xué)中可用不同形式給出磁感線的分布圖。發(fā)揮學(xué)生的空間想象力，使他們對(duì)磁場(chǎng)分布有一個(gè)等完整的認(rèn)識(shí)。突出實(shí)驗(yàn)的客觀性、規(guī)律的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)，記憶印證知識(shí)的同時(shí)給科學(xué)以美好的印象。 附：板書設(shè)計(jì) 第十五章　 磁場(chǎng) 第一節(jié)　 磁場(chǎng) 磁感線 1．了解磁現(xiàn)象 2．磁場(chǎng) ①磁場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì) ②磁體周圍空間存在磁場(chǎng) ③電流周圍空間也存在磁場(chǎng) ④磁場(chǎng)的基本性質(zhì)——力的作用和方向性 3．磁場(chǎng)的方向 ①規(guī)定　 小磁針靜止時(shí)北極所指的方向 ②判定方法 a．磁體的磁場(chǎng)　 相互作用 b．電流的磁場(chǎng)　 安培定則 4．磁感線 （1）常見(jiàn)的幾種磁感線分布 （2）磁感線的特點(diǎn) ①外部　 N→S 內(nèi)部　 S→N ②不相交的閉合曲線 ③疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 第2課時(shí)（復(fù)習(xí)課） 一、教學(xué)目標(biāo)：復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)的知識(shí)，加深對(duì)磁場(chǎng)概念的理解，進(jìn)一步熟悉幾種典型磁場(chǎng)磁感線的分布情況，能夠運(yùn)用磁感線的概念解決有關(guān)磁場(chǎng)的問(wèn)題。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1．重點(diǎn)是進(jìn)一步加深對(duì)磁場(chǎng)概念的理解。 2．難點(diǎn)是能夠運(yùn)用磁感線概念解決相關(guān)問(wèn)題。 三、教 具:計(jì)算機(jī)，大屏幕，上節(jié)課使用過(guò)的CAI教學(xué)課件 四、教 法:多媒體輔助教學(xué) 五、教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)和磁感線的概念．這節(jié)課我們對(duì)上節(jié)課所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)和應(yīng)用。 （二）進(jìn)行新課 1．復(fù)習(xí)提問(wèn) （1）什么是磁場(chǎng)？磁場(chǎng)存在于那里？ 磁場(chǎng)是一種物質(zhì)存在，存在于磁體和電流周圍的空間。 (2)磁場(chǎng)的基本特性是什么？磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是如何規(guī)定的？ 磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)磁體或電流有力的作用。磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向與小磁針北極受力方向相同，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向。 （3）磁感線如何表現(xiàn)磁場(chǎng)的方向？條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線管的磁感線分布是怎樣的？怎樣用安培定則判斷通電直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線管的磁場(chǎng)方向？ ①磁感線上每一點(diǎn)切線方向跟該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同。 ②磁感線從N極指向S極（內(nèi)部從S指向N）； ③磁感線是閉合曲線，且任意兩條磁感線不相交； ④磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。 投影典型磁場(chǎng)的分布情況圖示： 或課件演示典型磁場(chǎng)的磁感線。（見(jiàn)課件） 用安培定則判斷通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向: 用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。 用安培定則判斷環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。 用安培定則判斷通電螺線管的磁場(chǎng)方向: 用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。 2．例題精講 【例1】如圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時(shí)N極指向右，試判斷電源的正負(fù)極。 分析和解答： 小磁針N極的指向即為該處的磁場(chǎng)方向，所以在螺線管內(nèi)部磁感線由a→b，根據(jù)安培定則可判斷電流由電源的c端流出，由d端流入。故c端為正極，d端為負(fù)極。 注意：不要錯(cuò)誤認(rèn)為螺線管b端吸引小磁針的N極就相當(dāng)于條形磁鐵的南極，關(guān)鍵要分清螺線管內(nèi)部磁感線分布。 【例2】如圖所示，若一束電子沿y軸正方向移動(dòng)，則在z軸上某點(diǎn)A的磁場(chǎng)方應(yīng)該是 [ ] A．沿x軸的正向 B．沿x軸的負(fù)向 C．沿z軸的正向 D．沿z軸的負(fù)向 分析和解答： 電子沿y軸正方向移動(dòng)，相當(dāng)于電流方向沿y軸負(fù)方向，根據(jù)安培定則可判斷在z軸上的A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向應(yīng)該沿x軸負(fù)方向。故選B。 3．鞏固練習(xí) （1）把一根水平放置的導(dǎo)線沿東西方向垂直放在小磁針的上方，當(dāng)給導(dǎo)線通以由東向西的電流時(shí),磁針將 （ ） A．偏轉(zhuǎn)90 　 B．偏轉(zhuǎn)180 　 C．偏轉(zhuǎn)360 　　　 D．不發(fā)生偏轉(zhuǎn) （2）圖1中當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，磁針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以下的判斷正確的是 （ ） 圖1 S N A．當(dāng)線圈通以沿順時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí)，磁針N極將指向讀者 B．當(dāng)線圈通以沿逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí)，磁針S極將指向讀者 C．當(dāng)磁針N極指向讀者，線圈中電流沿逆時(shí)針?lè)较? D．不管磁針如何偏轉(zhuǎn)，線圈中的電流總是沿順時(shí)針?lè)较? （3）在圖2所示的情況中，電源的a端為_(kāi)_____極(填“正”或“負(fù)”)，在通電螺線管中的c點(diǎn)放一小磁針，它的北極受力方向?yàn)開(kāi)______． （4）關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是 圖2 N S a b c 電源 A．磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是一種物質(zhì) B．磁場(chǎng)最基本的特性，是對(duì)處在其中的磁極或電流有磁場(chǎng)力的作用 C．電流和電流間的作用是通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)行的 D．某小段電流在空間某處受到磁場(chǎng)力的作用，則該處一定有磁場(chǎng) 參考答案： （1）B．?。?）C．　（3）正，向左　　（4）ABCD （三）布置作業(yè)：預(yù)習(xí)課本第二節(jié)“安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度”