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磁感應強度教案
作為一名默默奉獻的教育工作者,常常需要準備教案,編寫教案有利于我們準確把握教材的重點與難點,進而選擇恰當的教學方法?靵韰⒖冀贪甘窃趺磳懙陌!下面是小編為大家收集的磁感應強度教案,希望對大家有所幫助。
磁感應強度教案1
“問題引領、對話體驗、實踐感悟”的課堂是以“問題系統”的形式呈現,通過自然的“對話”,激發(fā)學生的學習興趣,調動學生的深度思維。以“核心問題”為中心引領課堂教學,使學生最大程度地處于積極主動自主建構問題系統的深度思維狀態(tài)中。事實上,課堂中教師決不是為了問題而生硬地拋出一系列的所謂“問題”,而是以學生學習的思維為主線,通過科學的設計,以“核心問題”引導學生自然地生成相關的一系列“子問題”,從而有效地驅動課堂在“實踐感悟”中自然、有序地向前推進。本文以上海科學技術出版社出版的高級中學課本《物理》高二年級第二學期(試用本)第11章A電磁感應現象第2節(jié)新授課內容——“探究感應電流產生的條件”教學案例為例,積極探尋“問題引領、對話體驗、實踐感悟”的課堂追問路徑。
一、核心問題與問題系統
本節(jié)課的核心問題是感應電流產生的條件是什么?圍繞核心問題精心設計了三個子問題,子問題分別圍繞“是什么?”“如何設計?”以及“為什么?”開展,構建探究感應電流產生的條件問題系統,如圖1所示。
圖1 探究感應電流產生的條件的問題系統
二、對話與追問
1、教師設問,導入情境
教師引導學生閱讀教材P2“自主活動”并思考問題:(1)如何才能由“磁生電”?是不是只要將一個磁鐵放在回路的旁邊就能產生感應電流呢?(2)在初中時,我們是如何使閉合回路中產生感應電流的?
學生:在問題的引導下,利用手邊的實驗器材,重現初中所學的“磁生電”內容。
2、生生追問,合作學習
教師引導:按照初中所學的方法,我們所總結出來的產生感應電流的條件是如何表述的呢?
合作小組學生A:閉合回路的部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時,電路中就會產生感應電流。合作小組學生B提問:電路中的電流是由什么器件提供的呢?
合作小組學生C追問:電路中的電流應當是電源提供的,那么電路中哪一部分相當于是電源呢?是不是只有閉合回路的部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時才會產生感應電流呢?閉合回路的全部導體在磁場中切割情況又是如何?
3、師生對話,方法歸類
方法歸類要點:(1)你用的什么方法得到感應電流的?(2)設計的`原理是什么?(3)如果有原理圖或電路圖,請畫出。
合作小組學生A:讓條形磁鐵上下運動,依據是相對運動原理。合作小組學生B:讓通電線圈A在線圈B中上下移動,依據是用電磁鐵代替永磁體。
教師追問:以上方法中,線圈和磁場間都存在相對運動,上述兩種方法都等同于線圈在切割磁感線。那么,能不能在閉合回路跟磁場間沒有相對運動的情況下產生感應電流呢?
組內追問:如何進一步優(yōu)化實驗,實現閉合回路跟磁場間沒有相對運動的情況下產生感應電流?各小組需要深入探究學習,仔細觀察每一個實驗細節(jié)。
合作小組學生C:如圖2所示,在教材第3頁圖11-7所示的裝置中,斷開或閉合開關,或者是在開關閉合時,較快地移動滑動變阻器的滑片時,也能產生感應電流。原理是由變化的電流產生變化的磁場,而法拉第的研究告訴我們,變化的磁場就能夠在閉合回路中產生感應電流。
合作小組學生D:如圖2所示,在教材第3頁圖11-7所示的裝置中,在開關閉合時,在線圈A中迅速拔出或者插入鐵芯時,也有感應電流產生。原理與學生代表C所述相同,即改變閉合回路所在處的磁場強弱時,可以產生感應電流。
初步結論:只要閉合電路所在處的磁場發(fā)生變化,電路中就會產生感應電流。
4、教師追問,引導歸納
教師追問:如果讓條形磁鐵沿線圈B軸線的中垂線,從側面靠近(或遠離)線圈B,或者讓線圈A和B的軸線相互垂直放置時,線圈B回路中有沒有感應電流呢?
學生們繼續(xù)分組探究,發(fā)現此時雖然線圈B回路所在處的磁場也發(fā)生了變化,但并沒有使回路中產生感應電流。
實踐感悟:以上的初步結論應該還存在不完善的地方。
法拉第的偉大之處還在于,他創(chuàng)造性地用形象的“磁感線”來直觀地描述抽象、無形的磁場。以此進一步引導學生在相關實驗裝置簡圖中畫出相應的磁感線分布情況,并深入思考產生感應電流的本質原因。
教師追問:我們通過探究實驗,知道能夠產生感應電流的情況是多樣的,法拉第當年就概括出5種情況,其實歸根結底就是閉合回路所在處的磁場發(fā)生了變化,進而導致該區(qū)域的磁通量發(fā)生了變化。所以,我們可以怎樣歸納產生感應電流的根本條件呢?
學生總結:產生感應電流產生的條件:只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就會產生感應電流。
三、教學體會
本節(jié)課的教學內容比較明確,學生已有一定的知識儲備。本節(jié)課的教學設計主要是讓學生自主進行實驗探究。為了使教學流暢、緊湊,時時能抓住學生的思維,本課在三個子問題的設置上下了一番功夫,目的是為了能讓師生對話、生生對話在學生不斷深入探究的思維中自然地推進,使得學生的感悟由淺入深、由片面到全面、由現象到本質,以便時時能使學生的思維處于活躍狀態(tài),從而提高課堂效率。
另外,本課通過小組討論和協作,結合師生追問、生生追問并解決“如何產生?如何使現象更明顯?如何設計相關實驗進行驗證或探究?產生感應電流的本質原因是什么?”等關鍵性問題,然后由學生以匯報的形式,邊匯報邊演示(教師則在課前充分準備好學生可能需要用到的實驗器材),從而能最大程度地調動學生的學習熱情,發(fā)揮學生的主觀能動性,并使得課堂更加貼近學生的認知水平,讓對話體驗成為課堂追問的有效途徑,從而更加有助于培養(yǎng)學生科學探究的核心素養(yǎng)。
磁感應強度教案2
一、重點、難點
1.該節(jié)課的重點是磁感應強度和磁通量的概念.
2.磁感應強度的定義是有條件的,它必須是當通電直導線L與磁場方向垂直的情況下,B= .
3.磁通量概念的建立也是一個難點,講解時,要引入磁感線來幫助學生理解和掌握.
二、教具
1.通電導體在磁場中受力演示.
2.電流天平.(選用)
3.掛圖(磁感線、磁通量用).
三、教學過程
。ㄒ唬┮胄抡n
提問:什么是磁現象的電本質?
應答:運動電荷(電流)在自己周圍空間產生磁場,磁場對運動電荷或電流有力的作用,磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發(fā)生相互作用都可以看成是運動電荷之間通過磁場而發(fā)生相互作用.這就是磁現象的電本質.
為了表征磁場的強弱和方向,我們引入一個新的物理量:磁感應強度.我們都知道電場強度是描述電場力的特性的,那么磁感應強度就是描述磁場力特性的物理量,因此我們可以用類比的方法得出磁感應強度的定義來.
提問:電場強度是如何定義的?
應答:電場中某點的電場強度等于檢驗電荷在該點所受電場力與檢
電荷在該點的受力方向.
(二)教學過程設計
1.磁感應強度
通過實驗,得出結論,當通電直導線在勻強磁場中與磁場方向垂直時,受到磁場對它的力的作用.對于同一磁場,當電流加倍時,通電導線受到的磁場力也加倍,這說明通電導線受到的磁場力與通過它的電流強度成正比.而當通電導線長度加倍時,它受到的磁場力也加倍,這說明通電導線受到的磁場力與導線長也成正比.對于磁場中某處來說,通電導線在該處受的磁場力F與通電電流強度I與導線長度L乘積的比值是一個恒量,它與電流強度和導線長度的大小均無關.在磁場中不同位置,這個比值可能各不相同,因此,這個比值反映了磁場的強弱.
提問:類比電場強度的定義,誰能根據以上實驗事實用一句話來定義磁感應強度,用B來表示,并寫出它的定義式.
回答:磁場中某處的磁感應強度等于通電直導線在該處所受磁場力F與通電電流和導線長度乘積IL的比.定義式為
再問:通電直導線應怎樣放入磁場?
應答:通電直導線應當垂直于磁場方向.
指出前面的回答對磁感應強度的論述是不嚴密的.(不管學生回答的嚴密不嚴密)應強調通電直導線必須在垂直磁場方向的條件下,該定義才成立.在測量精度要求允許的.條件下,在非勻強磁場中,當通電導線足夠短,可以近似地看成一個點,在該點附近的磁場也可近似地看成
(1)磁感應強度的定義
在磁場中某處垂直于磁場方向的通電直導線,受到的磁場力F,跟通電電流強度和導線長度的乘積IL的比值叫做該處的磁感應強度B.
。2)磁感應強度的公式(定義式):
(3)磁感應強度的單位(板書)
在國際單位制中,B的單位是特斯拉(T),由B的定義式可知:
。4)磁感應強度的方向
磁感應強度是矢量,不但有大小,而且有方向,其方向即為該處磁場方向.
順便說明,一般的永磁體磁極附近的磁感應強度是0.5T左右,地球表面的地磁場的磁感應強度大約為5.0×10-5T.
課堂練習
練習1.勻強磁場中長2cm的通電導線垂直磁場方向,當通過導線的電流為2A時,它受到的磁場力大小為4×10-3N,問:該處的磁感應強度B是多大?(讓學生回答)
應答:根據磁感應強度的定義
在這里應提醒學生在計算中要統一單位,計算中必須運用國際單位.
再問:若上題中,電流不變,導線長度減小到1cm,則它受磁場力F和該處的磁感應強度B各是多少?若導線長不變,電流增大為5A,則它受磁場力F和該處的磁感應強度B各是多少?
引導學生討論,得出正確的答案:2×10-3N,0.1T;1×10-2N,0.IT,并指出,某處的磁感應強度由建立該磁場的場電流情況和該點的空間位置來決定,與檢驗通電直導線的電流強度大小、導線長短無關.
練習2.檢驗某處有無電場存在,可以用什么方法?檢驗某處有無磁場存在,可以用什么方法?
回答:檢驗有無電場存在,可用檢驗電荷,把檢驗電荷放在被檢驗處,若該檢驗電荷受到電場力作用,則該處有電場存在,場強不為零;若該檢驗電荷沒有受到電場力作用,該處沒有電場存在或該處場強為零.檢驗某處有無磁場存在,可用“檢驗電流”,把通電導線放在被檢驗處,若該通電導線受磁場力作用,則該處有磁場存在,磁感應強度不為零;若該通電導線不受磁場力作用,則該處無磁場存在,該處磁感應強度為零.
追問:如果通電導線不受磁場力,該處是一定不存在磁場,磁感應強度一定為零嗎?
引導學生討論,得出“不一定”的正確結果.因為當通電導線平行磁場方向放在磁場中,它是不受磁場力作用的(這是實驗證明的結論).再次強調磁感應強度定義的條件:通電直導線必須垂直磁場方向放置.
再問:如何利用通電導線檢驗某處磁場的存在與否呢?
應答:可以改變通電導線的方向,若在各個方向均不受磁場力作用,則該處沒有磁場.
再問:在通電導線在不同方法檢測,至少檢測幾次就可確定該處沒有磁場存在?
應答:至少在相互垂直的兩個方向上檢測兩次.先將其放在任意方向檢測,若此時其不受磁場力作用,則再將通電導線沿垂直剛才的方向放置,若此時其仍不受磁場力作用,則說明該處無磁場存在.
2.磁感線
磁感線和電場線一樣也是一種形象描述磁場強度大小和方向分布的假想的線,磁感線上各點的切線方向即該點的磁感應強度方向,磁感線的密疏,反映磁感應強度的大。ㄟ^掛圖應讓學生熟悉條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的磁感線的分布,并正確地用“右手”安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線方向與電流方向的關系.
3.磁通量
磁感線和磁感應強度的關系.為了定量地確定磁感線的條數跟磁感應強度大小的關系,規(guī)定:在垂直磁場方向每平方米面積的磁感線的條數與該處的磁感應強度大。▎挝皇翘兀⿺抵迪嗤@里應注意的是一般畫磁感線可以按上述規(guī)定的任意倍來畫圖,這種畫法只能幫助我們了解磁感應強度大小,方向的分布,不能通過每平方米的磁感線數來得出磁感應強度的數值.
提問:各點電場強度方向、大小均相同的電場叫什么電場?這種電場電場線的分布有什么特點?
應答:這種電場叫做勻強電場,勻強電場電場線的分布是間距相同方向一致的平行直線.
提問:什么叫做勻強磁場,怎樣用磁感線描述勻強磁場?
應答:對于某范圍內的磁場,其磁感應強度的大小和方向均相同,則該范圍內的磁場叫做勻強磁場.可以用間距相同、方向一致的平行直線描述勻強磁場.
距離很近,相對面積相同且互相平行的異名磁極之間的磁場都可看做是勻強磁場.密繞螺線管中的磁場也可看做是勻強磁場.
。1)磁通量的定義
穿過某一面積的磁感線的條數,叫做穿過這個面積的磁通量,用符號表示.
(2)磁通量與磁感應強度的關系
因為按前面的規(guī)定,穿過垂直磁場方向單位面積的磁感線條數,等于磁感應強度B,所以在勻強磁場中,垂直于磁場方向的面積S上的磁通量為
=BS
若平面S不跟磁場方向垂直,則應把S平面投影到垂直磁場方向的面上,若這兩個面間夾角為θ,則:
=BS⊥=BScosθ
當平面S與磁場方向平行時,θ=90°,=0.
。3)磁通量的單位
在國際單位中,磁通量的單位是韋伯(Wb),簡稱韋.
1韋(Wb)=1特(T)×1米2(m2)
由=BS,可得B=/S,所以磁感應強度B等于垂直于磁場單位面積上的磁通量,也叫做磁通密度,用韋(Wb)/米2(m2)作單位.
。4)磁通量是標量
磁通量是標量,只有大小,無方向.
課堂練習
練習3.如圖所示,平面S=0.6m2,它與勻強磁場方向的夾角α=30°,若該磁場磁感應強度B=0.4T,求通過S的磁通量是多少?(可讓幾個同學同時到黑板上演算.)
學生演算時,常有些同學會套公式:
為此再一次強調,=BScosθ中的θ是平面S與垂直磁場方向平面間的夾角,在此題中它應是α的余角,所以此題的正確解法應是
=BScos(90°-α)=BSsinα
=0.4×0.6×sin30°=0.12Wb
波的圖象
M
磁感應強度教案3
一、教學任務分析
本設計是在已有的有關磁場知識的基礎上,進一步地描述磁場。本設計的內容是以后學習電磁感應的基礎,也是電磁學的核心內容之一。本設計從定量角度加深對磁場的認識,同時通過建立磁感應強度的概念,認識研究“場”的性質的方法。
在學習本設計內容前,學生需要知道磁場對電流的作用,知道用比值定義物理量的方法,并對DIS的使用有所了解。
根據實例分析,引入磁感應強度的概念。通過將磁感應強度與電場強度的類比進一步認識用比值定義物理量的方法。
根據實例分析,得出磁通量的概念。
運用DIS探究通電螺線管的內部磁感應強度的分布,感受真實磁場的強弱分布。
本設計的教學強調學生參與,強調實驗(特別是DIS實驗)的作用,充分應用類比、比值定義等科學方法,在實驗觀察的基礎上,通過師生、生生間的交流討論、分析推理,從定量角度進一步認識磁場的性質。
二、教學目標
1、知識與技能
(1)理解磁感應強度。
(2)理解磁通量。
。3)知道磁感應強度與磁通量之間的關系。
2、過程與方法
。1)通過本設計內容的學習,感受類比、猜測、分析、歸納和比值定義等科學方法的應用。
。2)通過“研究通電螺線管磁感應強度”實驗,認識實驗在探究物理規(guī)律中的重要作用。
3、情感、態(tài)度與價值觀
。1)通過DIS研究通電螺線管的磁感應強度實驗,感悟現代技術在物理測量中的優(yōu)越性。
。2)通過認識磁感應強度和磁通量在技術中的作用,感悟科學對社會發(fā)展的重要意義。
三、教學重點與難點
教學重點:磁感應強度的概念。
教學難點:運用DIS研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。
四、教學資源:
1、器材:
學生實驗:“研究通電螺線管磁感應強度”實驗所需要的DIS實驗裝置,包括:電腦、數據采集器、磁傳感器、學生電源、螺線管、刻度尺。
演示實驗:磁感線模擬裝置,包括:淋浴花灑、線圈、水盆、水源。
2、視頻:有關生物磁現象的視頻。
五、教學設計思路
本設計的內容包括三個方面:一是磁感應強度,二是磁通量,三是研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。
本設計的基本思路是:通過實例分析引入磁感應強度的概念,結合已有的描述電場的知識將磁感應強度與電場強度進行類比,認識比值法定義物理量的方法;在此基礎上引出磁通量的概念,知道磁通量和磁感應強度間的關系;運用DIS完成研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。
本設計要突出的重點是:磁感應強度的概念。方法是:以生物磁現象為切入點,引出磁感應強度的概念;結合已有的定義電場強度的知識,運用類比、比值定義的方法導出磁感應強度的定義。并通過實例的討論、分析加深對這些概念的理解。
本設計要突破的難點是:運用DIS研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。方法是:以小組合作、師生互動為基礎,運用DIS專用軟件完成本實驗。
本設計要求學生進行主動參與,主動交流與互動,強調科學方法的應用,在類比的過程中提升認識水平。
完成本設計的內容約需1課時。
六、教學流程
1、教學流程圖
2.教學流程圖說明
情景I 播放視頻,設問1
播放關于生物磁現象的視頻,通過“設問1”引出本設計的重點:磁感應強度。
活動I 討論交流,設問2
回顧描述電場性質的方法,引導學生將電場強度與磁感應強度進行類比,通過討論、交流得到磁感應強度的定義。
活動II 觀察2 設問3
觀察磁感線的分布,建立磁感線的疏密、方向與磁感應強度間的聯系。
情景II 觀察3,設問4
演示磁感線模擬實驗,通過調節(jié)水量,改變接水盆橫截面大小和改變接水盆傾斜程度等方式模擬出影響磁通量大小的因素,得到勻強磁場的概念,揭示磁通量與磁感應強度的關系。
活動III 學生實驗
以小組為單位,做利用DIS設備通電螺線管的磁感應強度的探究實驗,讓學生在交流、合作中,動手完成實驗,了解通電螺線管內部的磁場分布,鞏固所學知識,感悟現代技術在物理測量中的優(yōu)越性。
活動IV 觀察4
了解某些磁場的數量級,認識磁感應強度和磁通量在技術中的應用,感悟科學對社會發(fā)展的重要意義。
3.教學主要環(huán)節(jié)
本設計課可分為四個主要的教學環(huán)節(jié)。
第一環(huán)節(jié),啟發(fā)學生回憶電場的有關知識,將磁場與電場類比,磁感應強度與電場強度類比,磁感線與電場線類比,安培力與電場力類比等。有意識地、恰當地應用類比這一方法,充分發(fā)揮知識遷移的作用。
第二環(huán)節(jié),通過磁感線模擬實驗,得到影響磁通量大小的因素,得出勻強磁場的概念,揭示磁通量與磁感應強度的關系,為后一階段電磁感應現象的學習打下基礎。
第三環(huán)節(jié),通過學生DIS實驗鞏固所學知識,感悟現代技術在物理測量中的優(yōu)越性。
第四環(huán)節(jié),通過實例介紹認識磁感應強度和磁通量在技術中的應用,感悟科學對社會發(fā)展的重要意義。
七、教案示例
1.情景引人
家養(yǎng)的鴿子可以從離家?guī)资装偕踔辽锨Ч锏腵地方飛回家里;燕子等候鳥每年都在春秋兩季分別從南方飛回北方,又從北方飛到南方;一些海龜從棲息的海灣游出幾百、幾千公里后又能回到原來的棲息處。它們是如何辨別方向的?大量的和長期的觀察研究表明,這些生物從原居處遠行后再回到原居處,的確是與地球磁場有關,當科學家在這些生物周圍加上額外的較強磁場時,它們辨別方向的本領就受到了影響。由此可知,磁場是有強弱的,如何表述磁場的強弱呢?
2.建立磁感應強度概念
為了表征磁場的強弱和方向,我們引入一個新的物理量:磁感應強度。
電場強度是描述電場力的特性的物理量,磁感應強度就是描述磁場力特性的物理量。
精確的實驗表明,在同一磁場,垂直磁場方向放置的一小段通電直導線。當電流加倍,其他條件不變時,通電導線受到的磁場力也加倍;當通電導線長度加倍時,其他條件不變時,它受到的磁場力也加倍。對于磁場中某處來說,通電導線在該處受的磁場力F與通電電流強度I與導線長度L乘積的比值是一個恒量,它與電流強度和導線長度的大小均無關。在磁場中不同位置,這個比值可能各不相同,因此,這個比值反映了磁場的強弱。
放在電場中某點的檢驗電荷所受到的電場力與其電量的比值是不變的恒量。它反映電場性質,命名為電場強度。
在磁場中某處垂直于磁場方向的通電直導線,受到的磁場力F,跟通電電流強度和導線長度的乘積IL的比值叫做該處的磁感應強度B。
在國際單位制中,B的單位是T(特斯拉)。
磁感應強度是矢量,它的方向即該點的磁場方向,即經過該點的磁感線的切線方向,即小磁針N極在該處的指向。
設計學生討論的問題:
檢驗某處有無電場存在,可以用什么方法?檢驗某處有無磁場存在,可以用什么方法?
如果通電導線不受磁場力,該處是否一定不存在磁場,磁感應強度一定為零嗎?
3.磁感應強度與磁通量
設計學生討論的問題:
各點電場強度方向、大小均相同的電場叫什么電場?這種電場電場線的分布有什么特點?
什么叫做勻強磁場,怎樣用磁感線描述勻強磁場?
對于某范圍內的磁場,其磁感應強度的大小和方向均相同,則該范圍內的磁場叫做勻強磁場。勻強磁場的磁感線間距相同、方向一致。
我們將穿過某一面積的磁感線的條數,叫做穿過這個面積的磁通量,用符號Ф表示。磁通量的單位叫Wb(韋伯)。
磁通量Ф與該平面所在位置的磁感應強度B,及該平面的面積S有怎樣的關系?
演示實驗:用淋浴花灑噴出的水流模擬磁感線,用線圈模擬平面。
改變花灑的噴水方式,穿過線圈平面的水流條數改變了!磐康拇笮∨cB有關。
改變線圈的大小,穿過線圈平面的水流條數變化了!磐康拇笮∨cS有關。
改變線圈的傾斜程度,當線圈平面與水流方向垂直時,穿過線圈平面的水流條數最多,當線圈平面與水流方向平行時,穿過線圈平面的水流條數為零!磐康拇笮∨cB和S的夾角有關。
引導學生觀察實驗,展開討論,得出結論。
磁感應強度B的大小通常也叫做磁通密度。
B也可以用“Wb/m2”作為單位,
1T = 1 Wb/m2
4.學生實驗
以小組為單位,利用DIS做通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。作出通電螺線管內部不同位置磁感應強度的分布圖線。讓學生在合作、交流中,動手完成實驗。
通過實驗了解通電螺線管內部的磁場分布,找出勻強磁場的部分,鞏固所學生知識,感悟現代技術在物理測量中的優(yōu)越性。
5.我們周圍的磁場
我們的周圍存在著不同的磁場,利用各種磁傳感器測一測身邊磁場的磁感應強度的大。焕镁W絡查一查不同磁場磁感應強度的數量級,了解我們周圍的磁場,生產生活中用到的磁場,磁場對生產生活,生命活動的影響。
6.作業(yè)布置 略
磁感應強度教案4
教學目標
知識目標
1、理解磁感應強度B的定義及單位.
2、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應強度的大。
3、知道什么叫勻強磁場,知道勻強磁場的磁感線的分布情況.
4、知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大小.
5、會用左手定則熟練地判定安培力的方向.
能力目標
1、通過演示磁場對電流作用的實驗,培養(yǎng)學生總結歸納物理規(guī)律的能力.
2、通過學習左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關系,培養(yǎng)學生空間想象能力.
情感目標
通過對安培定則的學習,使得學生了解科學的發(fā)現不僅需要勤奮的努力,還需要嚴謹細密的科學態(tài)度.
教學建議
教材分析
關于安培力這一重要的內容,需要強調:
1、安培力的使用條件:磁場均勻,電流方向與磁場方向垂直。
2、電流方向與磁場方向平行時,安培力具有最小值。電流方向與磁場方向垂直時,安培力具有最大值。
教法建議
由于前面我們已經學習過電場的有關知識,講解時可以將磁場和電場進行類比,以加深學生對磁場的有關知識的理解。例如:電場和磁場相互對比,電場線與磁感線相互對比,磁感應強度與電場強度進行對比等等。
在上一節(jié)的基礎上,啟發(fā)學生回憶電場強度的定義,對比說明引入磁場強度的定義的思路是通過磁場對電流的作用力的研究得出的。為了讓學生更好的理解磁場,可以在實驗現象的基礎上引導學生進行討論。
教學設計方案
安培力磁感應強度
一、素質教育目標
。ㄒ唬┲R教學點
1 、理解磁感應強度B的定義及單位.
2 、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應強度的大小.
3 、知道什么叫勻強磁場,知道勻強磁場的磁感線的分布情況.
4 、知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大小
5 、會用左手定則熟練地判定安培力的方向.
。ǘ┠芰τ柧汓c
1 、通過演示磁場對電流的作用的實驗,培養(yǎng)學生利用控制變量法總結歸納物理規(guī)律的能力.
2 、通過學習左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關系,培養(yǎng)學生空間想像能力.
(三)德育滲透點
通過閱讀材料介紹奧斯特發(fā)現電流磁效應,說明科學家之所以能取得輝煌的成就,除了本身所具有的聰明才智外,刻苦勤奮地學習和工作,善于捕捉稍縱即逝的靈感更為重要,鼓勵和激發(fā)學生從現在開始更加發(fā)奮地學習,將來為國家做貢獻.
。ㄋ模┟烙凉B透點
通過介紹物理學家安培取得輝煌成就的原因是靠勤奮自學、刻苦鉆研的頑強意志,讓學生感受物理學家們的人格美、情操美.
二、學法引導
1 、教師通過演示實驗法直觀教學,決定安培力大小的因素,通過啟發(fā)講解,幫助學生歸納總結公式
及B的定義式.結合練習法使學生掌握左手定則使用.
2 、學生認真觀察實驗,在教師啟發(fā)的指導下總結規(guī)律,積極動手動腦理解公式,掌握左手定則的應用.
三、重點·難點·疑點及解決辦法
1 、重點
。1)理解磁場對電流的作用力大小的決定因素,掌握電流與磁場垂直時,安培力大小為:
。2)掌握左手定則.
2 、難點
對左手定則的理解.
3 、疑點
磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的空間關系.
4 、解決辦法
以演示實驗為突破口,直觀地引導學生掌握電流在磁場中所受安培力大小的決定因素;反復地借助實驗,來理解左手定則,建立磁場方向、電流方向和安培力方向三者關系的正確圖景.
四、課時安排
1課時
五、教具學具準備
鐵架臺、三個相同的蹄形磁鐵、電源、滑動變阻器、電鍵、導線.
六、師生互動活動設計
教師先通過實驗,學生觀察分析、討論、總結出安培力公式,再引入磁感強度B的定義式,通過講解類比電場強度,啟發(fā)學生理解公式
的意義,借助墻角(或桌角)幫助學生建立三維坐標空間,理解掌握左手定同.
七、教學步驟
。ㄒ唬┟鞔_目標
(略)
。ǘ┱w感知
本節(jié)教學是在上一節(jié)學習了磁場的概念及方向性的基礎上,進一步認識磁場的強弱性質,根據磁場力的性質用定義法定義B描述磁場的強弱,用磁感線形象地反映磁場的強弱,同時利用定義式來計算安培力的大小,再用左手定則來確定磁場方向、電流方向和安培力的方向.
。ㄈ┲攸c、難點的學習與目標完成過程
1 、磁場對電流的作用
用條形磁鐵可以在一定的距離內吸起較小質量的鐵塊,巨大的電磁鐵卻能吸起成噸的鋼塊,表明磁場有強有弱,如何表示磁場的強弱呢?我們利用磁場對電流的作用力——安培力來研究磁場的.強弱.
2 、決定安培力大小的因素有哪些?
利用演示實驗裝置,研究安培力大小與哪些因素有關
。1)與電流的大小有關.
保持導線在磁鐵中所處的位置及與磁場方向不變這兩個條件下,通過移動滑動變阻器觸頭改變導線中電流的大。
請學生觀察實驗現象.導線擺動的角度大小隨電流的改變而改變,電流大,擺角大;電流小,擺角。
實驗結論:垂直于磁場方向的通電直導線,受到磁場的作用力的大小眼導線中電流的大小有關,電流大,作用力大;電流小,作用力也。
(2)與通電導線在磁場中的長度有關.
保持導線在磁鐵中所處的位置及方向不變,電流大小也不變,改變通電電流部分的長度.學生觀察實驗現象.導線擺動的角度大小隨通電導線長度而改變,導線長、擺角大;導線短,擺角。
實驗結論:垂直于磁場方向的通電直導線,受到的磁場的作用力的大小限通電導線在磁場中的長度有關,導線長、作用力大;導線短,作用力。
。3)與導線在磁場中的放置方向有關.
保持電流的大小及通電導線的長度不變,改變導線與磁場方向的夾角,當夾角為0 °時,導線不動,即電流與磁場方向平行時不受安培力作用;當夾角增大到90 °的過程中,導線擺角不斷增大,即電流與磁場方向垂直時,所受安培力最大;不平行也不垂直時,安培力大小介于和最大值之間.
3 、磁感應強度
總結歸納以上實驗現象,用L表示通電導線長度,I表示電流,保持電流和磁場方向垂直,通電導線所受的安培力大小FIL
用B表示這一比值,有B的物理意義為:通電導線垂直置于磁場同一位置,B值保持不變;若改變通電導線的位置,B值隨之改變.表明B值的大小是由磁場本身的位置決定為.對于電流和長度相同的導線,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁場強.放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁場弱
4 、安培力的大小和方向.
根據磁感應強度的定義式,可得通電導線垂直磁場方向放置時所受的安培力大小為:
舉例計算安培力的大。
安培力的方向如何呢?還過前面的演示實驗現象可知,通電導線在磁場中受到的安培力方向跟導線中的電流方向、磁場方向都有關系.人們通過大量的實驗研究,總結出通電導線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個規(guī)律——左手定則.
左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且跟手掌在同一個平面內,把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導線在磁場中的受力方向.
應該注意的是:若電流方向和磁場方向垂直,則磁場力的方向、電流方向、磁場方向三者互相垂直;若電流方向和磁場方向不垂直,則磁場力的方向仍垂直于電流方向,也同時垂直于磁場方向.
(四)總結、擴展
本節(jié)課我們學習了磁場對電流的作用——安培力,通過研究安培力的大小,我們定義了反映磁場強弱的物理量——磁感應強度
八、布置作業(yè)
九、 板書設計
磁感應強度教案5
活動目標:
1、通過實驗,感知磁鐵有吸鐵和相吸、相斥的特性。
2、利用磁鐵進行分類活動鍛煉幼兒的分類能力。
活動準備:
紙、積木、鑰匙、一元硬幣、回形針、扣子、小鈴鐺、鐵制易拉罐、小石頭、橡皮筋、鋁制易拉罐、橡皮筋、磁鐵、鐵沙和石沙混合放在若干個塑料版里、小布快,幼兒用書
活動過程:
一、老師魔術表演,啟發(fā)小朋友猜一猜是什么使紙上的東西動起來的?有幾個小朋友說紙下面有吸鐵石(磁鐵)。
二、觀察磁鐵相吸、相斥的特性。
1、讓幼兒嘗試把兩塊磁鐵放在一起,看看會發(fā)生什么事?
2、教師總結:有時兩塊磁鐵會吸在一起,有時不會吸在一起,但是只要轉換方向,兩塊磁鐵就可以吸在一起了。
三、通過操作,感知磁鐵吸鐵的特性。
教師:請你們試一試,磁鐵能不能吸起其他東西。
1、幼兒觀察桌上的各種物品,猜想每樣物品能否被磁鐵吸起,并在書中的表格里做記號。
2、請每個幼兒用磁鐵吸一吸桌子上的物品,把可以吸起來在幼兒用書框中做上記號。
3、請幼兒將物品分成能被磁鐵吸起來的`和不能被磁鐵吸附的兩堆。
4、討論磁鐵能吸起和不能吸起的物品的原因。
四、通過找鐵沙游戲,進一步鞏固幼兒對磁鐵特性的了解。
1、教師:磁鐵只會吸含鐵的東西,F在這兒有一堆沙,老師不小心把鐵沙混在了這堆沙里,請小朋友幫我把鐵沙分出來好嗎?
2、幼兒分組,每人一塊用布包好的磁鐵,每組一盤石沙和鐵沙混合物,以及一個空盤。
3、教師向幼兒說明為了防止磁鐵沾得滿塊都是鐵沙,所以才用布塊包著磁鐵。
4、請幼兒將沙盤里的鐵沙吸出來,放在另一個空盤子里。(教師先示范,將布塊和磁鐵分離,鐵沙就會被取下來。)
活動反思:
本次活動,我先讓孩子們觀看魔術表演,孩子們特別感興趣。在指導孩子時,我發(fā)現很多孩子把鑰匙、鋁制易拉罐和積木猜測為能被吸起來的東西,經過實驗孩子們才發(fā)現鋁制易拉罐和積木原來是不可以被吸起來的。孩子們在活動中探索了磁鐵的特性。并且邊實驗邊做了記錄,大部分孩子學會了記錄,但是還有個別小朋友不知道怎么記錄。因此,在以后的活動中我會多引導孩子記錄他們實驗的結果。
收獲:
教師真正做到了讓幼兒在學中玩,在玩中學。
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