我們聽了一場關(guān)于“磁場課件”的演講讓我們思考了很多。老師會(huì)對(duì)課本中的主要教學(xué)內(nèi)容整理到教案課件中,所以老師寫教案可不能隨便對(duì)待。教案是評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效依據(jù)。經(jīng)過閱讀本頁你的認(rèn)識(shí)會(huì)更加全面!
通過沈括發(fā)現(xiàn)“磁偏角”的事實(shí),進(jìn)行愛國主義教育。
㈢、能力目標(biāo):
通過教學(xué),提高學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)問題的能力。
三、教具:小磁針、條形磁鐵、蹄形磁鐵、磁場演示器、紙板、塑料板、薄木板、鋁皮、薄鐵皮、回形針、細(xì)線、細(xì)木棒、木塊(若干)、掛圖、地球儀、投影儀及投影片、放像機(jī)
我們把籃球(足球、排球)活動(dòng)的區(qū)域稱為“球場”,觀看戲劇的地方稱為“劇場”,磁體周圍的空間呢?就稱作“磁場”。磁場有什么性質(zhì),怎樣來描述它,這是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。板書課題:“6.2磁場”
師:請(qǐng)同學(xué)們觀察一個(gè)實(shí)驗(yàn):手靠近但不接解木塊,用力推木塊;手通過小棒抵住木塊,用力推木塊。
生:手不接觸木塊,雖然用力,木塊不動(dòng);手通過木棒接觸木塊,用力后木塊運(yùn)動(dòng)了。
師:顯然,物體間的相互作用要依靠物質(zhì)來傳遞,我們來看圖6--12實(shí)驗(yàn)。
問:條形磁鐵使小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),說明條形磁鐵對(duì)小磁針有力的作用,但條形磁鐵沒有接觸小磁針,說明條形磁鐵周圍空間存在什么?
生:條形磁鐵周圍存在著傳遞磁極間相互作用力的物質(zhì)。
師:很好。磁體周圍存在著能傳遞磁極間相互作用的物質(zhì),這種看不見、摸不著的特殊物質(zhì),叫做磁場。這種物質(zhì)雖然看不見、摸不著,但我們通過實(shí)驗(yàn),能感覺到它的存在,它具有物質(zhì)的基本屬性。
〖投影片顯示〗:一、磁場:磁體周圍存在的能傳遞磁極間相互作用的物質(zhì)叫磁場。
生:小磁針靜止時(shí),一端指南,一端指北,放到條形磁鐵的磁場中,發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),靜止時(shí),指向不同,取走條形磁鐵,小磁針恢復(fù)原來的指向。
問:在條形磁鐵的磁場中,各處小磁針指向不同,說明什么?
生:說明各處小磁針受到的條形磁鐵的磁場作用力方向不同。
師:這說明磁場是有方向的,我們把小磁針在磁場中靜止時(shí)北極所指的方向,規(guī)定為這一點(diǎn)的磁場方向。
〖投影片顯示〗:二、磁場的方向:小磁針在磁場中靜止時(shí),北極所指的'方向規(guī)定為這一點(diǎn)的磁場方向。
生:鐵屑在磁場中有規(guī)則的排列,兩磁極附近的鐵屑較密,其它地方分布較疏。
師:為什么可以用鐵屑代替小磁針,研究磁場的分布情況。
生:鐵屑在磁場中被磁化,相當(dāng)于小磁針,較敲玻璃板,可以根據(jù)受力情況進(jìn)行自由移動(dòng),所以,可以用鐵屑代替小磁針。
師:為了形象地表示磁場,仿照鐵屑的分布,畫出一條條帶有箭頭的曲線,這些曲線叫做磁感應(yīng)線。(教師板畫條形磁鐵磁感應(yīng)線)
⑶、磁感應(yīng)線是有方向的,磁體外面的磁感應(yīng)線是從它的北極出來,回到它的南極。
⑷、磁場的方向即經(jīng)過該點(diǎn)的磁感應(yīng)線的切線方向。(也即小磁針放在該點(diǎn),靜止時(shí)北極所指的方向)
⑸、磁感應(yīng)線的密疏表示磁場的強(qiáng)弱(了解)。
⑹、磁感應(yīng)線是描述磁場的假想的曲線。
師:利用假想的曲線或假想的模型,或提出假說,研究物理問題,這是物理學(xué)中常用的研究方法,同學(xué)們應(yīng)該學(xué)會(huì)這種研究方法。
師:打開放像機(jī)外殼,讓學(xué)生觀察里面的構(gòu)造,簡單介紹磁的應(yīng)用,出示磁懸浮列車掛圖,進(jìn)一步了解磁的應(yīng)用。
師:磁的應(yīng)用顯示了它對(duì)人類生產(chǎn)生活的重大意義,但有時(shí)又要對(duì)磁進(jìn)行防護(hù)。例如:普通手表,就不能靠近強(qiáng)磁鐵,否則它的功能更受到破壞,但防磁手表(出示實(shí)物)就可避免這種情況,這是為什么呢?請(qǐng)同學(xué)們閱讀P55[實(shí)驗(yàn)與思考],再觀察圖6--16實(shí)驗(yàn),演示圖6--16實(shí)驗(yàn)。
生:當(dāng)紙片、塑料片、薄木板、鋁片插入磁鐵和回形針之間時(shí),回形針照樣受到磁鐵的吸引力,當(dāng)鐵片插入時(shí),回形針受不到磁鐵的吸引而掉在桌面上。
生:磁場能穿過紙片,塑料片、薄木片,但不能穿過鐵皮。(提示后領(lǐng)悟)鐵磁性物質(zhì)有屏蔽磁場的作用。
師:很好,防磁手表就是根據(jù)這種原理制成的。請(qǐng)同學(xué)們舉出日常生產(chǎn)生活中磁的應(yīng)用及防護(hù)實(shí)例。
師:請(qǐng)同學(xué)們閱讀P55《地磁場》,并回答下列問題。
〖投影片顯示〗:⑴能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止時(shí),為什么能一端指南,一端指北。
⑵地磁極與地理兩極有怎樣的關(guān)系?
⑶什么叫磁偏角,世界上是誰第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的?
生:⑴地球周圍存在磁場叫地磁場,靜止的小磁針一端指南,一端指北,是因?yàn)槭艿降卮艌龅淖饔谩?/p>
⑵根據(jù)小磁針指向,地理北極應(yīng)是地磁南極,地理南極應(yīng)是地磁北極,二者不重合。
⑶水平放置的小磁針的指向跟地球子午線的夾角叫磁偏角,是我國宋代學(xué)者沈括第一個(gè)發(fā)現(xiàn)這種事實(shí)。
⑴地磁場:地球周圍存在的磁場。地理南(北)極──地磁北(南)極。
〖出示“指南針”并說明使用方法〗
我國古代勞動(dòng)人民在科學(xué)上有許多重大發(fā)現(xiàn),對(duì)人類作出了巨大貢獻(xiàn),希望同學(xué)們好好學(xué)習(xí),掌握科學(xué)知識(shí),為人類作出更大貢獻(xiàn)。
⑴關(guān)于磁感應(yīng)線的說法,下面哪種是正確的?
B.磁體周圍的磁感應(yīng)線是從N極出來,回到磁體的S極。
⑵試說明磁感應(yīng)線走向跟磁場方向的主要區(qū)別?
答:磁感應(yīng)線走向是整體概念,磁體周圍的磁感應(yīng)線從N極出來,回到S極。磁場方向是磁針在某點(diǎn)時(shí)北極所指的方向,即通過該點(diǎn)的磁感應(yīng)線的切線方向。(舉例證明)
⑶演示課本圖6--19實(shí)驗(yàn),畫出相應(yīng)的磁感應(yīng)線。
⑷磁鐵傍小磁針靜止時(shí)所指方向?yàn)閳D示,根據(jù)所示各種情況畫出它們的磁感應(yīng)線方向,并標(biāo)出N、S極(小磁針涂黑一端為N極)。
1.了解磁場的產(chǎn)生和磁現(xiàn)象.
2.理解磁場的方向性,知道用磁感線反映磁場的方向.掌握直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管產(chǎn)生磁場的磁感線空間分布情況.
3.掌握安培定則,并能用安培定則熟練地判定電流、以及電流產(chǎn)生的磁場方向.
1.通過磁場現(xiàn)象的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2.利用電場和磁場的類比教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力.
1.讓學(xué)生了解我國古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究(如指南針的發(fā)明),培養(yǎng)學(xué)生愛國主義思想,鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情.
2.通過對(duì)磁感線的引進(jìn),使得學(xué)生了解如何將抽象的概念轉(zhuǎn)化為形象的模型進(jìn)行研究的方法.
由于學(xué)生在初中時(shí)已經(jīng)對(duì)磁場概念有了初步的了解,又由于前面學(xué)習(xí)了電學(xué)的有關(guān)知識(shí),因此在學(xué)習(xí)磁場知識(shí)時(shí)會(huì)比較容易的接受.但是在學(xué)習(xí)用磁感線來描述磁場以及相關(guān)的幾個(gè)特殊磁場的磁感線分布時(shí)會(huì)感到一定的困難,教材給了有關(guān)的插圖,在“媒體資料”中,提供了相關(guān)的磁感線分布的三維動(dòng)畫,教師可以參考使用,有助于學(xué)生對(duì)磁感線空間形象的準(zhǔn)確把握.
教師在講解磁場的有關(guān)概念時(shí),可以參考電場的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行類比,如:電場線描述電場──磁感線描述磁場.在以后幾節(jié)的學(xué)習(xí)上,可以大量采用這種方法,分析電場與磁場的相同之處,找出不同,幫助學(xué)生加深對(duì)“磁場”這一抽象概念的理解.
1.了解磁場的產(chǎn)生和磁現(xiàn)象.
2.理解磁場有方向性,知道用磁感線反映磁場的方向.
3.能用安培定則熟練地判定電流磁場的方向.
4.掌握常見幾種磁場的磁感線分布情況.
1.通過觀察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2.利用電場和磁場的類比教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力.
1.了解我國古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究(如指南針的發(fā)明),培養(yǎng)學(xué)生愛國主義思想,鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情.
2.通過引進(jìn)虛擬的磁感線教學(xué),對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理問題變抽象為形象的方法論教育.
1.教師采用演示實(shí)驗(yàn)法引入,直觀教學(xué)、利用電場對(duì)比教學(xué).
2.學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,理解磁場的存在,類比電場理解磁場的性質(zhì)及磁場的描繪.
(1)理解磁場的基本性質(zhì)──力的作用和方向性.
(2)掌握安培定則及常見幾種磁場的磁感線分布.
(1)看不見、摸不著的磁場是客觀存在的.
(1)通過演示實(shí)驗(yàn),直觀地反映磁場的存在,突破本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)和疑點(diǎn).
(2)利用與電場的對(duì)比教學(xué),幫助學(xué)生理解幾種常見磁場磁感線的空間分布.
條形磁鐵;蹄形磁鐵;小磁針;導(dǎo)線和開關(guān);電源;鐵架臺(tái);細(xì)鐵屑;玻璃板.
1.教師先演示實(shí)驗(yàn).直觀引入磁場的存在,再通過實(shí)驗(yàn)演示,學(xué)生思考總結(jié)磁極之間、電流之間、電流與磁極之間的相互作用是通過磁場來傳遞的.通過類比電場、演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生理解磁感線的意義及分布規(guī)律.
2.課外組織學(xué)生閱讀材料“電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)”深化對(duì)磁場的認(rèn)識(shí).
利用課外時(shí)間,要求學(xué)生做一做“驗(yàn)證環(huán)形電流的磁場方向”實(shí)驗(yàn).
本節(jié)的教學(xué)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(shí)驗(yàn)進(jìn)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(fā)生相互作用都是通過磁場來傳遞的、2、對(duì)磁場進(jìn)行描述、通過演示實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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.
我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家,早在戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載,我國古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一,指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn).在現(xiàn)代生活中,利用磁場的儀器或工具隨處可見,如我們將要學(xué)習(xí)的電流表、質(zhì)譜儀、回旋加速器等等.進(jìn)入21世紀(jì)后,科技的發(fā)展突飛猛進(jìn),一日千里,作為新世紀(jì)的主人,肩負(fù)著民族振興的重任,希望同學(xué)們勤奮學(xué)習(xí),為攀登科學(xué)高峰打好扎實(shí)的基礎(chǔ).今天,我們首先認(rèn)識(shí)磁場.
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(shí)驗(yàn)(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(fā)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(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流周圍也存在著磁場、觀察演示實(shí)驗(yàn)(如圖)看出,當(dāng)通入電流時(shí),小磁針轉(zhuǎn)動(dòng),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(shí)驗(yàn)看出都會(huì)發(fā)生相互作用,這種作用都是通過磁場這種特殊物質(zhì)發(fā)生作用的`.
在磁鐵周圍的不同位置放置一些小磁針,發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時(shí),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(duì)比,在電場中,我們利用檢驗(yàn)電荷的受力情況來反映電場的方向性,規(guī)定正電荷受的電場力方向?yàn)殡妶龇较?
在磁場中,我們利用小磁針來規(guī)定磁場的方向,規(guī)定在磁場中的任意一點(diǎn)小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向,就是那一點(diǎn)的磁場方向.
為了形象地反映電場的方向性,我們引進(jìn)了電場線的概念.同理,在研究磁場時(shí),我們引進(jìn)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(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)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:
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(shù)個(gè)小磁針,形象地顯現(xiàn)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.
a.通電直導(dǎo)線電流磁場(用右手螺旋定則判定).
b.通電環(huán)形電流磁場(用右手螺旋定則判定).
a.磁感線是不相交的封閉曲線.
b.磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向.
c.磁感線的疏密可以反映磁場的強(qiáng)弱.
1.磁體周圍,電流周圍都有磁場,磁場是物質(zhì)存在的一種形式,其性質(zhì)是對(duì)放入其中的電流和磁體有力的作用.
2.磁場是有方向性的,可用磁感線直觀形象地反映常見磁場的方向,但須注意磁感線是虛擬的曲線.
3.通電螺旋管內(nèi)部的磁感線是平行軸線分布的.其外部磁感線由N極出發(fā)至S極,其內(nèi)部是由S極重新回到N極的封閉曲線,所以螺旋管內(nèi)部磁感線最密、磁場最強(qiáng).
1.磁場的客觀存在.
2.磁場的產(chǎn)生.
(1)磁體周圍.(2)電流周圍.
1.規(guī)定小磁針靜止時(shí)北極的指向?yàn)榇艌龇较?
1.磁感線的概念.
2.常見幾種磁場的磁感線分布.
3.電流磁場的磁感線可用安培定則判定.
磁場是一種看不見,而又摸不著的特殊物質(zhì),它具有波粒的輻射特性。磁體周圍存在磁場,磁體間的相互作用就是以磁場作為媒介的。電流、運(yùn)動(dòng)電荷、磁體或變化電場周圍空間存在的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。由于磁體的磁性來源于電流,電流是電荷的運(yùn)動(dòng),因而概括地說,磁場是由運(yùn)動(dòng)電荷或電場的變化而產(chǎn)生的。
目錄漢語解釋磁場概述磁場方向漢語解釋[magnetic field] 受到磁性影響的區(qū)域,顯示出穿越該區(qū)域的電荷或置于該區(qū)域中的磁極會(huì)受到機(jī)械力的作用。
1. 傳遞實(shí)物間磁力作用的場。
2. 借指有巨大吸引力的場所?!痘ǔ恰?981年第6期:“離開祖國已有兩個(gè)半月,那邊有我的依戀,我怎么能留下呢?但這里卻出現(xiàn)了一個(gè)磁場?!?/p>磁場概述
簡易定義 : 對(duì)放入其中的磁體有 磁力 的作用的物質(zhì)叫做磁場。
傳遞運(yùn)動(dòng)電荷或電流之間相互作用的物理場,由運(yùn)動(dòng)電荷或電流產(chǎn)生,同時(shí)對(duì)場中其它運(yùn)動(dòng)電荷或電流發(fā)生力的作用。磁場是 物質(zhì) ?的一種形態(tài)。
形成原因:假想有一根直立的金屬棒,上下兩端加上 電位 差使得電子朝向 正電 位端加速,而另一端由于缺少電子而帶正電。這樣的電流會(huì)在四周空間形成磁場。
磁場的基本特征是能對(duì)其中的運(yùn)動(dòng) 電荷 施加 作用力 ,即通電 導(dǎo)體 在磁場中受到磁場的作用力。磁場對(duì)電流、對(duì)磁體的作用力或力距皆源于此。而現(xiàn)代理論則說明,磁力是電場力的 相對(duì)論 效應(yīng)。
與 電場 相仿, 磁場 是在一定空間區(qū)域內(nèi)連續(xù)分布的 向量 場,描述磁場的基本物理量是 磁感應(yīng)強(qiáng)度 矢量 B ,也可以用 磁感線 形象地圖示。然而,作為一個(gè)矢量場,磁場的性質(zhì)與電場頗為不同。運(yùn)動(dòng)電荷或變化電場產(chǎn)生的磁場,或兩者之和的總磁場,都是 無源 有旋的矢量場, 磁力線 是閉合的 曲線 簇,不中斷,不交叉。換言之,在磁場中不存在發(fā)出磁力線的源頭,也不存在會(huì)聚磁力線的尾閭,磁力線閉合表明沿磁力線的環(huán)路積分不為零,即磁場是有旋場而不是勢場(保守場),不存在類似于 電勢 那樣的標(biāo)量函數(shù)。
電磁 場是電磁作用的媒遞物,是統(tǒng)一的整體,電場和磁場是它緊密聯(lián)系、相互依存的兩個(gè)側(cè)面,變化的電場產(chǎn)生磁場,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電磁場以波動(dòng)形式在空間傳播。 電磁波 以有限的速度傳播,具有可交換的能量和 動(dòng)量 ,電磁波與實(shí)物的相互作用,電磁波與 粒子 的相互轉(zhuǎn)化等等,都證明電磁場是客觀存在的物質(zhì),它的“特殊”只在于沒有 靜質(zhì)量 。
在 電磁學(xué) 里, 磁石 、磁鐵 、電流 、含時(shí)電場 ,都會(huì)產(chǎn)生 磁場 [1] 。處于磁場中的磁性物質(zhì)或電流,會(huì)因?yàn)榇艌龅?作用而感受到 磁力 ,因而顯示出磁場的存在。磁場是一種 矢量場 ;磁場在空間里的任意位置都具有方向和數(shù)值大小 [notes 1] 。
磁鐵 與磁鐵之間,通過各自產(chǎn)生的磁場,互相施加 作用力 和 力矩 于對(duì)方。運(yùn)動(dòng)中的電荷會(huì)產(chǎn)生磁場。磁性物質(zhì)產(chǎn)生的磁場可以用電荷運(yùn)動(dòng)模型來解釋 [notes 2] 。
當(dāng)施加外磁場于物質(zhì)時(shí),磁性物質(zhì)的內(nèi)部會(huì)被磁化,會(huì)出現(xiàn)很多微小的 磁偶極子 。 磁化強(qiáng)度 估量物質(zhì)被磁化的程度。知道磁性物質(zhì)的 磁化強(qiáng)度 ,就可以計(jì)算出磁性物質(zhì)本身產(chǎn)生的磁場。創(chuàng)建磁場需要輸入 能量 。當(dāng)磁場被湮滅時(shí),這能量可以再回收利用,因此,這能量被視為儲(chǔ)存于磁場。
電場是由電荷產(chǎn)生的。電場與磁場有密切的關(guān)系;含時(shí)磁場會(huì)生成電場,含時(shí)電場會(huì)生成磁場。 麥克斯韋方程組 可以描述電場、磁場、產(chǎn)生這些矢量場的電流和電荷,這些物理量之間的詳細(xì)關(guān)系。根據(jù) 狹義相對(duì)論 , 電場 和磁場是 電磁場 的兩面。設(shè)定兩個(gè) 參考系 A和B,相對(duì)于參考系A(chǔ),參考系B以有限速度移動(dòng)。從參考系A(chǔ)觀察為靜止 電荷 產(chǎn)生的純電場,在參考系B觀察則成為移動(dòng)中的電荷所產(chǎn)生的電場和磁場。
在 量子力學(xué) 里,科學(xué)家認(rèn)為,純磁場(和純電場)是 虛光子 所造成的效應(yīng)。以 標(biāo)準(zhǔn)模型 的術(shù)語來表達(dá), 光子 是所有電磁作用的顯現(xiàn)所依賴的媒介。對(duì)于大多數(shù)案例,不需要這樣微觀的描述,在本文章內(nèi)陳述的簡單經(jīng)典理論就足足有余了;在低場能量狀況,其中的差別是可以忽略的。
在古今社會(huì)里,很多對(duì)世界文明有重大貢獻(xiàn)的發(fā)明都涉及到磁場的概念。地球能夠產(chǎn)生自己的磁場,這在導(dǎo)航方面非常重要,因?yàn)?指南針 的 指北極 準(zhǔn)確地指向位置在地球的 地理北極 附近的 地磁北極 。 電動(dòng)機(jī) 和 發(fā)電機(jī) 的運(yùn)作都依賴因磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)而隨著時(shí)間改變的磁場。通過 霍爾效應(yīng) ,可以給出物質(zhì)的 帶電粒子 的性質(zhì)。 磁路學(xué) 專門研討,各種各樣像 變壓器 一類的電子元件,其內(nèi)部磁場的相互作用。
磁現(xiàn)象 是最早被人類認(rèn)識(shí)的 物理現(xiàn)象 之一,指南針是 中國 古代一大發(fā)明。磁場是廣泛存在的,地球, 恒星 (如太陽),星系(如 銀河系 ), 行星 、衛(wèi)星,以及星際空間和星系際空間,都存在著磁場。為了認(rèn)識(shí)和解釋其中的許多物理現(xiàn)象和過程,必須考慮磁場這一重要因素。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和人類生活中,處處可遇到磁場, 發(fā)電機(jī) 、電動(dòng)機(jī) 、變壓器 、電報(bào)、電話 、收音機(jī)以至 加速器 、熱核聚變裝置、電磁測量 儀表等無不與磁現(xiàn)象有關(guān)。甚至在人體內(nèi),伴隨著 生命活動(dòng) ,一些組織和器官內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生微弱的磁場。地球的磁級(jí)與地理的兩極相反。
磁場方向規(guī)定小磁針的 北極 在磁場中某點(diǎn)所受 磁場力 的方向?yàn)樵撾姶艌龅姆较?在磁體外部,磁感線從北極...
1、奧斯特實(shí)驗(yàn)證明:通電導(dǎo)線的周圍存在著磁場,磁場的方向跟電流的方向有關(guān),這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。這一現(xiàn)象是由丹麥物理學(xué)家奧斯特在18發(fā)現(xiàn)的。
2、把導(dǎo)線繞在圓筒上,做成螺線管,也叫線圈,在通電情況下會(huì)產(chǎn)生磁場。通電螺線管的磁場相當(dāng)于條形磁體的磁場,通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)磁極。
3、通電螺線管的磁場方向與電流方向有關(guān)。磁場的強(qiáng)弱與電流強(qiáng)弱、線圈匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)。
4、在通電螺線管里面加上一根鐵芯,就成了一個(gè)電磁鐵。電磁鐵磁場的強(qiáng)弱與電流的強(qiáng)弱、線圈的匝數(shù)、鐵芯的有無有關(guān)??梢灾瞥呻姶牌鹬貦C(jī)、揚(yáng)聲器和吸塵器等。
5、判斷通電螺線管的磁場方向可以使用安培(右手)定則:將右手的四指順著電流方向抓住螺線管,姆指所指的方向就是該螺線管的N極。
1、繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路的裝置。實(shí)質(zhì)上它就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。
2、電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點(diǎn)組成;其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分組成。
3、揚(yáng)聲器是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)的一種裝置。它主要由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構(gòu)成。
1、通電導(dǎo)體在磁場中會(huì)受到力的作用。它的受力方向跟電流方向、磁感線方向有關(guān)。
2、電動(dòng)機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子;固定不動(dòng)的部分叫定子。
3、當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到平衡位置時(shí),線圈就不再轉(zhuǎn)動(dòng),只有改變線圈中的電流方向,線圈才能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。這一功能是由換向器實(shí)現(xiàn)的。換向器是由一對(duì)半圓形鐵片構(gòu)成的,它通過與電刷的接觸,在平衡位置時(shí)改變電流的方向。實(shí)際生活中電動(dòng)機(jī)的電刷有很多對(duì),而且會(huì)用電磁場來產(chǎn)生強(qiáng)磁場。
4、電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡單、控制方便、體積小、效率高、功率可大可小,被廣泛應(yīng)用在日常生活和各種產(chǎn)業(yè)中。它在電路圖中用M表示。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
1、在1831年由英國物理學(xué)家法拉第首先發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。當(dāng)閉合電路的一部分在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就會(huì)產(chǎn)生電流。這個(gè)現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
2、沒有使用換向器的發(fā)電機(jī),產(chǎn)生的電流,它的方向會(huì)周期性改變方向,這種電流叫交變電流,簡稱交流電。它每秒鐘電流方向改變的次數(shù)叫頻率,單位是赫茲,簡稱赫,符號(hào)為Hz。我國的交流電頻率是50Hz。
3、使用了換向器的發(fā)電機(jī),產(chǎn)生的電流,它的方向不變,這種電流叫直流電。(實(shí)質(zhì)上和直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造完全一樣,只是直流發(fā)電機(jī)是磁生電,而直流電動(dòng)機(jī)是電生磁)
4、直流電動(dòng)機(jī)原理:是利用通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。
5、實(shí)際生活中的大型發(fā)電機(jī)由于電壓很高,電流很強(qiáng),一般都采用線圈不動(dòng),磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電,而且磁場是用電磁鐵代替的。
應(yīng)用圖象描述規(guī)律、解決問題是物理學(xué)中重要的手段之一.因圖象中包含豐富的語言、解決問題時(shí)簡明快捷等特點(diǎn),在高考中得到充分體現(xiàn),且比重不斷加大。
涉及內(nèi)容貫穿整個(gè)物理學(xué).描述物理規(guī)律的最常用方法有公式法和圖象法,所以在解決此類問題時(shí)要善于將公式與圖象合一相長。
利用對(duì)稱法分析解決物理問題,可以避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和推導(dǎo),直接抓住問題的實(shí)質(zhì),出奇制勝,快速簡便地求解問題。像課本中伽利略認(rèn)為圓周運(yùn)動(dòng)最美(對(duì)稱)為牛頓得到萬有引力定律奠定基礎(chǔ)。
有些物理問題本身的結(jié)果,并不一定需要有一個(gè)很準(zhǔn)確的答案,但是,往往需要我們對(duì)事物有一個(gè)預(yù)測的估計(jì)值.像盧瑟福利用經(jīng)典的粒子的散射實(shí)驗(yàn)根據(jù)功能原理估算出原子核的半徑。
采用“估算”的方法能忽略次要因素,抓住問題的主要本質(zhì),充分應(yīng)用物理知識(shí)進(jìn)行快速數(shù)量級(jí)的計(jì)算。
在研究某些物理問題時(shí),需將其分解為眾多微小的“元過程”,而且每個(gè)“元過程”所遵循的規(guī)律是相同的,這樣,我們只需分析這些“元過程”,然后再將“元過程”進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)方法或物理思想處理,進(jìn)而使問題求解.像課本中提到利用計(jì)算摩擦變力做功、導(dǎo)出電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式等都屬于利用微元思想的應(yīng)用。
1、理象記憶法:如當(dāng)車起步和剎車時(shí),人向后、前傾倒的現(xiàn)象,來記憶慣性概念。
2、濃縮記憶法:如光的反射定律可濃縮成“三線共面、兩角相等,平面鏡成像規(guī)律可濃縮為“物象對(duì)稱、左右相反”。
3、口訣記憶法:如“物體有慣性,慣性物屬性,大小看質(zhì)量,不論動(dòng)與靜?!?/p>
4、比較記憶法:如慣性與慣性定律、像與影、蒸發(fā)與沸騰、壓力與壓強(qiáng)、串聯(lián)與并聯(lián)等,比較區(qū)別與聯(lián)系,找出異同。
5、推導(dǎo)記憶法:如推導(dǎo)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的計(jì)算公式。即p=F/S=G/S=mg/s=pvg/s=pshg/=pgh。
6、歸類記憶法:如單位時(shí)間通過的路程叫速度,單位時(shí)間里做功的多少叫功率,單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫密度,單位面積的壓力叫壓強(qiáng)等,都可以歸納為“單位……的……叫……”類。
7、顧名思義法:如根據(jù)“浮力”、“拉力”、“支持力”等名稱,易記住這些力的方向。
8、因果(條件記憶法):如判定使用左、右手定則的條件時(shí),可根據(jù)由于在磁場中有電流,而產(chǎn)生力,就用左手定則;若是電力在磁場中運(yùn)動(dòng),而產(chǎn)生電流,就用右手定則。
1、了解指南針在遠(yuǎn)洋航海中的作用,理解科學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的作用。了解磁學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
2、知道磁感線,知道磁感線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向。
3、了解磁感線描述條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況。
4、了解地理南北極與地磁南北極反向并且不重合,知道磁偏角。
1.我國是最早在航海上使用指南針的國家,導(dǎo)航時(shí)兼用_______和_______,二者相互補(bǔ)充,相互修正。用羅盤指引航向,探索航道,將船只航向的變動(dòng)與_________的變動(dòng)的關(guān)系總結(jié)出來,畫出的航線在古代稱為________或________。
2.意大利航海家哥倫布用了三年時(shí)間完成了環(huán)球航行,通過這次航行,人類更加認(rèn)識(shí)到地球是______。
3.磁體是通過______對(duì)鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的,磁場和電場一樣,是______存在的另一種形式,是客觀存在.
4. 磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫 ______,同名磁極______,異名磁極_______。
5.規(guī)定:在磁場中的任意一點(diǎn),小磁針____________ 方向就是那一點(diǎn)的磁場方向。
6.磁感線: 是在磁場中畫出一些有方向的曲線,在這些曲線上每點(diǎn)的切線方向,亦即該點(diǎn)的____________方向,。磁感線的________表示磁場強(qiáng)弱。
7.地球在周圍空間會(huì)產(chǎn)生磁場,叫________。地磁場的分布大致上就像一個(gè)________磁體。
8.地球具有磁場,宇宙中的許多__ ___都具有磁場。月球也有______?;鹦遣幌蟮厍蚰菢佑幸粋€(gè)_______的磁場,因此______ 不能在火星上工作。
【問題1】 如何確定磁場方向?
【問題2】放在地面上的小磁針靜止時(shí)為什么指南指北?
【問題3】 磁感線與電場線的聯(lián)系與區(qū)別:
1. 電場線從_________出發(fā),終止于_____. 1.在磁體內(nèi)部,磁感線是從______極指向 極,外部是從______出發(fā)從______進(jìn)去.
2.____電荷在電場中某點(diǎn)受到電場力的方向與該點(diǎn)的_____方向一致,也與該點(diǎn)所在電場線的____ __方向一致. 2.小磁針在磁場中靜止時(shí)_________極的受力方向與該點(diǎn)的______方向一致,也與該點(diǎn)所在磁感線的_______方向一致.
3.電場中任何兩條電場線都_____相交. 3.磁場中任何兩條磁感線都______相交.
4.電場線的疏密表示電場的________. 4.磁場線的疏密表示磁場的__________.
【問題4】磁偏角指什么?地面附近的地磁場磁性強(qiáng)嗎?
6.某磁場的磁感線分布如圖21-1所示,則a、 b兩點(diǎn)磁場強(qiáng)弱是( )
【自主學(xué)習(xí)】:1、羅盤、觀星,指南針指向,針路、針徑。2、球形。3、磁場,物質(zhì)。4.磁極,相互排斥,相互吸引。5、靜止時(shí)N極所指。6、磁場,分布疏密。7、 地磁場,條形。8、天體、磁場、全球性、指南針。9、略
【合作探究】問題1 方法一是:將一不受外力的小磁針放入磁場中需測定的位置,當(dāng)小磁針在該位置靜止時(shí),小磁針N極的指向即為該點(diǎn)的磁場方向.
1.電場線從__正電荷_______出發(fā),終止于__負(fù)電荷___. 1.在磁體內(nèi)部,磁感線是從__ _S___極指向N 極,外部是從___N極___出發(fā)從___S極___進(jìn)去.
2.___正_電荷在電場中某點(diǎn)受到電場力的方向與該點(diǎn)的__場強(qiáng)___方向一致,也與該點(diǎn)所在電場線的_切線__方向一致. 2.小磁針在磁場中靜止時(shí)___N______極的受力方向與該點(diǎn)的__場強(qiáng)____方向一致,也與該點(diǎn)所在磁感線的____切線___方向一致.
3.電場中任何兩條電場線都__不___相交. 3.磁場中任何兩條磁感線都___不___相交.
4.電場線的疏密表示電場的___強(qiáng)弱_____. 4.磁場線的疏密表示磁場的__強(qiáng)弱________.
問題4:地球的地理兩極與地 磁兩極并不重合,其間有一個(gè)交角,這個(gè)角就叫磁偏角。地面附近地磁場的磁性不強(qiáng)
【課堂檢測】1.B 2.AC 3.C 4.A 5.D 6.B 7.AB 8.D
【設(shè)計(jì)理念】
構(gòu)建“人文·物理·社會(huì)”三維課堂,在引導(dǎo)學(xué)生探究物理知識(shí)的同時(shí),滲透以人為本的培養(yǎng)理念,滬科版九年級(jí)16.1《電流的磁場》公開課教案。讓“研究性學(xué)習(xí)”走進(jìn)課堂,走入學(xué)科教學(xué),切實(shí)增強(qiáng)課堂教學(xué)的開放性、 民主性、生成性。以“隨堂探究卷”為橋,架師生互動(dòng)平臺(tái),提供一種切實(shí)可行的質(zhì)性評(píng)價(jià)手段。
【三維目標(biāo)】
1.知識(shí)目標(biāo):了解磁體、磁極以及磁極間的相互作用;感知磁體周圍存在磁場并會(huì)用磁感線表示磁場的方向和強(qiáng)弱;初步了解地磁場。
2、技能目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生用磁感線形象描述磁場這一抽象概念的思維能力,物理教案《滬科版九年級(jí)16.1《電流的磁場》公開課教案》。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀:通過了解我國古代的磁文明,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情;通過介紹我國近代“磁文明的衰落” 提升學(xué)生的人文素養(yǎng),滲透“愛國主義教育”。
【教學(xué)重難點(diǎn)】感知磁場,并會(huì)用磁感線描述磁場。
【教學(xué)器材】條形、U形磁體、小磁針;多媒體課件及相應(yīng)圖片;探究卷等。
1、了解磁場的產(chǎn)生和磁現(xiàn)象.
2、理解磁場有方向性,知道用磁感線反映磁場的方向.
3、能用安培定則熟練地判定電流磁場的方向.
4、掌握常見幾種磁場的磁感線分布情況.
1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2、利用電場和磁場的類比教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力.
1、了解我國古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究(如指南針的發(fā)明),培養(yǎng)學(xué)生愛國主義思想,鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情.
2、通過引進(jìn)虛擬的磁感線教學(xué),對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理問題變抽象為形象的方法論教育.
讓學(xué)生體會(huì)磁感線圖像的對(duì)稱美、形式美.
1、教師采用演示實(shí)驗(yàn)法引入,直觀教學(xué)、利用電場對(duì)比教學(xué).
2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,理解磁場的存在,類比電場理解磁場的性質(zhì)及磁場的描繪.
(1)理解磁場的基本性質(zhì)――力的作用和方向性.
(2)掌握安培定則及常見幾種磁場的磁感線分布.
(1)看不見、摸不著的磁場是客觀存在的.
(1)通過演示實(shí)驗(yàn),直觀地反映磁場的存在,突破本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)和疑點(diǎn).
(2)利用與電場的對(duì)比教學(xué),幫助學(xué)生理解幾種常見磁場磁感線的空間分布.
條形磁鐵;蹄形磁鐵;小磁針;導(dǎo)線和開關(guān);電源;鐵架臺(tái);細(xì)鐵屑;玻璃板.
2、課外組織學(xué)生閱讀材料“電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)”深化對(duì)磁場的認(rèn)識(shí).
利用課外時(shí)間,要求學(xué)生做一做“驗(yàn)證環(huán)形電流的磁場方向”實(shí)驗(yàn).
本節(jié)的教學(xué)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(shí)驗(yàn)進(jìn)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(fā)生相互作用都是通過磁場來傳遞的、2、對(duì)磁場進(jìn)行描述、通過演示實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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.
我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家,早在戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載,我國古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一,指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn).在現(xiàn)代生活中,利用磁場的儀器或工具隨處可見,如我們將要學(xué)習(xí)的電流表、質(zhì)譜儀、回旋加速器等等.進(jìn)入21世紀(jì)后,科技的發(fā)展突飛猛進(jìn),一日千里,作為新世紀(jì)的主人,肩負(fù)著民族振興的重任,希望同學(xué)們勤奮學(xué)習(xí),為攀登科學(xué)高峰打好扎實(shí)的基礎(chǔ).今天,我們首先認(rèn)識(shí)磁場.
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(shí)驗(yàn)(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(fā)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(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流周圍也存在著磁場、觀察演示實(shí)驗(yàn)(如圖)看出,當(dāng)通入 電流時(shí),小磁針轉(zhuǎn)動(dòng),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(shí)驗(yàn)看出都會(huì)發(fā)生相互作用,這種作用都是通過磁場這種特殊物質(zhì)發(fā)生作用的.
在磁鐵周圍的不同位置放置一些小磁針,發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時(shí),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(duì)比,在電場中,我們利用檢驗(yàn)電荷的受力情況來反映電場的方向性,規(guī)定正電荷受的電場力方向?yàn)殡妶龇较颍?/p>
在磁場中,我們利用小磁針來規(guī)定磁場的方向,規(guī)定在磁場中的任意一點(diǎn)小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向,就是那一點(diǎn)的磁場方向.
為了形象地反映電場的方向性,我們引進(jìn)了電場線的概念.同理,在研究磁場時(shí),我們引進(jìn)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(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)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:
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(shù)個(gè)小磁針,形象地顯現(xiàn)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.
(2)蹄形磁鐵的磁感線分布情況見圖.
(3)電流磁場的磁感線分布情況見圖.
a、通電直導(dǎo)線電流磁場(用右手螺旋定則判定).
b、通電環(huán)形電流磁場(用右手螺旋定則判定).
a、磁感線是不相交的封閉曲線.
b、磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向.
c、磁感線的疏密可以反映磁場的強(qiáng)弱.
1、磁體周圍,電流周圍都有磁場,磁場是物質(zhì)存在的一種形式,其性質(zhì)是對(duì)放入其中的電流和磁體有力的作用.
2、磁場是有方向性的,可用磁感線直觀形象地反映常見磁場的方向,但須注意磁感線是虛擬的曲線.
3、通電螺旋管內(nèi)部的磁感線是平行軸線分布的.其外部磁感線由N極出發(fā)至S極,其內(nèi)部是由S極重新回到N極的封閉曲線,所以螺旋管內(nèi)部磁感線最密、磁場最強(qiáng).
1、磁場的客觀存在.
2、磁場的產(chǎn)生.
(1)磁體周圍.(2)電流周圍.
1、規(guī)定小磁針靜止時(shí)北極的指向?yàn)榇艌龇较颍?/p>
1、磁感線的概念.
2、常見幾種磁場的磁感線分布.
3、電流磁場的磁感線可用安培定則判定.
公元843年,在天水一色的茫茫大海上,一只帆船正在日夜不停的航行,沒有航標(biāo),沒有明確的航道.你知道他們是怎樣擺脫當(dāng)時(shí)的困境的嗎? (在加拿大東海岸,有一個(gè)神奇而令人生畏的世百爾島,來往的船只只要一靠近它,不但指南針失靈,還會(huì)把船吸向海底,造成觸礁沉沒。學(xué)習(xí)了今天這一課,我們就會(huì)明白其中的原因了)
傳說秦始皇統(tǒng)一六國后,為了自己逍遙作樂,建造了一座富麗堂皇的阿房宮,由于秦始皇曾經(jīng)有幾次遇刺,雖都僥幸脫險(xiǎn),但仍使他整日提心吊膽,生怕再遇刺,因此在建造阿房宮時(shí),他命令工匠在大門上安裝“機(jī)關(guān)”使得身披鐵甲,懷揣利刃的刺客休想進(jìn)入,你知道聰明的工匠們是怎樣解決這一難題的嗎?
引入:磁鐵我們每個(gè)同學(xué)都玩過吧?磁鐵有什么性質(zhì)呢?
得出結(jié)論:
1.磁性:像磁鐵這樣,具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。
問題1:磁體可以吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì),但是磁體各部分吸引鐵的能力都一樣嗎?怎么證明?
講解:磁體的兩端吸引大頭針的能力最強(qiáng),中間部位吸引大頭針的能力最弱,這兩個(gè)磁性最強(qiáng)的部位叫做磁極??梢宰杂尚D(zhuǎn)磁體,靜止后指南的那個(gè)磁極叫做南極,又叫S極;指北的那個(gè)磁極叫做北極,又叫N極。
問題2:如果我剛好站在北極點(diǎn)上,小磁針應(yīng)該如何偏轉(zhuǎn)?
問題3:如果磁鐵變成了兩個(gè),是不是一個(gè)只有N極,另一個(gè)只有S極呢?
演示3:一個(gè)磁鐵變成兩個(gè)也具有磁性,而兩個(gè)磁鐵放一起時(shí)中間的小鐵釘?shù)袈?/p>
問題4:磁體南極具有磁性可以吸引大頭針,磁體北極也具有磁性可以吸引大頭針,那么磁體南北極是否可以相互吸引呢?
講解:現(xiàn)代化的生活生產(chǎn)中磁體得到了更為廣泛的應(yīng)用。天然的磁鐵礦已無法滿足人們的需要,需要采用磁化的方法獲得磁體,實(shí)驗(yàn)室的這些磁體都是人造磁體。
練習(xí):
(1)兩個(gè)磁體相互吸引和相互排斥是否具有磁性的判斷;
(2)將磁極靠近另一個(gè)磁體中部是否具有磁性的判定;
(3)同一個(gè)磁體吸引的兩個(gè)小鐵釘?shù)南嗷プ饔谩?/p>
(1)馬蹄形磁體吸引鐵塊,鐵塊再吸引鐵釘,鐵塊能吸引鐵釘說明鐵塊被磁化了而具有磁性了;(同時(shí)講解小鐵釘?shù)拇艠O和相互作用)
引入:我們知道,小磁針靜止時(shí)指南北,那么怎樣能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)呢?用手推、用嘴吹、用磁體靠近等方法。
問題5:條形磁體并沒有接觸它,這個(gè)作用是通過什么來實(shí)現(xiàn)的呢,是什么物體對(duì)它施加了這個(gè)力呢?前面的學(xué)習(xí)我們知道了,力是物體對(duì)物體的作用,有力產(chǎn)生一定有兩個(gè)物體存在,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明有物體對(duì)它施加了力,是什么物體對(duì)小磁針施加了力呢?在磁體周圍存在著一種我們看不見,摸不著,但真實(shí)存在的物質(zhì),叫磁場。
問題6:磁場看不見、摸不著,如何知道一個(gè)未知物體周圍是否存在磁場?
講解:在自然界中,可以根據(jù)空氣流動(dòng)成的風(fēng)使旗子擺動(dòng)判定看不見的風(fēng)的存在。與此相似,在磁體的周圍,存在磁場,通過小磁針的偏轉(zhuǎn)可知道磁場的存在。磁場的基本性質(zhì)就是磁場對(duì)放入其中的磁體有力的作用。
(3)磁場方向:小磁針靜止時(shí),北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁場方向
演示7:用手讓小磁針偏離原來方向,但當(dāng)手拿開,小磁針又恢復(fù)到剛才的指向,這說明什么?磁場中某一點(diǎn)對(duì)小磁針的作用力的方向是唯一的,力是磁場施加的,也說明該點(diǎn)磁場的方向也是唯一的。
演示8:將這個(gè)小磁針的位置稍移動(dòng),此時(shí)小磁針的指向跟剛才不同,又說明了什么?磁場中每一點(diǎn)方向是唯一的,但磁場中各點(diǎn)的方向不同。
問題7:小磁針靜止時(shí)南極和北極都是固定的,那么磁場的方向指向哪里?為了交流的方便,科學(xué)家們才規(guī)定了磁場的方向,也就是放在磁場中的`小磁針靜止時(shí)北極所指的方向?yàn)榇艌龅姆较?,所以小磁針靜止時(shí)南極所指的方向就與該點(diǎn)的磁場方向相反。
問題8:要想全面地了解磁場的方向和分布,怎么辦呢?
問題9:描出這些曲線有什么作用呢?其一,疏密程度反映磁場強(qiáng)弱;其二,曲線上某點(diǎn)的切線方向也就是該點(diǎn)的磁場方向和小磁針靜止是北極所指的方向。
強(qiáng)調(diào):
(1)磁感線是為了形象描述磁場而引入的一種假想的曲線,實(shí)際上并不存在;但是磁場確是真實(shí)存在的;
(2)磁感線的分布是立體的;
(3)磁感線是封閉的曲線,在磁體外部磁感線從N極出發(fā)回到S極,在內(nèi)部剛好相反;
(4)磁感線的疏密反映了磁場的強(qiáng)弱;
(5)用磁感線描述磁場的方法叫建立理想模型法;
(6)三向合一:磁感線的切線方向、該點(diǎn)的磁場方向和小磁針靜止時(shí)北極所指的方向重合;
問題10:小磁針靜止時(shí)為什么指南北?受到地磁場的作用。
講解:地球的周圍存在的磁場叫做地磁場,地磁場的形狀與條形磁體的磁場相似。 問題11:根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向,想一想,地磁場的兩極大概在什么位置?地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近。
講解:地磁兩極與地理兩極并沒有完全重合,宋代學(xué)者沈括對(duì)這個(gè)問題最早做出了記錄.古代中國在磁學(xué)領(lǐng)域?qū)覄?chuàng)輝煌,目前,地磁場的成因還不為人所知,衷心希望揭開此謎底的人就在你們中間!
1、了解磁場的產(chǎn)生和磁現(xiàn)象.
2、理解磁場的方向性,知道用磁感線反映磁場的方向.掌握直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管產(chǎn)生磁場的磁感線空間分布情況.
3、掌握安培定則,并能用安培定則熟練地判定電流、以及電流產(chǎn)生的磁場方向.
1、通過磁場現(xiàn)象的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和空間想象能力.
2、利用電場和磁場的類比教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力.
1、讓學(xué)生了解我國古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究(如指南針的發(fā)明),培養(yǎng)學(xué)生愛國主義思想,鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情.
2、通過對(duì)磁感線的引進(jìn),使得學(xué)生了解如何將抽象的概念轉(zhuǎn)化為形象的模型進(jìn)行研究的方法.
由于學(xué)生在初中時(shí)已經(jīng)對(duì)磁場概念有了初步的了解,又由于前面學(xué)習(xí)了電學(xué)的有關(guān)知識(shí),因此在學(xué)習(xí)磁場知識(shí)時(shí)會(huì)比較容易的接受.但是在學(xué)習(xí)用磁感線來描述磁場以及相關(guān)的幾個(gè)特殊磁場的磁感線分布時(shí)會(huì)感到一定的困難,教材給了有關(guān)的插圖,在“媒體資料”中,提供了相關(guān)的磁感線分布的三維動(dòng)畫,教師可以參考使用,有助于學(xué)生對(duì)磁感線空間形象的準(zhǔn)確把握.
教師在講解磁場的有關(guān)概念時(shí),可以參考電場的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行類比,如:電場線描述電場――――磁感線描述磁場.在以后幾節(jié)的學(xué)習(xí)上,可以大量采用這種方法,分析電場與磁場的相同之處,找出不同,幫助學(xué)生加深對(duì)“磁場”這一抽象概念的理解.
五、教學(xué)過程
【引入新課】
熱現(xiàn)象是指與物體的冷熱程度有關(guān)的物理現(xiàn)象,例如,大家在小學(xué)自然課中學(xué)過的物體的熱脹冷縮就屬于熱現(xiàn)象。
我們生活中都用哪些詞來形容物體的冷熱程度。(學(xué)生思考探究)
在日常生活中我們常用冷、熱、溫、涼、燙等有限的形容詞來形容物體的冷熱程度。這樣是否就能準(zhǔn)確區(qū)分物體的冷熱程度呢?
學(xué)生議論。
教師講述:這樣的形容非常的粗糙。如:開水和燒紅的鐵塊都很燙,但它們燙的程度又有很大的區(qū)別(認(rèn)同所研究的問題)。所以,在物理學(xué)中,為了準(zhǔn)確地描述物體的冷熱程度,我們引入了溫度這一概念。用溫度的數(shù)值比較準(zhǔn)確區(qū)分物體冷熱程度。
【新課教學(xué)】
一、溫度與溫度計(jì)
1.溫度:表示物體的冷熱程度。
在生活與生產(chǎn)中常用攝氏度(℃)作為溫度的單位。
在科學(xué)研究中使用熱力學(xué)溫度,有關(guān)熱力學(xué)的溫度,請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文中“加油站”的內(nèi)容。
2.單位:
①常用單位:攝氏度(℃)
②SI單位:開爾文(K)
3.熱力學(xué)溫度(T)與攝氏溫度(t)的換算關(guān)系:T=273 t
教師講述:溫度與人類生活息息相關(guān),如:地球平均氣溫的升高使人們看到環(huán)境的污染導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”;“SARS”傳播期間,發(fā)病的一個(gè)重要標(biāo)志就是體溫升高;許多食品、藥品的保鮮、保質(zhì)都要在一定的冷藏、冷凍溫度范圍內(nèi);氣溫的變化影響著人們的身體健康,農(nóng)業(yè)生
產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究的許多都要在一定溫度環(huán)境下進(jìn)行??因此,我們需要了解有關(guān)溫度和溫度測量的知識(shí)。
教師講述:自然界中的物體,溫度高低相差很懸殊。請(qǐng)大家讀出圖各種物體溫度值,要求大家能說出生活中和自然環(huán)境中常見的溫度值,并能用溫度術(shù)語描述生活中的“熱”現(xiàn)象。 說明:引導(dǎo)學(xué)生參與探討,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。
教師講述:我們對(duì)于溫度高低的判斷往往用皮膚的感覺。現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們來做個(gè)實(shí)驗(yàn)探究。三只燒杯中分別裝有熱水、溫水和冷水,現(xiàn)請(qǐng)一位同學(xué)將左手食指伸入熱水中,右手食指伸入冷水中,停留一段時(shí)間后,將兩個(gè)食指同時(shí)放入溫水中。
說明:一名同學(xué)上前面來操作,同學(xué)們認(rèn)真觀察,比較兩手指的感覺,說明了什么?
教師講述:憑感覺來判斷物體的溫度高低是不可靠的,要準(zhǔn)確地判斷就必須進(jìn)行測量,要進(jìn)行測量就要選擇科學(xué)的測量工具—溫度計(jì)。
二、測量工具──溫度計(jì)
教師講述:前面的學(xué)習(xí)中,我們已經(jīng)使用溫度計(jì)測量過溫度。今天我們繼續(xù)學(xué)習(xí)一些溫度計(jì)的原理和使用方法。
教師出示常用溫度計(jì)(實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)、寒暑表、體溫表)實(shí)物掛圖讓學(xué)生觀察,并讓用手捏住溫度計(jì)使它升溫,放手使之降溫,引導(dǎo)同學(xué)們思考溫度計(jì)的原理。
提問:溫度計(jì)中液體上升和下降跟溫度的變化有什么關(guān)系?為什么有這樣的關(guān)系? 學(xué)生討論、交流后并回答,老師給予適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評(píng)和引導(dǎo)。
學(xué)生意見統(tǒng)一后,教師予以概括總結(jié)并用板書。
1.液體溫度計(jì)的工作原理:根據(jù)液體的熱脹冷縮原理制成的。
提問:前面我們已經(jīng)觀察過溫度計(jì)的實(shí)物和掛圖,都知道溫度計(jì)上都標(biāo)有刻度,你們知道溫度計(jì)是怎樣刻度的嗎?
(引導(dǎo)學(xué)生找到溫度計(jì)刻度的方法)
學(xué)生討論、交流,教師作適當(dāng)?shù)膯l(fā):冰水混合物的溫度為多少?一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度為多少?
學(xué)生討論后回答。
冰水混合物的溫度為0℃,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度100℃。
講述:攝氏溫度就把冰水混合物的溫度規(guī)定為0℃,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度規(guī)定為100℃。
教師進(jìn)一步提出問:1℃如何刻度呢?
學(xué)生思考,討論,形成正確的觀點(diǎn)后匯報(bào),在0℃到100℃之間分成100等份,每一份就是1℃。
提問:我們知道,磁場是有方向的,那么電流周圍的磁場方向是怎樣的呢?它與電流的方向有沒有關(guān)系呢?
重做上面的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí),小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化。
(觀察到當(dāng)電流的方向變化時(shí),小磁針N極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化,說明電流的磁場方向也發(fā)生變化。)
板書:
2.電流的磁場方向跟電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí),磁場的方向也發(fā)生變化。
提問:奧斯特實(shí)驗(yàn)在我們現(xiàn)在看來是非常簡單的,但在當(dāng)時(shí)這一重大發(fā)現(xiàn)卻轟動(dòng)了科學(xué)界,這是為什么呢?
學(xué)生看書討論后回答:
因?yàn)樗沂玖穗姮F(xiàn)象和磁現(xiàn)象不是各自孤立的,而是緊密聯(lián)系的,從而說明表面上互不相關(guān)的自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,這一發(fā)現(xiàn),有力推動(dòng)了電磁學(xué)的`研究和發(fā)展。
奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線,后來科學(xué)家們又把導(dǎo)線彎成各種形狀,通電后研究電流的磁場,其中有一種在后來的生產(chǎn)實(shí)際中用途最大,那就是將導(dǎo)線彎成螺線管再通電。那么,通電螺線管的磁場是什么樣的呢?請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn):
演示實(shí)驗(yàn):按課本圖11-13那樣在紙板上均勻地撒些鐵屑,給螺線管通電,輕敲紙板,請(qǐng)同學(xué)們觀察鐵屑的分布情況,并與條形磁體周圍的鐵屑分布情況對(duì)比。
1.通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。
提問:怎樣判斷通電螺線管兩端的極性呢?它的極性與電流的方向有沒有關(guān)系呢?
演示實(shí)驗(yàn):將小磁針放在螺線管的兩端,通電后,請(qǐng)同學(xué)們觀察小磁針的N極指向,從而引導(dǎo)學(xué)生判別出通電螺線管的N、S極。
再改變電流的方向,觀察小磁針的N極指向有沒有變化,從而說明通電螺線管的極性與電流的方向有關(guān)。
引導(dǎo)學(xué)生討論后,教師板書:
2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時(shí),通電螺線管的磁性也發(fā)生改變。
提問:采用什么辦法可以很簡便地判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系呢?同學(xué)們看書、討論,弄清安培定則的作用和判定方法。板書:
三、安培定則
1.作用:可以判定通電螺線管的磁性與電流方向的關(guān)系。
2.判定方法:用右手握住螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
教師演示具體的判定方法。
練習(xí):如附圖所示的幾個(gè)通電螺線管,用安培定則判定它們的兩極。
可以引導(dǎo)學(xué)生分別按上圖將導(dǎo)線在鉛筆上繞成螺線管,先弄清螺線管中電流的指向,再用安培定則判定出兩端的極性。
通過以上練習(xí),強(qiáng)調(diào):螺線管的繞制方向不同,螺線管中電流的方向也不同。
②課本上的練習(xí)1、2、3題。
1.磁鐵的______存在著磁場,磁極之間的相互作用是通過______發(fā)生的。
2.磁場是有強(qiáng)弱的,磁鐵的______附近磁場最強(qiáng),如果逐漸遠(yuǎn)離磁鐵,磁場將逐漸______。
3.由鋼、鐵組成的物體在磁場中會(huì)被______后得到磁性,同時(shí)磁場又對(duì)該物體施加的作用。
4.地球周圍空間存在著______,它周圍的磁感應(yīng)線是從地理的______極附近,經(jīng)空間回到地理的'______極附近。
5.磁場的強(qiáng)弱程度可以用磁感應(yīng)線的疏密表示出來,磁感應(yīng)線密的地方磁場______,磁感應(yīng)線最密的區(qū)域在______附近。
1.磁體周圍磁感應(yīng)線的分布情況是
A.在一個(gè)平面上;
B.在磁體周圍的空間;
C.磁感應(yīng)線的分布都是均勻的;
D.以上沒有正確的。
2.把下列物體放在磁場中,不會(huì)受到磁力作用的是
A.鎳棒;
B.銅棒;
C.鐵片;
D.小磁針。
3.關(guān)于地磁場,下列說法中正確的是
A.地磁兩極跟地理兩極完全重合;
B.世界上第一個(gè)論述磁偏角的科學(xué)家是我國的張衡;
C.地磁場的磁感應(yīng)線是從地理南極出發(fā),回到地理北極;
D.以上沒有正確的。
4.世界上第一個(gè)清楚地、準(zhǔn)確地論述磁偏角的科學(xué)家是
A.沈括;
B.張衡;
1.標(biāo)出圖中各磁場的磁感應(yīng)線方向。
2.圖中所示的是小磁針靜止時(shí)的指向,由此畫出磁感應(yīng)線的方向和標(biāo)出各磁體的N、S極
一、1.周圍空間;磁場 2.磁極;減弱 3.磁化;磁力 4.磁場;南;北 5.強(qiáng);磁極
由于我連續(xù)幾屆一直帶高三年級(jí),這次輪下來從高一年級(jí)教起,對(duì)于一些我比較陌生和沒有把握的實(shí)驗(yàn),我在課前都要反復(fù)做,以達(dá)到最佳效果。而我在《磁場》教學(xué)的第一節(jié)課上,做書本上第81頁的一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了備課時(shí)沒料到的問題,這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)過去做得很順利,我也沒有感到有什么地方會(huì)出現(xiàn)問題,所以課前就沒有做。
第一個(gè)問題是我將小磁針擺放后,有兩個(gè)小磁針的指向與其他八個(gè)不同。第二個(gè)問題是我在放入條形磁鐵時(shí),小磁針被吸在條形磁鐵上。實(shí)驗(yàn)效果不好。
課下我回來反復(fù)進(jìn)行試,發(fā)現(xiàn)放在磁體中間的每個(gè)小磁針只要能間隔到4—7厘米之間,兩個(gè)小磁針之間就不會(huì)有影響,它們的'指向很一致。而兩端的小磁針的間距要能達(dá)到30厘米左右,達(dá)不到這個(gè)距離你不管怎樣放入,小磁針將會(huì)被吸在磁鐵上。
經(jīng)過自己的實(shí)驗(yàn),我知道課上不成功的原因是平臺(tái)太小,小磁針之間沒有拉開距離。我到別處找了一個(gè)比較大一些的薄板子。解決了這個(gè)問題。
在第二個(gè)班上課,我為了讓學(xué)生觀察的效果更好些,我讓學(xué)生站起來觀察,從上方觀察出的效果是最好的。
通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),我感覺到教學(xué)中一線教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)是多么的重要。每一個(gè)小的細(xì)節(jié),如果你不經(jīng)意都會(huì)出現(xiàn)漏洞。
實(shí)際上在很多實(shí)驗(yàn)中都是如此,書上只簡單的一個(gè)圖示,旁邊是很少的一些文字,而作為授課的教師處理這些實(shí)驗(yàn)時(shí)你采取的態(tài)度不同,你所付出的不同,得到的效果當(dāng)然也會(huì)不同。一些教師上課時(shí)不做這些小的實(shí)驗(yàn),這樣會(huì)節(jié)省下一些時(shí)間而進(jìn)行新課,但是學(xué)生就少了應(yīng)有的感性認(rèn)識(shí),可能會(huì)在概念、規(guī)律的理解上很費(fèi)勁,久而久之,會(huì)使學(xué)生失去興趣;而另一些教師經(jīng)常給學(xué)生做簡單的演示實(shí)驗(yàn),還挖空心思要做好,不論是課上、課下都付出很多的辛苦,也正是這些辛苦付出,使他們上出來一節(jié)節(jié)引人入勝的好課。
在平時(shí)教學(xué)過程中,我們都會(huì)有過這樣的感受,一個(gè)人同時(shí)執(zhí)教同年級(jí)、同學(xué)科的兩個(gè)班,無論課前怎樣認(rèn)真地備課,講課時(shí)總感覺到天天第二堂課效果要好一些,
為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?仔細(xì)分析,原因主要在于每上完一節(jié)課后,不管有意無意大家都會(huì)總結(jié)課堂中的一些得失,從而在接下來的教學(xué)時(shí)進(jìn)行調(diào)整,正是由于這些總結(jié)和調(diào)整使教學(xué)效果得到了提高。明白這一點(diǎn)之后,一節(jié)課結(jié)束或一天的教學(xué)任務(wù)完成后,都應(yīng)該靜下心來細(xì)細(xì)想想:對(duì)課堂上的出色之處,不管是教學(xué)方法上的創(chuàng)新,還是某個(gè)引起了學(xué)生濃厚愛好的做法,這節(jié)課總體設(shè)計(jì)是否恰當(dāng),教學(xué)環(huán)節(jié)是否合理,其內(nèi)容是否清楚,教學(xué)手段的運(yùn)用是否充分,重點(diǎn)、難點(diǎn)是否突出;今天我有哪些行為是正確的,哪些做得還不夠好,哪些地方需要調(diào)整、改進(jìn);學(xué)生的積極性是否調(diào)動(dòng)起來了,學(xué)生學(xué)得是否愉快,我們教得是否愉快,還有什么困惑等。而對(duì)于課堂上的疏漏、失誤,我們不但認(rèn)真剖析這些疏漏、失誤的原因,而且還應(yīng)該找其他老師交流,共同探討解決問題的對(duì)策和方法,經(jīng)常性的反思,為今后的教學(xué)提供了可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。讓我的教學(xué)少走了許多彎路。
“課堂教學(xué)是一門遺憾的藝術(shù)”,而科學(xué)、有效的教學(xué)反思可以幫助我們減少血多遺憾。重視反思,及時(shí)反思,深入反思,有效反思,并持之以恒,堅(jiān)持反思,提高反思能力,是教師成長的不竭動(dòng)力,是教師不斷超越自我、提升品味的必由之路。只有經(jīng)過反思,使原始的經(jīng)驗(yàn)不斷地處于被審閱,被修正,被強(qiáng)化,被否定等思維加工中,去粗存精,去偽存真,這樣經(jīng)驗(yàn)才會(huì)得到提煉,得到升華,從而成為一種開放性的系統(tǒng)和理性的力量,唯其如此,經(jīng)驗(yàn)才能成為促進(jìn)教師專業(yè)成長的有力杠桿。
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