高二物理选修3-1磁场教案

第一节磁现象和磁场一、教学目标1．知识与技能：（1）了解基本的磁现象；（2）了解电流的磁效应；（3）知道磁场及其特征；（4）了解地球的磁场及其应用。

2．过程与方法通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁场的基本知识概念与特征，为学生形成物理概念奠定的基础。

3．情感、态度与价值观培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。

二、教学重点电流的磁效应、磁场的定义与基本特征。

三、教具1．演示软磁铁被磁化的实验：铁架台，条形磁铁，软铁棒，大头针。

2．演示磁性材料的实验：电源，通电螺线管，可被轻绳吊起的小磁针，塑料棒，铜棒，铅棒，软铁棒，硅钢棒，扬声器，磁电式仪表，继电器，变压器。

四、主要教学过程（一）磁现象：1．生活中的磁现象以及我国古代在磁方面的贡献2．天然磁体的成分：Fe3O4；现在使用的磁体的构成：铁、钴、镍等金属或用某些氧化物制成的3．磁性、磁极---N极、S极N极、S极的规定：（二）电流的磁效应1．磁体的相互作用与电荷间的相互作用，人们的猜想电荷的相互作用：磁体间的相互作用：人们的猜测：2．人们的发现：铁质物质可以被电流磁化（富兰克林的发现）奥斯特的贡献：揭示了电与磁的联系（现在重复奥斯特实验的注意点：小磁针应该如何摆动，为什么）（三）磁场1．引入磁场的原因解释磁体没有接触就能产生力的作用（在物理学中认为物理不直接接触就不能产生里的作用，如电荷之间的相互作用---是通过电场而发生力的作用的）2．磁体与磁体之间，磁体与电流之间；电流与电流之间作用示意图为3．存在的范围磁场存在于磁体周围以及电流周围4．磁场的特性对放入其中的磁体或电流有力的作用（四）磁性的地球1．发现：小磁针发生偏转2．地球的地理两极与地磁的两极位置关系地球磁极在慢慢移动，磁偏角也在变化3．地球磁性对地球生物的影响4．人类认识地球的磁性对人类生活的影响---指南针与航海事业的发展5．宇宙中存在磁性的星球很多但并不是所有的（五）指南针与郑和下西洋我国古代在磁方面的研究与应用优先于世界（六）小结本节要点1．电流磁效应的发现2．磁场的由来与磁体之间相互作用以及电流之间相互作用的解释3．地磁的研究与作用（七）布置作业1．完成书后P86问题与练习（1）（2）（3）。

2．自制一个指南针。

3．完成练习册相关练习第二节磁感应强度一、教学目标1．知识与技能（1）理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。

（2）能用磁感应强度的定义式进行有关计算。

2．过程与方法通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。

3．情感态度与价值观：培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。

二、重点与难点：磁感应强度概念的建立是本节的重点（仍至本章的重点），也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点三、教具：蹄形磁铁，低压电源，多媒体等。

四、教学过程：（一）复习磁场的概念。

磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，如何描述。

电场强弱和方向的描述，及电场强度的定义及其定义式描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.（二）新课讲解1．磁感应强度的方向小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向2．磁感应强度的大小演示：用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的，说明磁场有强弱。

如何来描述磁场的强弱？方案一：用小磁针来描述，其缺点是。

（无法描述其强弱，小磁针始终是静止的。

）方案二：利用磁场的基本特性：对放入其中的也有力的作用演示：探究影响通电导线受力的因素（如图）介绍实验中的物理量：导线的长度L；电流强度I；磁场的强弱—磁感应强度B；导线受到的作用力F。

研究方法：控制变量法匀强磁场：①保持磁场的磁感应强度B、导线长度L不变，研究导线受到的作用力F与电流强度I的关系，发现F ∝I；②保持磁场的磁感应强度B、电流强度I不变，研究导线受到的作用力F与导线的长度L的关系，发现F∝L。

③结论：F∝IL，写成等式为：F =KIL→F=BIL→B=F/IL其中B为比例系数。

注意：①B与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B的值不同（即使同样的电流导线的受力也不样）磁感应强度的大小B（表征磁场强弱的物理量）（1）定义：说明：电流元。

（2）定义式：B=F/IL（3）各物理量的物理意义B----导线L所处位置的磁场平均磁感应强度 I-----导线中通的电流强度L----导线在磁场中的长度 F----长度为L磁场中的导线受到的力（4）公式适用条件：一切磁场；磁感应强度B与电流I垂直（5）单位：在国际单位制中是特斯拉，简称特，符号T. 1T=1N/A·m（6）物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量.对B的定义式的理解：①B等于F/IL这个比值，但是由磁场本身性质决定的②对于非匀强磁场来说，B为导线所在位置的平均值。

③B的方向与F的方向垂直，而不是相同。

例题分析：磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？介绍一些磁场的磁感应强度值。

（P89表3。

2-1）（三）小结：磁场与静电场的比较一是电场力与磁场力在方向上是有差异的。

二是E和B在引入方法上也是有差异的。

（四）巩固新课：（1）指导学生阅读“科学漫步”。

（2）指导学生完成P90“问题与练习”1-3题（3）完成练习册相关练习。

第三节几种常见的磁场（2课时）一、教学目标（一）知识与技能1．知道什么叫磁感线。

2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。

4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场6．理解磁通量的概念并能进行有关计算（二）过程与方法通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。

（三）情感态度与价值观1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.2.培养学生的空间想象能力.二、重点与难点：1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源四、教学过程：（一）复习引入要点：磁感应强度B的大小和方向。

1、电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向（二）新课讲解1．磁感线（1）磁感线的定义2）特点：①引入磁感线的目的：②磁感线是闭合曲线，其方向③任意两条磁感线不相交。

④可以表示磁场的方向。

⑤可以表示磁感应强度的大小。

演示：用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。

同时与电场线加以类比。

注意：①磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。

②区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。

2．几种常见的磁场演示①用铁屑模拟磁感线的演示实验，使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。

②展示:条形磁铁（图1）、蹄形磁铁（图2）、通电直导线（图3）、通电环形电流（图4）、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁) （图5）、※辐向磁场（图6）。

（1）条形、蹄形磁铁，同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况（图1、图2）（2）电流的磁场与安培定则总结：①直线电流周围的磁场及特点，方向的判定②环形电流的磁场及特点，方向的判定③通电螺线管的磁场及特点，方向的判定④电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：可由通断电来控制；极性由电流方向变换；磁场的强弱可由电流的大小来控制。

3．例题分析例1．如图所示，放在通电螺线内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判断电源的正负极。

例2．如图所示，若一束电子沿y轴正方向移动，则在z轴上某点A的磁场方应该是[ ]A．沿x轴的正向 B．沿x轴的负向C．沿z轴的正向 D．沿z轴的负向例3．在同一平面内，如图放置六根通电导线，同以相同的电流；方向如图，则在abcd四个面积相等的正方形区域中，指向纸外且磁感应强度最大的区域是。

例4．如果地磁场是由于地球表面带有电荷而产生的，试问：地球表面带何种电荷？3．安培分子电流假说（1）安培分子电流假说（P92）对分子电流，结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则，理解“它的两侧相当于两个磁极”；“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”，这就是不存在磁单极的真正原因。

（2）安培假说能够解释的一些问题如回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验。

再如磁卡不能与磁铁放在一起等等。

（3）磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是电流产生的．4．匀强磁场（1）匀强磁场：（2）两种情形的匀强磁场：教材P92图3.3-7，图3.3-8。

5.磁通量（1）定义：（2）表达式：φ=BS注意①对于磁通量的计算要注意条件。

②磁通量是标量，但有正、负之分，可用磁感线来说明③在某一面积中存在完全相反的磁场时，磁通量的计算方法。

（举例说明）（3）单位：韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb = 1T·m2（4）磁感应强度的另一种定义（磁通密度）:即B =φ/S上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，并且用Wb/m2做单位（磁感应强度的另一种单位）。

所以：1T = 1 Wb/m2 = 1N/A·m6．例题分析：试求出下图（1--5）中的磁通量（大圆的半径为R，小圆的半径为r），图6在线圈下落过程中通过线圈的磁通量如何变化（1）φ= （2）φ= （3）φ=（4）φ= （5）φ= （6）φ的变化情况为（三）巩固练习1、放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右.试判定电源的正负极. 注意：要分清螺线管内、外部磁感线的分布与方向.2、如图，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.试确定电流方向.（四）巩固新课指导学生完成“问题与练习”1—4第四节磁场对通电导线的作用力（2课时）一、教学目标（一）知识与技能1、知道什么是安培力。

知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断----左手定则。

知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题. 知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL.3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。