磁现象和磁场教学设计

第三章磁场

3.1 磁现象和磁场

★指导思想与理论依据

本节课在设计上以学生为主体，让他们通过多种思维方式和学习方式积极地构建知识，从而启迪智慧，是学习过程充满个性和创造性。本节课在设计上设计出具有思考价值和探索意义的问题，激励学生通过自己的努力，以类似科学研究的方式获取知识和应用知识，进行科学研究。力图突出两点：1、注重对学生科学素养的提升。2、注重对学生进行思想方法的渗透。

★教学背景分析

1、本章地位。磁现象和磁场是人教版选修3-1第三章第一节的内容，本节课是本章知识的预备阶段，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点的很重要的一节课。

2、教材内容。课本首先介绍了古人对磁现象的认识，回顾并介绍了磁现象的基本概念，然后在探究电流的磁效应时回顾了电流磁效应的发展史，进而引入磁场的概念，最后讲了地球的磁场。

3、处理策略。针对本节课教材的地位和内容，在教学中首先让学生了解古人对磁现象的认识，总结磁现象的基本概念。其次，在实验探究磁场规律的过程中，通过电流的磁效应和磁场对通电导线作用这两个知识点，让学生树立起事物之间普遍联系的重要思想观点，这也是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。

4、学情分析。

已有基础：磁场的基本知识学生在初中学习中已经有所接触，他们在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。学生也有过较多的小组合作经验，在初中也做过很多次物理实验，具备一定的实验素养。

思维障碍：对学生来说，电磁之间的相互作用还是很抽象的，虽然大部分学生可能知道电磁间存在着联系，但还是不能用一个普遍联系的观点去看待电磁之间的关系，也没有一种自主的能力用物理的思想去推理实验现象和理论的联系。

认识特点：学生好奇心强，考虑到学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，可以在课堂中通过实验和多媒体等手段来满足学生渴望获取新知识的请求。

★教学目标

1、知识与技能 (1)知道电流的磁效应。 (2)知道磁场的基本特性。

(3)知道地球的磁场。

2、过程与方法通过了解奥斯特发现电流磁效应的过程，体会各种运动形式间存在相互联系并相互转化的思想，认识猜想和假设在科学研究中的重要意义。

3、情感、态度与价值观 (1)通过介绍我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，激发民族自豪感。 (2)通过关注与磁相关的现代技术的发展，了解物理学科和其他学科的联系。 (3)通过介绍地磁场对生物的影响，领略自然界的奇妙，感悟生命的神奇。

★教学重点和难点

重点：电流的磁效应和磁场概念的形成。

难点：磁场概念的形成。

★教学方法

类比法、实验法、比较法

★教学用具：

蹄形磁铁、小磁针、导线和开关、电源、铁架台、投影片，多媒体辅助教学设备

★教学过程与教学资源设计

（一）引入新课

教师：我国是世界上最早发现磁现象的国家。早在战国末年就有磁铁的记载。我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献。在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们的磁卡电话、电脑磁盘、磁悬浮列车等

等。磁场有这么广泛的用途，同学们有没有兴趣和老师一起来打开磁场的大门呢？那我们今天就来认识下磁场。

（二）进行新课

1．磁现象

教师：引导学生阅读教材“磁现象”两段，明确以下几个问题：

（1）天然磁石的主要成分是什么？

（2）什么是永磁体、磁性和磁极？磁体有几个磁极，如何规定的？

学生：阅读教材，思考问题。

2、电流的磁效应

教师：电现象和磁现象之间存在着许多相似，请你举例说明。

学生：讨论，交流，发表见解：电荷存在正负、磁体存在两极；电荷间有力的作用，且同号电荷相斥，异号电荷相吸；磁体间同样有力的作用，且同名磁极相斥，异名磁极相吸。

教师：电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？如果你是一位物理学家，你会怎样认为呢？

点评：创设问题情境，激发学生的求知欲望，引起探究的冲动。

教师：在关于电现象和磁现象的联系问题上存在着许多有趣的物理学史方面的故事。

教师：引导学生阅读教材，思考问题：

（1）人们是通过那些自然现象的发现，开始形成了相互联系和相互转化的思想的？

（2）开始时，奥斯特的实验研究均以“失败”告终，为什么？你从中有何启发？

学生：阅读教材。讨论，交流，发表见解。

点评：进一步创设问题情境，激发学生的求知欲望，引起探究的冲动。教师要让学生畅所欲言，勇于发表见解。可能有的学生的认识比较肤浅，教师要注意保护学生的积极性。

教师：课堂重现奥斯特实验

学生：观察思考，回答问题

3、磁场

教师：磁体对磁体有力的作用，奥斯特的电流磁效应实验说明电流对磁体也有力的作用。这些作用力都不需要直接接触，就能产生。那么，这些作用力是怎样产生的呢？是不是不需要任何媒介物就能产生？

学生：是通过磁场产生的。

教师：你为什么会想到是通过磁场产生的？类比前面的学习谈一下自己的看法。

学生：奥斯特的电流磁效应实验说明电和磁是相互联系的。电荷的周围存在电场，电荷间通过电场产生相互作用，那么，磁体和电流的周围必然会存在磁场，磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用。教师：既然电流的周围存在磁场，对磁体会产生力的作用，那么磁体对电流会产生力的作用吗？电流与电流之间有没有力的作用？

学生：有。因为力是相互的。

演示：通电导线与磁体通过磁场发生相互作用。

通电导线和通电导线通过磁场发生相互作用。

学生：认真观察实验，体会磁体对通电导线产生力的作用。

教师指出：磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质。磁体和电流的周围存在磁场，磁体间、电流和磁体间、电流和电流间的相互作用，都是通过磁场产生的。

教师：大家猜想一下，磁场的基本性质是什么呢？与电场的基本性质是否相似？

学生：磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。与电场的基本性质是相似的。（电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用）

点评：电荷之间存在相互作用的力，它不是电荷之间直接发生的，而是通过电场发生的（这一结论是从电荷间相互作用的现象结合“力是物体间的相互作用”推理得出的）。通过类比，可以推断出“磁极间的相互作用也是通过磁场而发生的。”磁场也具有物质性。

教师：请大家思考，悬吊着的磁针为什么会指示南北呢？

学生：说明地球的周围有磁场，地磁场对磁针产生了磁场力。

4、磁性的地球

教师：地球的周围存在磁场，地球实际上就是一个巨大的磁体，它也有两个磁极，地磁南极和地磁北极。地磁场的南北极与地理的南北极并不重合。