高中物理 磁场 详细分析 集体备课

新《课程标准》 必修三： 3.3.1 能列举磁现象在生产生活中的应用。了解我国 古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影 响。关注与磁相关的现代技术发展。 3.3.2 通过实验，认识磁场。了解磁感应强度，会用 磁感线描述磁场。体会物理模型在探索自然规律中
的作用。 3.3.3 知道磁通量。通过实验，了解电磁感应现象， 了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应
5.运动电荷在磁场中受到的力
6.带电粒子在匀强磁场中的运动
1课时
3课时
三.教学片断设计 §3.1磁现象和磁场 电流的磁效应
教学内容
学生活动
教师活动
移动端交互功能
求索电与磁
通过移动
关注各位 提供电 学生的学 习进程， 大屏幕多 屏播放学
1. 奥斯特发现电流磁效应的历史背景 终端自主 学习电子书，寻找以下问题的答案，后交流讨论，代 表发言。 学习，对 （1）电现象和磁现象有哪些相似之处呢？哪些不同？ （2）人们是通过哪些自然现象，开始形成了相互联 系和相互转化的思想？ （3）电与磁有没有关系，针对这一问题19世纪初的 科学家和哲学家都持怎样的观点？ 2.奥斯特的生平介绍和实验过程介绍 相关问题 进行讨论 和学习，
（5）通过实验，认识洛伦兹力。能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。
能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。了解带电粒子的磁偏转原理及其 应用。
考纲
内容
磁场、磁感应强度、磁感线 通电直导线和通电线圈周围磁场的 方向
要求
Ⅰ Ⅰ
说明
磁场
安培力、安培力的方向
匀强磁场中的安培力
Ⅰ
Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ
四、地磁场：
1.地球的磁场与条形磁铁的磁场相似. 2.地磁南、北极与地理南、北极 3.磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针的指向 与南北方向有一个交角． 磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的． 地球磁极在缓慢移动，磁偏角也在缓慢变化． 4. 指南针的使用： 注意：火星不像地球那样有一个全球性的磁场，因此指南针不 能在火星上工作。
1920年7月21日，奥斯特在一家 刊物上公布了他的实验结果，论 文题为《关于磁针上电流冲击的 实验》。这是一篇划时代的论文， 薄薄的四页，没有任何数学公式， 也没有示意图，但它以简洁和精 练的文字向全世界宣告：人类第 一次找到了电和磁的转换关系。 电和磁，这两条古老的河流在奥 斯特这里汇合了！ 奥斯特的发现轰动了全欧洲的 物理学界。人们本来以为毫不相 关的两种现象，竟有这样奇妙的 关系。这个发现成了近代电磁学 的突破口，各国科学家纷纷转向 电磁研究。法拉第后来对奥斯特 的发现作了如此精当的评价： “它猛然打开了一个科学领域的 大门，那里过去是一片漆黑的， 如今充满了光明。”
第一节 磁现象和磁场
教学目标：
• 了解电流的磁效应。了解电流磁效应的发 现过程，体会奥斯特发现的重要意义 • 知道磁场的基本特性。了解地球的磁场。 • 了解我国古代在磁现象方妙的研究成果及 其对人类文明的影响。关注磁现象在生活 和生产中的应用。
分析：
本节内容的重点是电流的磁效应和磁场概念 的形成。可以结合实验，对学生初中知识 复习概括并从科学与人文两个角度提升认 识。特别注意的是本节内容包含了丰富的 人文内涵，可以在本节安排德育教育的相 关内容。本节内容还可以和第三节的部分 知识的教学进行有机的结合。
离位置变化、将直导线换成螺 线管或者环形正方形导线、中
学习成果。 播展示学
投屏直播学 生的问题 生实验探索 和精彩实 过程。 验。
间用其他媒介（纸等）隔开。
享。
四.教材分析
概述： 磁场和电场都是电磁学的核心内容。对于磁场，可以通过与电场类 比进行教学。如，磁场与电场类比；磁感应强度与电场强度类比； 磁感线与电场线类比；安培力与静电力类比；这样有利于学生的思 维能力发展也便于让学生更容易接受“电磁场”的概念。 磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力这些是本章的核心内容。 本章内容是以后学习电磁学的基础，如电磁感应、交表电流、电磁 波都用到磁场的内容，而且磁场的知识在生产生活和科技发展中也 有着广泛应用。
教学内容
学生活动
教师活动
移动端交互功能
3.演示：重演奥斯特实验
4.分组实验：感受电流周围的 磁场(可以对该实验进行一些设
分组探究 实验，实
演示实验。 直播实验 提供学习指 进程。直 导和课堂问 播教师的 题引领，协 全景演示 助学生展示 实验。直
验时学生
将精彩实 验过程或 者结论抓 拍投屏分
计和改造)。改变电流大小、距
来自百度文库
安培力的计算只限于 电流与磁感应强度垂 直的情形
洛仑兹力、洛仑兹力的方向
洛仑兹力公式 带电粒子在匀强磁场中的运动 质谱仪和回旋加速器
洛仑兹力的计算只限 于速度与磁场方向垂 直的情形
二.课时安排
1.磁现象和磁场
1课时
2.磁感应强度
3.几种常见的磁场 4.通电导线在磁场中受到的力
1课时
2课时 2课时
知识链接
1、电场既有强弱又有方向，我们用 什么物理量来描述的?
2、电场强度的方向和大小是如何表 述的?其定义式又是什么？
复习回顾
电场的基本特性是什么？ 对放入其中的电荷有电场力的作用 如何描述电场的强弱？ 电场强度: 试探电荷所受电场力所电荷量的比值 磁场的基本特性是什么？ 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用 如何描述磁场的强弱？ 是否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场中所受 的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量?
本章教材内容是按照以下线索展开的：
磁场（磁效应） —磁场性质的定量和定性描述—磁场对电流和运动电 荷的作用（安培力和洛伦兹力）。这样安排，知识结构比较清晰，也 符合人的认知规律。 本章6节，分为四个部分。第一部分是第1节。这一部分主要介绍磁场 磁现象、奥斯特实验、郑和下西洋等。第二部分为2.3节，介绍磁场 的性质及其描述。第三部分为4.5节讲述安培力和洛伦兹力，是本章 的核心知识也是教学的重点。第四部分为第6节，实质是介绍洛伦兹 力的应用，还有在现代科技中的应用。 这样安排循序渐进并且先宏观、后微观，注意了前后呼应。
子音画
资料，
屏幕投
生的学习 影直播
交流展示， 情况或投 学生的 师生互动。 屏某个学 学习情 生情况。
况。
电子书内容
奥斯特崇奉康德的天然哲学观，信任天然 界的各种力是一致的，光、电、磁、化学 亲合力等在必定条件下能够相互转化。在 这种哲学思想的指导下，他一向企图寻觅 电力与磁力之间的联络。这是一次雄心壮 志而又意图清晰的探究，起初，奥斯特用 莱顿瓶和伏打电堆产生的电流做实验。可 是路途是弯曲的，都失败了。难能可贵的 是，奥斯特的探索目标始终是明确的，尽 管走了许多弯路，他从未动摇过。 1819年冬季到1820年春天，奥斯特担任 了电学与磁学的讲课。他重新思考多年来 一直萦绕在心的那个问题：如何使电流向 磁转化？他想：如果电流能产生磁效应， 也许这个磁效应的作用是横向的，而不可 能沿着电流的方向——因为不少人沿着这 个方向去探索都没有效果。这是一个大胆 而天才的设想。
第二节 磁感应强度
教学目标：
• 通过实验、类比和分析，寻找描述磁场强 弱和方向的物理量——磁感应强度。 • 进一步体会通过比值定义法定义物理量的 方法。 • 知道磁感应强度的定义，知道其方向、大 小、定义式和单位。
分析：
磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本章 的重点。而且，磁场对电流或磁极的作用力比 静电力复杂的多，如何寻找描述磁场强弱和方 向的物理量也是本章教学的一个难点。教材用 小磁针N极受力方向定义磁感应强度的方向，用 电流元受力和电流元之比定义B，符合中学生的 认知水平。可以通过演示实验和电场强度的定 义类比来突破难点，形成磁感应强度的概念。
奥斯特发现通电导线对磁体有作用力之后，安培又发现： 磁体对通电导线 也有作用力 任意两条通电导线之间 也有作用力
磁体之间的相互作用是通过磁场来实现的，这种物质也存在 于通电导线周围.
三、磁场：
1.定义：磁场是存在于磁极(或电流)局围的一种特殊物质．
2.磁体之间、电流与磁体之间、电流之间的相互作用是通过磁场 发生的． 3.磁场的基本性质：对放入其中的磁体和电流有力的作用．
一、磁现象：
永磁体
1.磁性： 天然磁石、人造磁体和电磁铁都具有吸引铁质物体 的性质
2.磁极： 能够自由转动的磁体,如悬吊着的磁针,静止时指南的 磁极叫南极(S极),指北的磁极叫北极(N极). 3.指南针： 中国古代四大发明之一 原理：同名磁极相斥，异名磁极相吸
二、电流的磁效应：
1.电现象和磁现象相似性
《普通高中2017级物理学科教学指导意见》 1.2磁场 （1）了解我国古代对磁现象的认识和应用及其对人类文明的影响。
（2）通过实验，了解磁场。知道磁场是一种物质，体会场的统一性与多样性。知道
磁感应强度和磁通量。能用磁感线描述磁场。体会物理模型在探索自然规律中的作用。 （3）知道电流的磁场。会判断通电直导线和通电线圈周围的磁场方向。 （4）通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。了解安 培力在生产生活中的应用。
磁场集体备课 青岛三中 高二物理组 主讲人：王耀中
一.《课程标准》，《考纲》，《指导意见》分析 二. 课时安排 三. 教学片断设计 四. 教材分析
一.《课程标准》，《考纲》 《指导意见》分析
旧《课程标准》 （1）列举磁现象在生活、生产中的应用。 了解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。关注与磁相关的现代技 术发展。 （2）了解磁场，知道磁感应强度和磁通 量。会用磁感线描述磁场。 （3) 会判断通电直导线和通电线圈周围 磁场的方向 （4）通过实验，认识安培力。会判断安 培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大 小。 （5）通过实验，认识洛仑兹力。会判断 洛仑兹力的方向，会计算洛仑兹力的大小。 了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中 的应用。
注意:导线应东西放置,还 是南北放置?
磁现象 南 极和 磁体上存在_____ ____ 北 极 排斥 异名磁 同名磁极相互_____ 极相互_____ 吸引
电现象 正 电荷和 自然界中存在____ 1 负 ____电荷 同种电荷相互_____ 排斥 吸引 2 异种电荷相互_____
2.奥斯特发现电流的磁效应 通电导线对磁体有作用力． 直线电流对磁体作用力方向垂直于电流方向.
通过演示实验得出
一、磁感应强度的方向
磁感应强度的物理意义： 反映磁场的强弱和方向的物理量 物理学规定： 把小磁针的N极（北极）受力方向或者小磁针静止时N极的 指向规定为该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向 问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？ 不能.因为N极不能单独存在.小磁针静止时是所受的合力 为零,因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小
用及其对现代社会的影响。 选择性必修二： 2.1.1 通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向， 会计算安培力的大小。了解安培力在生产生活中的 应用。 2.1.2 通过实验，认识洛伦兹力。能判断洛伦兹力的 方向，会计算洛伦兹力的大小。 2.1.3 能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆 周运动。了解带电粒子在匀强磁场中的偏转及其应 用。
矗立在哥本哈根市的奥斯特塑像
奥斯特演示电流的磁效应 1820年4月的一天，奥斯特在课堂 上抱着试一试的想法，做了一次即 兴实验。他把一根很细的铂丝连在 伏打电槽上，细铂丝下搁着一个用 玻璃罩的磁针，以往的实验磁针与 导线是垂直的，这次他特意让磁针 与细铂丝平行。当着许多听课学生 的面，奥斯特接通电源，这时他发 现，磁针果然摆动了一下！由于他 实验的电流很小，磁针的摆动不大 明显，在场的学生并没有在意，然 而奥斯特却大喜过望，据说他当时 高兴得竟然在讲台上摔了一跤。只 有奥斯特知道：这是人类第一次有 意识地发现了电和磁的关系！ 又经过3个月深入地研究，奥斯特 终于弄清楚了在通电导线的周围， 确实存在一个环形磁场。这正是他 一直在寻找的电流的磁效应！
二. 磁感应强度的大小： 磁场不仅能对磁体有作用力,还 对通电导体有作用力.能否用很小一 段通电导体来检验磁场的强弱?
将一段很短的通电导线垂直放入 磁场中。 通电导线将受到磁场的作用力。
相当于电场中的检验 电荷。