高中物理课件 磁场

删去了“磁与生物”的介绍,这部分知识很具有综合实 践课程观,能影响学生某些思维的方式,学生还是很感兴 趣的。
删去原教材使用的磁石周围磁场的章导图图片,新教材 换用托卡马克磁约束模拟图。
关于带电粒子在磁场中的运动,原教材介绍了地球磁场 的存在使得宇宙射线对地球的影响减弱,而新教材将这 部分内容删去了。
1 、内容有增减 增加了“电视机显像管的原理”。电视机的普及率 太高了,对它的原理的介绍既在情理之中,又是知识传 授水到渠成的结果。
增加了“磁通量”,从其内容看来,只是多了一种描 述磁场的手段,它在此处并没有过多的应用,估计不会 给学生留下很深的印象。
删去了阅读材料“电流磁效应的发现”,而是将该知识 安排在正文,突出科学发现过程对学生潜移默化的影响, 虽然在初中已经涉及,但新教材从另一个角度“自然界 各种现象之间存在联系”出发,明确表明了新教材倡导 的人才培养理念。
洛仑兹力公式Ⅱ 带电粒子在匀强磁场中的 运动 Ⅱ 质谱仪和回旋加速器Ⅰ
电流的磁场、安培定则 Ⅰ
磁感应强度、磁感线、地磁场 Ⅱ
磁性材料、分子电流假说（阅读） Ⅰ
磁场对电流的作用、安培力 Ⅱ
左手来自百度文库则
Ⅱ
磁电式电表的原理
Ⅰ
洛仑兹力、磁场对运动电荷的作用 Ⅱ 带电粒子在匀强场中的运动
质谱仪、回旋加速器
Ⅰ
新教材变化
〔新〕第三章 磁场
〔旧〕第十五章 磁场
1 磁现象和磁场 2 磁感应强度 3 几种常见的磁场 4 磁场对通电导线的作用力 5 磁场对运动电荷的作用力 6 带电粒子在匀强磁场中的运动
一、磁场 磁感线 二、安培力 磁感应强度 三、电流表的工作原理 四、磁场对运动电荷的作用 五、带电粒子在磁场中的运动 质谱仪 六、回旋加速器
磁感应强度B=F/Il
方向 描绘 力
正电荷受力方向
电场线（正电荷指向负电荷） 强弱：疏密 方向：切线
电场力
小磁针N极受力方向 磁感线（闭合曲线） 强弱：疏密 方向：切线 磁场力（安培力、洛仑兹力）
物质性 客观存在，与试探电荷无关 客观存在，与电流元无关
电场力与洛仑兹力
电场力
洛仑兹力
大小 方向
F=qE
教学设计建议： 1、了解磁感线 多方面，多角度（熟悉各种平面立体图） ，对磁感线的立体图有一个印象。
顶视
正视
等效
立体图
2、利用传感器进行研究 以往关于磁场的实验，特别是定量分析的实验，教学中安排的比较 少。因为磁场不易测量。现在可以利用DIS系统设计、完成一些以前 不易做、不能做实验。可以利用传感器对着不同的方向，测量并记录 各个方向地磁场的大小。
三、电流元受的力F与I、L的乘积成正比：F＝I L B （B以比例系数的形式出现）
在这一分析中，教材中没有出现“安培力”这个 名词另外，而且只研究了通电导线与磁场是垂直的 情况，“安培力”及导线不与磁场垂直时的安培力 ，到第4节再讨论。教材这样设计主要目的在于不宜 同时出现太多、太复杂的新东西，重点突出B的定义 。这点也是与旧教材的不同之处。
教学设计建议： 一、注重类比方法的应用 引导学生利用电场的研究方法来研究磁场。
（1）通过类比B=F/IL和E=F/q，说明B与I、 L无关。 （2）类比匀强电场，引出匀强磁场。
二、对比值定义物理量进行巩固 磁感应强度B和电场强度E一样，都是通过比值来 定义的。有时间的话就物理量的定义问题，做较为 深入的说明。
的运动 质谱仪和回旋加速器
Ⅰ
磁场旧的考试大纲
电流的磁场、安培定则
Ⅰ
磁感应强度、磁感线、地磁场
Ⅱ
磁性材料、分子电流假说（阅读） Ⅰ
磁场对电流的作用、安培力
Ⅱ
左手定则
Ⅱ
磁电式电表的原理
Ⅰ
洛仑兹力、磁场对运动电荷的作用 Ⅱ
带电粒子在匀强场中的运动
Ⅱ
质谱仪、回旋加速器
Ⅰ
新旧要求的对比
磁场、磁感应强度、磁感 线Ⅰ 通电直导线和通电线圈周 围磁场的方向 Ⅰ 安培力、安培力的方向 Ⅰ 匀强磁场中的安培力Ⅱ 洛仑兹力、洛仑兹力的方 向Ⅰ
新教材的特点
1 教材内容促进学生学习方式的转变 在认识磁场时,新教材从“电现象与磁现象之间 的相似使我们猜想,两者之间可能存在某种联 系”,并列举大量的生活事例不断让学生体会相 似的东西的背后一定有着某种联系。相比原大纲 教材,多了更多的价值观上指引。
新教材的特点
2 教材的内容强调学习过程的建构 例如在引入“回旋加速器”前,怎样获取更大的速 度呢?教材先否定更高的加速电压,再由一级加速变 多级加速,由直线变曲线而最终以“转圈圈”的形式 加速。通过这样的表述将加速过程逐步细化到与学 生的理解程度,这就是一种学习过程的建构。
第三节 几种常见的磁场
内容 教 学 要 求
几种常 见的磁 场
知道什么叫磁感线。 知道几种常见磁场磁感线的分布情况。
会用安培定则判定直线电流、环形电流和通电 螺线管的磁场方向。 了解安培分子电流假说。
磁通量 知道磁通量。
水平 了解 了解
教材分析： （1）把磁通量这一概念由原来的电磁感应一章提 到了磁场一章 （2）磁感线初中讲过，学生对此不陌生，特别是 磁体的磁感线。
2 个别说法有变化 新教材在某些物理用语上有了变化。如原来 是“地磁场”的内容换成“磁性的地球”,最新 课本又改成“地球的磁场”，原来是“电流表 的工作原理”换成“磁电式电流表”。老的说 法较传统,学术味儿浓。而新的说法贴近学生的 求知心理,容易使学生产生兴趣,融进了一种时 代气息。
3、增加了“STS、科学漫步、课题研究”等栏 目，注重磁知识的应用
磁 磁感应强度 B=F/IL （B L）方向 N极受力方向
场 的 描 述
磁 感 线
条形磁铁 蹄形磁铁 匀强磁场 直线电流
磁感线的分布
环形电流 磁场方向的判断：安培定则
通电螺线管
磁
安培力大小：F=ILBsinθ
场 对通电导线 方向：左手定则
条件：V B
半
的 作 用
对运动电荷
洛仑兹力：f
径：r=mv/qB
磁场课时分配
1 磁现象和磁场
一课时
2 磁感应强度
一课时
3 几种常见的磁场
两课时
4 磁场对通电导线的作用力 两课时
5 磁场对运动电荷的作用力 一课时
章末复习 检测及讲 评（2课）
三周左右
6 带电粒子在匀强磁场中的运动 两课时
教材分析及教法建议
知识结构
磁现象的电本质：运动电荷产生磁场 基本性质：对处于磁场中运动电荷（电流）有力的作用
新教材的特点
3 教材中逐渐渗透现代化教学手段 例如“用磁传感器研究磁场”及“霍尔效应的 研究”都会使用到数字化的测量手段,特别是传 感器的使用。
最新教材变化
地球的磁场
？为什么教科书没有提“磁现象的电本质”？
“磁现象的电本质”这个说法容易给人一个不准确的印 象，好像物质的电属性比磁属性更本质一些。实际上， 从微观的角度看物质，粒子的电荷与磁矩都是它们的 基本属性，不能笼统地说哪个更本质。因此，教科书 中用“安培分子电流假说”作为这部分内容的标题
？考试说明中只要求计算导线方向（或粒子运动方向） 与磁场方向垂直情况下导线（或运动粒子）所受的力 关于安培力和洛仑兹力，为什么要讲F = ILBsin θ和F = qvBsin θ这两个公式？
目的在于介绍一个方法：把B沿导线方向和垂直于导 线的方向分解，分别研究这两个分量的作用。这里实 际上承袭了力学中已经应用多次的方法（正交分解 法）。这也是教科书重视科学方法教育的一个体现。 关于洛伦兹力也是按照同样方法处理的，这在该节的 “思考与讨论”中已经体现。
测量显示当传感器测量端指向北的时候，测量值最大，指向南的时 候，测量值最小，说明地理北极为S极，地理南极为N极。
3、分子电流假说
2008考试说明
磁场、磁感应强度、磁 感线
通电直导线和通电线圈
Ⅰ Ⅰ
安培力的计算 只限于电流与 磁感应强度垂
磁场
周围磁场的方向 安培力、安培力的方向 匀强磁场中的安培力
Ⅰ Ⅱ
直的情形 洛仑兹力的计 算只限于速度
洛仑兹力、洛仑兹力的 Ⅰ
方向 洛仑兹力公式
Ⅱ
与磁场方向垂 直的情形
带电粒子在匀强磁场中 Ⅱ
联系和研究方法（奥斯特实验）。
教学设计建议： 1、做好演示实验，重视学生直观经验的获得 2、重视在教学中渗透STS教育思想
对地球磁场的讲述，教材仅是说明在地球 附近空间有磁场，地磁场的分布与条形磁铁相 似。讲授时要讲明在南半球、北半球、赤道处 地磁场的大致方向，为本章的练习和电磁感应 的部分练习做好准备。简介地磁场对通信、航 天等方面的影响。说明地磁场很弱但与我们息 息相关。
与电场方向相同或相反
f=qvBsinα
左手定则（与磁场方向垂直）
与v大小关系 与v大小无关
与v方向关系 无关
做功
可以做功
与v大小有关 有关 不做功
垂直入匀强场 抛物线
匀速圆周运动
处理方法
牛顿定律或动能定理
牛顿定律
空间立体想象能力 1、磁体，电流的磁场分布
2、安培力、洛伦兹力中物理量
的位置关系，与安培力有关的
磁场 通电导线受力
定义的方式 ——比值定义
定义的方式
——比值定义
注意两种场的区别。如电场力的方向总是与电场强度E的方 向相同或相反；而磁场力的方向恒与磁感应强度B的方向垂 直。
电场与磁场
电场
磁场
产生
电荷周围
磁极或电流周围
特性
对放入其中的电荷有力的作用
对放入其中的电流（运动电荷） 有力的作用
强弱
电场强度 E=F/q
=qvBsin周θ 期：T=2πm/qB
方向：左手定则
带电粒子在匀强磁场中的匀圆运动
教学目标
本章讲述磁场及其应用，是电磁学的核心内容 之一。通过本章教学1、使学生在知识学习上（知识 目标），加深对磁场概念的认识，掌握磁感应强度的 概念，掌握安培力和洛仑兹力以及带电粒子在匀强磁 场中作圆周运动的规律；2、学生进一步学习研究场 性质的方法（方法目标）；3、本章所涉及的主要科 学家奥斯特、安培、洛仑兹生平，研究过程、主要贡 献等，培养学生的科学探索精神及对科学知识的求知 欲（情感态度目标）。
新课标要求
（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。 例3 利用电流天平或其他简易装置，测量或比较磁场力。 例4 了解磁电式电表的结构和工作原理。 （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。 例5 观察阴极射线在磁场中的偏转。 例6 了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。 （6）认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。 2．活动建议 （1）用电磁继电器安装一个自动控制电路。 （2）观察电视显像管偏转线圈的结构，讨论控制电子束偏转的 原理
十五中高二物理备课组
祝 全体同行教师节快乐！
中秋节快乐！ 国庆节快乐！
磁 场
新课标要求
（三）磁场 1．内容标准 （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。 例1 观察计算机磁盘驱动器的结构，大致了解其工作原 理。 （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。 例2 了解地磁场的分布、变化，以及对人类生活的影响。 （3）会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
重点研究方法： 类比法：
电场
磁场
电场有强弱，需要 磁场有强弱，需要描述
描述 —电场强度
———磁感强度
—电场线
———磁感线
小磁针——————磁场方向 但N极不能单独存在，也不可能测量N极
试探电荷
通电直导线————磁感强度，安培力 ———电流元
运动电荷的 ——在匀强磁场中受力及运动情况。
电场 试探电荷受力
受力图。
θ
3、洛伦磁力下的螺旋运动,带电体的受力。
第一节 磁现象和磁场
内容
磁现 象和 磁场
教学要求
水 平
知道电流的磁效应。
知道磁场的基本特性。
了
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及 解
其对人类文明的影响。
教材分析： 教材在背景材料方面介绍了人们对磁现象的认识过程、我国古
代对磁现象的研究、指南针的发明等知识。 教材详细的介绍了电流的磁效应的发现过程，体现了电与磁有
地球磁场考试说明中没有了，课本放在第 一节又有点早，讲的话也讲不透，如果讲细的 话建议放在三节中。
第二节 磁感应强度
内容 教 学 要 求
磁感应 理解磁感应强度的定义，会用磁感应强度的 强度 定义式进行有关计算。
水平 理解
教材分析：
磁感应强度的概念是本章的重点，同时也是本章的 难点，比较抽象。本节与旧教材相比内容基本相同， 但是知识的前后呈现顺序发生了变化，先定义磁感应 强度，再通过实验探究安培力（在第四节）。