磁场教材分析

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指导思想:电与磁的统一 根据:环形电流的磁性与条形磁铁相似 假说内容: 解释现象:磁化
失去磁性 磁体无论大小,都有N、S极 地球磁性的起源
探究:
假若地磁场是由地球表面的电荷产生的,试 根据地磁场的方向判断地球表面所带电荷的 电性(已知地球表面的电荷与地表无相对运 动)。负电
磁通量
重点:理解合磁通的概念 拓展:磁通量可以认为是穿过某一面积的磁
练习:
如图所示,一矩形线框从abcd位置移动到a′b′c′d′
位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正
确的是(线框平行于纸面移动) a
A.一直增加
b
a′
b′
B.一直减少 C.先增加后减少
d
c c′
d′
D.先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少
练习:
如图所示,两个圆环A、B同心放置,且半径RA<RB. 一条磁铁置于两环的圆心处,且与圆环平面垂直. 则A、B两环中磁通φAφB之间的关系是 ()
N
A.φA>φB B.φA=φB
C.φA<φB D.无法确定 S
练习:
如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1 >S2= S3,且 “3”线圈在磁铁的正中间。设各线 圈中的磁通量依次为φ1、φ2、φ3则它们的大小 关系是( )
A、φ1>φ2>φ3 B、φ1>φ2=φ3 C、φ1<φ2<φ3 D、φ1<φ2=φ3
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?
能否用测量N极受力的大小来确定磁感应强 度的大小?
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
科学方法、科学过程
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?(理想模型:电流元)
重点: 怎样认识和描述磁场的强弱?
教师要展示自己的思维过程(科学 方法、科学过程)
科学方法、科学过程
人们很容易想到,把一枚可 以转动的小磁针作为检验用 的磁体放在磁场中的某一点, 观察它的受力情况,由此来 描述磁场
物理学中规定:小磁针静止 时N极所指的方向即为该点 的磁感应强度的方向。
科学方法、科学过程
探究过程不必要追求完整化
2.磁感应强度 怎样认识和描述磁场的强弱? 教师要展示自己的思维过程(科学方法、科学过程)
4.磁场对通电导线的作用力,演示实验体现探究性(表 达能力)
5.磁场对运动电荷的作用力 P96思考与讨论 改变学习方式:独立思考、探究精神
注重科学探究质量
6.带电粒子在匀强磁场中的运动 P99典型的科学探究 P100思考与讨论提出了问题,指出解决问题的方向,又是科学 探究 P100质谱仪的原理以例题的形式给出,带电粒子在磁场中运动 的轨道半径公式不用背,探究精神 P101回旋加速器先介绍原理,然后思考与讨论,给出了“周期与 速度关系”、“半径与速度关系”教学的导向,两个结论都不 用背,反复练习洛伦兹力、匀速圆周运动的知识。
注重科学探究质量
课题研究 P103霍尔效应 不是增加新的知识点,而是复习洛伦兹力的知识、静电 力的知识。不厌其烦地在各种场景中灵活应用这些规律, 而不是记忆繁多的“二级规律”、“三级规律”,更不 是记忆无数的题型。
强调物理学的研究思想和方法
重视物理学史的学习
介绍科学发现历史的目的: 认识科学发现的基础 体会科学发现的价值 欣赏科学发现中的智慧 学习科学发现中的精神
致 D.B的方向就是通电导线的受力方向
应用图像处理数据
3 几种常见的磁场(P86-89)
重点: 1、会画几种常见的磁场的磁感线 2、安培分子电流假说 3、磁通量 (难点)
会画几种常见的磁场的磁感线
会画几种常见的磁场的磁感线
会画几种常见的磁场的磁感线
会画几种常见的磁场的磁感线
匀强磁场的磁感线:是一组相互平行、方向 相同、疏密均匀的直线
2、对于确定的磁场中某一位置来说,B并不因探测电 流和线段长短(电流元)的改变而改变,而是由磁场自 身决定的;比值F/IL不变这一事实正反映了所量度位置 的磁场强弱程度是一定的。
电场强度与磁感应强度的比较
磁场
电场
产生
①磁体周围②通电导体中电流周围 存在磁场
电荷周围存在电场
定义 定义式: B F
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。
安培分子电流假说
教材分析
磁场
大港实验中学 陈雪梅
2008年11月10日
研究课程标准 与考试说明
课程标准
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
体现物理学科的特点
做好实验 演示实验 随堂实验 做一做
本章方法
类比法(磁场与电场类比) 控制变量法 假说(物理理论建立) 手征法、微元法、图像法、图示法、等
效法、比值定义法、转换研究对象法、 逻辑推理法、特殊点法、结论法(不能 硬套)
教材处理
1 磁现象和磁场 (P80-82)
重点: 奥斯特发现电流的磁效应 磁体——磁体、电流——磁体、
练习:(P91)
练习:
将小磁针分别放入A、B、C处时,问:小磁针N极的 指向?
A
B
。A
C
练习:
在图中,已知磁场的方向,试画出产生相应 的磁场的电流方向。
练习:
如图所示,一束带电粒子沿水平方向 飞过小磁针的上方,并与磁针指向平 行,能使小磁针的N极转向读者,那么 这束带电粒子可能是( ) A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束
IL
B.通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度, 如果将通电导线拿走,那点的磁感应强度就为零
C.通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场,即B=0 D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小
和方向是唯一确定的,与通电导线无关
练习:
3、关于 B F ,下列正确说法的是( D )
IL
A.磁感应强度B与通电导体所受安培力成正比
教材章节结构
与原教材章节结构对比
〔新〕第三章 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
〔原〕第十五章 磁场
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。
来自百度文库
课程标准
内容标准
(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
练习:
平行通电直导线之间的相互作用 (实验:实物投影仪) 学生能够运用安培定则、左手定则进行
推理
磁电式电表(原理)
关于安培力和洛仑兹力,是否要求F = ILBsin θ和F = qvBsin θ这两个公式?
场力也越大,表示该处的磁感应强度越大 B.磁感线的指向就是磁感应强度的方向 C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁
感应强度的方向 D.磁感应强度的大小、方向与放入其中的通电导
线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关
练习:
2、关于磁感应强度,下列说法中正确的是( D ) A.由 B F 可知,B与F成正比,与IL成反比
科学漫步栏目中“有趣的右螺旋”与电磁学有什么关系?
它留给学生一个印象:左旋与右旋 的区别(对左旋与右旋的描述在科 学中叫做“手征”)不只存在于通 电螺线管中。这件事会在学生心中 留下一个求知的火花。
4 磁场对通电导线的作用力(P91-93)
重点 : 安培力的方向、安培力的大小和磁电式电流
表原理 演示实验
束偏转的原理。
09考试说明(征询意见稿)
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
洛伦兹力、洛伦兹力的方向
II
洛伦兹力公式
I
带电粒子在匀强磁场中的运动
II
质谱仪和回旋加速器
I
安培力的计算 只限于电流与 磁感应强度垂 直的情形
洛伦兹力的计 算只限于速度 与磁场方向垂 直的情形
电流——电流,通过磁场发生相互 作用
“磁现象和磁场”是否与初中的内容重复?
这里有些内容的确与初中相似,例如磁极、 磁场、地球的磁性等。但作为研究磁现象 的背景,不能没有这些内容。教学时第1 节可以一带而过,甚至可以只让学生阅读。 (注意因材施教,基础弱的学生遗忘率较 高)
2 磁感应强度 (P83-85)
感线的条数。
练习:
关于磁通量,正确的说法有 ( C ) A.磁通量不仅有大小而且有方向,是矢量 B.在匀强磁场中,a线圈面积比b线圈面积大,则穿过a线 圈的磁通量一定比穿过b线圈的大 C.磁通量大,磁感应强度不一定大 D.把某线圈放在磁场中的M、N两点,若放在M处的磁 通量比在N处的大,则M处的磁感应强度一定比N处大
教材分析
内容展开线索
磁现象(磁效应)(第1节) 磁场性质的定量和定性描述(第2、3节) 磁场对电流和运动电荷的作用(第4、5节) 安培力和洛伦磁力的应用(第4、6节)
原则:
倡导科学探究,注重科学探究质量 比较系统和全面地学习物理学,强
调物理学的研究思想和方法 与力学综合,注意循序渐进
注重科学探究质量
产生方法:距离很近的两个异名磁极之间的 磁场,通电螺线管内部的磁场(除边缘部分 外)都可认为是匀强磁场。
磁感线的特点(与电场线比较)
磁感线
电场线
作用 为形象描绘场而引入的假想的线,实际不存在
相 疏密
似 点 切线方向
场的强弱 场的方向
相交
不会相交(假设法证明)
不同点
闭合曲线 从正电荷出发,终止于负电荷
通电导体所受到的磁力跟磁场方向、通电电 流、导体长度有何关系?我们如何来研究?
控制变量法
磁感应强度B
定义 定义式 单位 量性 物理意义 条件 理解
对于磁感应强度B的理解
1、比值F/IL是磁场中各点的位置函数。换句话说,在 非匀强磁场中比值F/IL是因点而异的,也就是在磁场中 某一确定位置处,无论怎样改变I和L,F都与IL的乘积 大小成比例地变化,比值F/IL跟IL的乘积大小无关。因 此,比值F/IL的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程 度
B.磁感应强度B与通电导体长度和电流强度的乘积 成反比
C.公式表明磁感应强度B的方向与通电导体的受 力方向一致
D.以上说法都不对
练习:
4、有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是 ( B)
A.B的方向就是小磁针N极所指的方向 B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一
致 C.B的方向与小磁针在任何情况下S极受力方向一
IL
B在数值上等于垂直于磁场方向上 意义 长1m,电流为1A的通电导线所受
磁场力的大小
定义式:E=F/q
E在数值上等于电场 对单位电荷作用力的 大小
方向
规定小磁针N极受力的方向为磁场 方向
规定正电荷受力的方 向为电场方向
练习:
1、下列关于磁感应强度的说法中正确的是( D ) A.放在磁场中的通电导线,电流越大,受到的磁
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。
课程标准
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
演示实验体现探究性(表达能力)
安培力的特点(与电场力的比较)
安培力
电场力
研究对象
电流元
点电荷
受力特点
安培力的方向与磁场方 正电荷受力方向与电场 向和电流方向都垂直 方向相同,负电荷相反
判断方法
用左手定则
结合电场方向与电荷的 正负判断
练习:
画出图中第三者的方向
练习:
画出图中通电导线棒所受安培力的方向
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