高二物理《认识磁场》教学设计

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高二物理《认识磁场》教学设计

高二物理《认识磁场》教学设计

授课形式

讲授

课时

2

课题

    

教学目标

1、了解电流的磁场,理解磁感应强度、磁力线、磁通、磁导率、磁场强度磁导率等概念。

2.理解磁场的几个基本物理量之间的区别和联系。

3.掌握通电直导线和通电螺线管周围磁场方向的判断方法。

4.培养学生关注细节,认真思考的习惯。

教学重点

1.磁力线、磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度的概念。

2.电流的磁效应及安培定则的应用。

教学难点

磁感应强度概念的建立。

教学方法

利用课堂实验对磁体的磁场、通电导体的磁场进行演示、讲解。

学时安排

1.导入和实验演示20分钟。

2.奥斯特的故事引出电流的磁效应20分钟。

3.磁场的基本物理量30。

4、总结和习题练习10分钟。

课外作业

结合本节课知识,搜集生活中电流磁效应的具体实例并进行分享。

教 学 过程

任务引入:

    1、初中咱们学过磁,大家回忆一下,磁体分几个极?磁极间的相互作用力是什么样的?

2、磁极之间不接触而会有作用力,他们之间通过什么发生作用呢?通过今天的学习,我们一起来解决这个疑惑。

实验演示:

通电导线周围的小磁针发生偏转。

   析:

在磁体或通电导体的周围存在着磁场,磁场使得磁极间没有接触却有相互作用力。试验中,小磁针在不同位置受到的作用力不同,说明不同的位置磁场的强弱不同。

基本概念:

1. 磁体与磁极

某些物体能够吸引铁、钴、镍等金属或者它们的合金的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体。

2. 磁场与磁力线

磁体两端磁性最强的区域叫做磁极。

磁力线具有以下几个特征:磁力线是互不交叉的闭合曲线。在磁体外部由 N 极指向 S 级,在磁体内部由 S 极指向 N 极;磁力线上任意一点的切线方向,就是该点的磁场方向,即小磁针在该点静止时的N 极指向;磁力线的疏密程度反映了磁场的强弱。磁力线越密集,表示该处磁场越强,磁力线越稀疏,表示该处磁场越弱。

3. 电流产生的磁场(由奥斯特发现电流磁效应的故事引入)

通电直导体产生的磁场:安培定则(右手螺旋定则):用右手握住直导体,让伸直的大拇指指向电流的方向,则其余四指所环绕的方向就是磁力线的方向。

通电螺线管产生的磁场:安培定则(右手螺旋定则):用右手握住螺线管,让弯曲的四指与电流的方向一致,则拇指所指的方向就是螺线管内部磁力线方向(即大拇指指向通电螺线管的 N 极)。

磁场相关物理量

1. 磁通

通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线的总数,叫做通过该面积的磁通量,简称磁通,用字母 表示,单位为特斯拉(T)。

3. 磁导率

磁导率是表示介质对磁场影响程度的一个物理量, = 4π×10-7 H/m。

把任一物质的磁导率的比值称为相对磁导率,用  表示,单位为安每米(A/m)。

磁场强度只与线圈中的电流及线圈的几何尺寸有关,而与媒介质的磁导率无关。

任务小结

1、回顾本次所学知识,强调本节课的重点与难点,加深理解与记忆。

2、通过奥斯特发现电流的磁效应的故事你有什么感触?

课后作业

1.“磁力线始于 N 极,终于 S 极”的说法正确吗?为什么?

2.“磁通”与“磁感应强度”这两个概念有何区别?有何联系?

3、磁力线的特点有哪些?

教学后记:

本节课除了完成要求的知识点讲解外,引入奥斯特的生平故事,重点的强调学习和生活中要学会做有心人,在细微中发现大奥妙,解决大问题。奥斯特的发现将电和磁联系在一起,后人在此基础上发明了很多有益于人类生活的东西。

 

附:奥斯特的故事

奥斯特(Hans Christian Oersted,1777~1851年)丹麦物理学家、化学家。1777年8月14日生于丹麦的路克宾。1794年他进入哥本哈根大学学习医学和自然科学,1799年获得博士学位。1801—1803年他旅游德国、法国等地,于1804年回国。1806年被聘为哥本哈根大学物理、化学教授,研究电流和声等课题。1824年倡仪成立丹麦自然科学促进会,1829年出任哥本哈根理工学院院长,直到1851年3月9日在哥本哈根逝世。终年74岁。

奥斯特受康德哲学思想的影响,一直坚信电和磁之间一定有某种关系,电一定可以转化为磁。当务之急是怎样找到实现这种转化的条件。奥斯特仔细地审查了库仑的论断,发现库仑研究的对象全是静电和静磁,确实不可能转化。他猜测,非静电、非静磁可能是转化的条件,应该把注意力集中到电流和磁体有没有相互作用的课题上去。他决心用实验来进行探索。 

1819年上半年到1820年下半年,奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲,一面继续研究电、磁关系。1820年4月,在一次讲演快结束的时候,奥斯特抱着试试看的心情又作了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方,接通电源的瞬间,发现磁针跳动了一下。这一跳,使有心的奥斯特喜出望外,竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏转角度很小,而且不很规则,这一跳并没有引起听众注意。以后,奥斯特花了三个月,作了许多次实验,发现磁针在电流周围都会偏转。在导线的上方和导线的下方,磁针偏转方向相反。在导体和磁针之间放置非磁性物质,比如木头、玻璃、水、松香等,不会影响磁针的偏转。1820年7月21日,奥斯特写成《论磁针的电流撞击实验》的论文,正式向学术界宣告发现了电流磁效应。

奥斯特的功绩受到了学术界的公认,为了纪念他,国际上从1934年起命名磁场强度的单位为奥斯特,简称“奥”。1937年美国物理教师协会还专门设立了奥斯特奖章,来奖励教学有成绩的优秀物理教师。

关键词:奥斯特   1820   电流的磁效应


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