高中物理人教版必修第三册：磁场 磁感线-教学设计.docx

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教学设计

课程基本信息

学科

物理

年级

高二

学期

秋季

课题

磁场磁感线

教学目标

1.了解人类认识电磁现象的历程，知道人类对电磁的认识经历了循序渐进、不断探索的过程。

2.通过实验探究磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间力的作用。

3.通过与电荷间力的作用的类比，让学生理解磁场的客观存在性，磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。

4.在初中所学条形磁铁和马蹄形磁铁磁感线的基础上进一步探究三种典型的电流所产生的磁场的磁感线的判断方法-安培定则。

5.了解安培分子电流假说

教学重难点

教学重点：

1.理解磁场的客观存在性，磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。

2.探究三种典型的电流所产生的磁场的磁感线的判断方法-安培定则。

教学难点：

1.理解磁场的客观存在性，磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。

2.探究三种典型的电流所产生的磁场的磁感线的判断方法-安培定则。

教学过程

课题引入：介绍生活中的电磁现象

一、电和磁的联系

?历史回顾：我国是对磁现象认识最早的国家之一，春秋战国时期的《管子》中就有“上有慈石者，其下有铜金”的记载。

指南针是我国的四大发明之一，12世纪初，我国已将指南针用于航海。

（1）磁体：具有磁性的物体叫磁体。

（2）磁场的方向：小磁针静止时，指南的磁极叫做南极，又叫S（South）极；指北的磁极叫做北极，又叫N（North）极。

?磁体有南极和北极二个极，大家联想到自然界里的什么？

猜想：电现象与磁现象间存在某种联系？

物理学史1：

18世纪的科学家，都在进行电与磁是否有联系的研究。

1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电能使缝衣针磁化。……

但是，直到19世纪初，库伦、安培等物理学家都认为电与磁没有联系。

物理学史2：19世纪开始了。。。

有一位自然哲学的追随者，丹麦物理学家奥斯特，他坚信电和磁之间存在某种联系。

奥斯特设计实验，进行实验。然而，实验都失败了。

反思：奥斯特失败的可能原因？

当时人们见到的力都沿着物体连线的方向，即“纵向力”。所以他一直将小磁针放置在通电导线的延长线上，观察，磁极是否受到力的作用。

1819年，他有了一个灵感，电流的磁效应可能不在电流流动的方向上，也许是“横向力”，然而实验还是没有成功。

物理学史4：1820年4月，在一次讲课中，奥斯特偶然地把导线沿南北方向放置在一根小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针转动了一下。

奥斯特惊喜万分，又反复实验，三个月后发表论文宣布发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。开创了电磁学的新纪元。

思考：导线为什么南北方向放置？

奥斯特惊喜万分，又反复实验，三个月后发表论文宣布发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。开创了电磁学的新纪元。

【问题1】听了19世纪科学家的探究电与磁联系的经历，同学们还有何感想？

学生探究1：奥斯特实验

注意事项:

（1）导线应沿南北方向水平放置。

（2）电流较大，连接时间短些。

通过观察实验现象（多次重复实验），让学生观察得出结论：

结论1：电流对磁体有力的作用。

【问题2】1820年7月，奥斯特发表论文宣布发现了电流的磁效应。同学们想象一下，当时的科学界可能会出现什么情况？

二．磁场

【问题3】电流对磁体有力的作用，那么磁体对电流是否也有力的作用？

实验探究2：磁体对电流是否有力的作用

实验探究3：电流对电流是否有力的作用

电流对磁体有力的作用。

磁体对电流有力的作用。

电流对电流有力的作用。

【问题4】磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间有相互作用，它们并没有接触，他们之间的作用是怎么产生的呢？

教师：同学们回顾一下，两个电荷间有作用力吗？它们相互接触吗？它们间的作用力是如何产生的？

请同学们讨论一下磁体、电流间的作用力是如何产生的？

总结：

磁场：磁体周围、电流周围空间存在的一种物质。

磁场对放入其中的电流、磁体有力的作用。

2.磁场的方向：将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁针静止时，北极N所指的方向，就是该点的磁场方向.

问题：如何描述磁场？

三．磁感线

1.磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，磁感线的疏密表示磁场的强弱。

2.磁感线可以形象地描述磁场。

用铁屑模拟条形磁体和蹄形磁体的磁场。

四．安培定则（电流的磁场）

通过实验模拟直线电流、环形电流、特点螺线管周围的磁场。

总结得出：安培定则。

右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。