高二物理下学期教案。
汪玉萍。第一节磁场磁感线(3课时)
教学目标。知识目标。
1、了解磁场的产生和磁现象.
2、理解磁场的方向性,知道用磁感线反映磁场的方向.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况.
3、掌握安培定则,并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向.
能力目标。1、通过磁场现象的学习,培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.
2、利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力.
情感目标。1、让学生了解我国古代对磁现象的研究(如指南针的发明),培养学生爱国主义思想,鼓励他们学习科学的热情.
2、通过对磁感线的引进,使得学生了解如何将抽象的概念转化为形象的模型进行研究的方法.
教材分析。由于学生在初中时已经对磁场概念有了初步的了解,又由于前面学习了电学的有关知识,因此在学习磁场知识时会比较容易的接受.但是在学习用磁感线来描述磁场以及相关的几个特殊磁场的磁感线分布时会感到一定的困难,教材给了有关的插图,在“**资料”中,提供了相关的磁感线分布的三维动画,教师可以参考使用,有助于学生对磁感线空间形象的准确把握.
1、重点。(1)理解磁场的基本性质——力的作用和方向性.
(2)掌握安培定则及常见几种磁场的磁感线分布.
2、难点。磁场的空间分布与磁感线的对应联系.
3、疑点。(1)看不见、摸不着的磁场是客观存在的.
(2)描绘磁场的磁感线是虚拟的曲线.
4、解决办法。
(1)通过演示实验,直观地反映磁场的存在,突破本节教学的重点和疑点.
(2)利用与电场的对比教学,帮助学生理解几种常见磁场磁感线的空间分布.
教具学具准备。
条形磁铁;蹄形磁铁;小磁针;导线和开关;电源;铁架台;细铁屑;玻璃板.
引入新课。我国是世界上最早发现磁现象的国家,早在战国末年就有磁铁的记载,我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一,指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献.在现代生活中,利用磁场的仪器或工具随处可见,如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等等.进入21世纪后,科技的发展突飞猛进,一日千里,作为新世纪的主人,肩负着民族振兴的重任,希望同学们勤奋学习,为攀登科学高峰打好扎实的基础.今天,我们首先认识磁场.
教学过程:1、磁场的产生。
在玻璃板上放两辆小车,小车上各放置一条形磁铁,通过演示实验(如图)观察到,磁体同名磁极相斥,异名磁极相吸,且不需要接触就可以发生力的作用,显然这一力是场力,但磁铁并不带电,不存在电场,它就是另一种场——磁场、磁体周围存在着磁场,常见的条形磁铁、蹄形磁铁周围都存在着磁场、除磁体周围有磁场外,丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场、观察演示实验(如图)看出,当通入电流时,小磁针转动,说明电流周围也有磁场、磁极与磁极之间、电流与磁极之间、电流与电流之间通过演示实验看出都会发生相互作用,这种作用都是通过磁场这种特殊物质发生作用的.
2、磁场的性质。
在磁铁周围的不同位置放置一些小磁针,发现小磁针静止时,指向各不相同如图所示,这表明磁场中不同位置力的作用方向不同,因此磁场具有方向性.
与电场对比,在电场中,我们利用检验电荷的受力情况来反映电场的方向性,规定正电荷受的电场力方向为电场方向.
在磁场中,我们利用小磁针来规定磁场的方向,规定在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向.
3、磁感线。
为了形象地反映电场的方向性,我们引进了电场线的概念.同理,在研究磁场时,我们引进磁感线来反映磁场的方向性,磁感线是一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同(即为小磁针的北极指向).利用磁感线,我们就可以比较直观地描述磁场的方向性.
不同的磁场,磁感线的空间分布是不一样的,常见的磁场的磁感线空间分布情况如下:
1)条形磁铁的磁场。
取一块玻璃板,在其上面撤上碎铁屑,下面放条形磁铁,轻轻敲击玻璃板,碎铁屑等效于无数个小磁针,形象地显现出磁场的方向,即为磁感线的平面分布情况(如图),所以条形磁铁的磁感线分布如图.
2)蹄形磁铁的磁感线分布情况见图.
3)电流磁场的磁感线分布情况见图.
a、通电直导线电流磁场(用右手螺旋定则判定).
b、通电环形电流磁场(用右手螺旋定则判定).
4)磁感线的特点。
a、磁感线是不相交的封闭曲线.
b、磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向.
c、磁感线的疏密可以反映磁场的强弱.
总结、扩展。
1、磁体周围,电流周围都有磁场,磁场是物质存在的一种形式,其性质是对放入其中的电流和磁体有力的作用.
2、磁场是有方向性的,可用磁感线直观形象地反映常见磁场的方向,但须注意磁感线是虚拟的曲线.
3、通电螺旋管内部的磁感线是平行轴线分布的.其外部磁感线由n极出发至s极,其内部是由s极重新回到n极的封闭曲线,所以螺旋管内部磁感线最密、磁场最强.
布置作业。p5 (2)(6)
教学目标。知识目标
1、理解磁感应强度b的定义及单位.
2、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小.
3、知道什么叫匀强磁场,知道匀强磁场的磁感线的分布情况.
4、知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小 .
5、会用左手定则熟练地判定安培力的方向.
能力目标。1、通过演示磁场对电流作用的实验,培养学生总结归纳物理规律的能力.
2、通过学习左手定则,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系,培养学生空间想象能力.
情感目标。通过对安培定则的学习,使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力,还需要严谨细密的科学态度.
1、重点。(1)理解磁场对电流的作用力大小的决定因素,掌握电流与磁场垂直时,安培力大小为:
(2)掌握左手定则.
2、难点。对左手定则的理解.
3、疑点。磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的空间关系.
4、解决办法。
以演示实验为突破口,直观地引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素;反复地借助实验,来理解左手定则,建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景.
教具学具准备。
铁架台、三个相同的蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电键、导线.
教学过程:1、磁场对电流的作用。
用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较小质量的铁块,巨大的电磁铁却能吸起成吨的钢块,表明磁场有强有弱,如何表示磁场的强弱呢?我们利用磁场对电流的作用力——安培力来研究磁场的强弱.
2、决定安培力大小的因素有哪些?
利用演示实验装置,研究安培力大小与哪些因素有关。
1)与电流的大小有关.
保持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下,通过移动滑动变阻器触头改变导线中电流的大小.
请学生观察实验现象.导线摆动的角度大小随电流的改变而改变,电流大,摆角大;电流小,摆角小.
实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到磁场的作用力的大小眼导线中电流的大小有关,电流大,作用力大;电流小,作用力也小.
2)与通电导线在磁场中的长度有关.
保持导线在磁铁中所处的位置及方向不变,电流大小也不变,改变通电电流部分的长度.学生观察实验现象.导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变,导线长、摆角大;导线短,摆角小.
实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作用力的大小限通电导线在磁场中的长度有关,导线长、作用力大;导线短,作用力小.
3)与导线在磁场中的放置方向有关.
保持电流的大小及通电导线的长度不变,改变导线与磁场方向的夹角,当夹角为0°时,导线不动,即电流与磁场方向平行时不受安培力作用;当夹角增大到90°的过程中,导线摆角不断增大,即电流与磁场方向垂直时,所受安培力最大;不平行也不垂直时,安培力大小介于和最大值之间.
3、磁感应强度。
总结归纳以上实验现象,用l表示通电导线长度,i表示电流,保持电流和磁场方向垂直,通电导线所受的安培力大小fil
用b表示这一比值,有 .b的物理意义为:通电导线垂直置于磁场同一位置,b值保持不变;若改变通电导线的位置,b值随之改变.表明b值的大小是由磁场本身的位置决定为.对于电流和长度相同的导线,放置在b值大的位置受的安培力f也大,表明磁场强.放在b值小的位置受的安培力f也小,表明磁场弱.因而我们可以用比值来表示磁场的强弱.把它叫做磁感应强度.
定义:磁感应强度
单位:特斯拉,符号为t
常见的地磁场磁感应强度大约是 ,永磁铁磁极附近的磁感应强度大约是 .
用磁感线也可直观地反映磁场的强弱和方向,磁感线越密处,磁感应强度大、磁场强.若磁感应强度大小和方向处处相同,称为匀强磁场.根据匀强磁场的特点,请同学们画出匀强磁场的磁感线的空间分布.
在非匀强磁场中,用量度磁感应强度时,导线长l应很短,电流近似处在匀强磁扬中.
4、安培力的大小和方向.
根据磁感应强度的定义式,可得通电导线垂直磁场方向放置时所受的安培力大小为:
举例计算安培力的大小.
安培力的方向如何呢?还过前面的演示实验现象可知,通电导线在磁场中受到的安培力方向跟导线中的电流方向、磁场方向都有关系.人们通过大量的实验研究,总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律——左手定则.
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向.
应该注意的是:若电流方向和磁场方向垂直,则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直;若电流方向和磁场方向不垂直,则磁场力的方向仍垂直于电流方向,也同时垂直于磁场方向.
总结、扩展。
本节课我们学习了磁场对电流的作用——安培力,通过研究安培力的大小,我们定义了反映磁场强弱的物理量——磁感应强度 ,同时,我们可以据此求解安培力的大小 ,安培力的方向用左手定则来确定.
如果磁场方向不与电流方向垂直,安培力的大小 ,方向仍可用左手定则判定.
八、布置作业。
p150(1)(2)(3)(4)(5)
教学目标。知识目标。
1、知道电流表的基本构造.
2、知道电流表测电流大小和方向的基本原理.
3、了解电流表的基本特点。
能力目标。应用学过的知识解决实际问题的能力.
高二物理磁场
第三章磁场。要点一磁场的物质性。磁场是磁体 电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质,说它 特殊 是因为它和我们常见的由分子 原子 离子组成的物质不同,它不是以微粒形式存在,而是以一种 场 的形式存在 说它是 物质 是因为它和我们常见的实物一样,具有能量,能对放入其中的磁体 电流和运动的电荷有力的作用,...
高二物理磁场
要点一利用安培定则分析电流的磁场的方法。1 分清 因 和 果 在判定直线电流的磁场方向时,大拇指指 原因 电流方向,四指指 结果 磁场绕向 在判定环形电流的磁场方向时,四指指 原因 电流绕向,大拇指指 结果 环内沿中心轴线的磁感线方向 2 优先采用整体法 一个任意形状的环形电流 如三角形 矩形 圆形...
高二物理磁场二
高二物理磁场 二 磁感应强度。本节知识要点 1.理解磁场是有方向的,我们知道磁体和电流的周围存在磁场,磁场最直观的感受就是对放入其中的磁针有力的作用,即磁场会使磁针发生偏转,因此我们可以利用磁场的这种性质来判断某处空间有没有磁场存在。同时大家不难想到磁场是有方向的,如右上图两个通电导线都使它们下面的...