鲁科版高中物理选修3-1第5章第1节磁场教案

教学课题 《磁场》
所用教材、章节 教材名称：　　鲁科版选修3-1　 第 5 章 第 1 节
教学内容分析 《磁场》 是选修3-1第五章第一节的内容，本节内容多为初中学过的知识，重点是电流的磁效应和磁场概念的形成，可以结合演示实验，对初中知识复习概括并从科学和人文两个角度提升认识，为后续学习打下基础。教材利用文本材料例如“指南针与郑和下西洋”说明我国古代磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响；通过“地球磁场与古地质学”，使学生了解“地磁异常”的现象。应该注意的是，本节内容蕴含了丰富的人文内涵。?
学情分析 磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础，但其之间的相互作用是抽象的，大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看待，也没有自主去用物理思想推理实验现象和理论的联系。同时，学生对磁场在生活中的现象是比较感兴趣的，故可以通过多媒体手段让学生了解磁场和自然界的一些现象和联系（如信鸽归巢、极光等），满足学生渴望获取新知识的需求。?
教学目标 1、知识与技能（1）了解磁现象，知道磁性、磁极的概念.；（2）知道电流的磁效应、磁极间的相互作用；（3）知道磁极和磁极之间、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，知道地球具有磁性。2、过程与方法（1）让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种与磁有关的现象和应用事例；（2）在电流磁效应现象的教学中，本节采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与；（3）学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流，感知现象下的物理规律的普遍联系。情感、态度与价值观（1）通过知识的学习，培养学生学科学、爱科学、用科学的精神，树立起事物之间存在普遍联系的观点.通过学习中国古代对磁的应用，加强爱国主义教育；（2）强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动，获得亲身体验，产生积极情感。?
教学重难点 1、电流的磁效应和磁场概念的形成；2、磁场的物质性和基本性质；3、地磁场的特点及应用。
教学策略 类比法、实验法、比较法
教学用具 条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、导线和开关、铅蓄电池两节、多媒体辅助教学设备
教学程序 1、教学流程图
2、教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、新课导入 磁场我们在初中就有所了解，本节让我们更加深入地学习一下它。【提出问题】生活中常见的磁现象有哪些？多媒体展示磁悬浮列车、电磁弹射器和核磁共振图片；简单介绍这三个应用，并向学生说明磁在日常生活、交通、军事、医疗等领域的都有广泛的应用。 1、磁悬浮列车：通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。2、电磁弹射器：是航空母舰上的一种舰载机起飞装置，是航空母舰的核心技术之一。3、核磁共振：核磁共振成像（MRI）检查已经成为一种常见的影像检查方式，核磁共振成像作为一种新型的影像检查技术，已经成为肿瘤、心脏病及脑血管疾病早期筛查的利器。 学生回答生活有关的磁现象（如：磁悬浮列车、条形磁铁、指南针等）学生观察图片并体会磁的广泛应用 通过常见事物引入新课，结合初中所学，降低学生接受新知识的难度，提高学生学习兴趣，为后面的学习奠定基础
二、新课教学1、我国古代的磁应用 （1）多媒体展示我国有关磁应用的记录：a、东汉王充《论衡·是应篇》片段；b、郑和下西洋过洋牵星图（2）司南：古代人们就发现了天然磁石吸引铁器的现象。东汉学者王充在《论衡》中写道：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“司南”，被公认为最早的磁性指南工具。指南针是我国古代四大发明之一。（3）天然磁体：最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其中含有主要成分为Fe3O4，能吸引其他铁质物体，很像磁铁。 【演示实验】将条形磁铁与强磁铁慢慢靠近钥匙串【提出问题】老师手中的磁铁（条形）有什么特点？引导学生观察并分析出磁铁的特点，得出磁体、磁性以及磁极的定义。【板书】磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性；具有磁性的物体叫磁体；磁体中磁性最强的区域叫磁极。指南针：中国古代四大发明之一是利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理 学生观察并了解我国古代的磁应用，体会古人的智慧 学生观察到条形磁铁和强磁铁都能将钥匙串吸引起来，而且强磁铁吸引力特别强；并回答：条形磁铁能够吸引铁质物体，有南北两极 通过介绍我国古代的磁应用使学生体会到我国古人的智慧，增添对科学的兴趣，潜移默化的影响学生的精神。 通过演示实验吸引学生眼球，真实呈现磁现象；通过提问来引导学生进行思考，主动建构对磁体、磁性以及磁极的概念
2、电流产生磁场 【提出问题】我们初中学习过磁体是通过磁场相互作用的，那只有磁铁才能产生磁场吗？投影介绍人类认识电现象和磁现象的过程以及奥斯特的生平。【演示实验】奥斯特实验演示实验时可以分以下几种情形：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；（2）水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向南流；（3）水平电流在小磁针的周围时，让电流分别由南向北和由北向南流。 【提出问题】该实验说明了什么，成功的关键是什么？引导学生得出电流也能产生磁场并得出电与磁的联系；实验成功的两个关键：a、通电导线要南北放置；b、小磁针要平行放置于导线的下方或者上方 【提出问题】1、类比于库仑力和电场，可知磁场对电流的作用是通过什么实现的？我们可以通过磁场对磁体或电流的作用认识磁场。2、猜想一下，磁场的基本性质是什么呢？与电场的基本性质是否相似？ 【板书】磁场的定义以及其基本性质：磁场是存在于磁极(或电流)局围的一种特殊物质；磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用。 学生观察实验并记录现象，然后回答电流也能产生磁场以及此实验成功的关键的可能之处。 认识到磁场尽管看不见、摸不着，但是是客观存在的一种物质。学生通过预习教材，然后小组讨论，得出结论：磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用，与电场的基本性质是相似的。 对于重点内容，采用演示实验、观察现象、总结概括的方法，不但利于学生动脑思考，而且现象明显，加深知识记忆
3、地磁场 多媒体投影展示地磁场的分布图地理两极与地磁两极不重合【演示实验】小磁针静止时的指向【提出问题】请大家思考，悬吊着的小磁针为什么会指示南北呢？地球的周围存在磁场，地球实际上就是一个巨大的磁体，它也有两个磁极，地磁南极和地磁北极；地磁场的南北极与地理的南北极并不重合；地磁场的南北极连线与地理的南北极之间有一个偏角，叫做磁偏角。磁偏角的数值在地球上不同的地点是不同的，而且地球的磁极在缓慢地移动，磁偏角也在缓慢地变化。【补充】许多天体和地球一样，也存在着磁场，如太阳、月亮、火星等都存在磁场，但它们的磁场有不同的特点，如火星的磁场不像地球的磁场那样是全球性的，而是局部的。向学生展示信鸽归巢以及播放极光现象的视频 观察、讨论、总结地磁场的分布及地磁南北极与地理南北极的方向关系。 说明地球的周围有磁场，地磁场对磁针产生了磁场力。 通过多种渠道，拓宽学生知识面，培养学生科学情感态度
板书设计
第一节 磁现象和磁场一、磁现象磁性：能吸引铁质物体的性质磁体：具有磁性的物体磁极：磁体中磁性最强的区域二、磁场1、定义：存在于磁极(或电流)局围的一种特殊物质2、基本性质：对放入其中的磁体和电流有力的作用。 三、地球的磁场地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近磁偏角


得出磁体、磁性以及磁极的定义

演示奥斯特实验

演示磁铁吸引铁质物体

展示生活中磁现象

展示地磁场的分布图并分析其特点

课堂小结

总结出磁场定义及基本性质