2020高中物理 第三章 第1节 磁现象教案 新人教版选修3-1
文档属性
| 名称 | 2020高中物理 第三章 第1节 磁现象教案 新人教版选修3-1 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 247.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-31 05:55:13 | ||
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文档简介
第三章 磁场
第1节 磁现象
【课前准备】
【课型】新授课 【课时】1课时
【教学三维目标】
（一）知识与技能
1.了解磁现象，知道磁性、磁体、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、磁极和通电导线、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的.
4.知道磁场的基本特性，了解地球磁场.
（二）过程与方法
1.了解电流的磁效应的发现过程，体会奥斯特发现的重要意义.
2.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.
（三）情感态度与价值观
1.通过发现电流磁效应的物理学史教育，培养学生坚持不懈的科学品质，并认识到该领域的历史探究过程.
2.关注磁现象在生活和生产中的应用.
【教学重点难点】
重点.电流的磁效应和磁场的概念
难点.磁现象的应用及用磁场解释自然现象
【教学方法】理论、类比、实验、讨论、分析
【教学过程】
【引入】
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，利用磁的仪器或工具随处可见，如磁带、磁盘、磁卡、电动机、手机、磁悬浮列车,而且在电视电影中也常常利用磁现象获得特殊的视觉效果.
新课教学
1磁现象和磁场
【问题】郑和下西洋时茫茫大海中郑和的船队是如何确定方向的呢？
【回答】指南针
【问题】指南针是由什么制成的呢？
【回答】磁铁
一、磁现象
【问题】天然磁石的主要成分是什么？
【回答】
【问题】什么叫磁性？
【回答】永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性.
【问题】什么叫磁体？
【回答】具有磁性的物体叫磁体，包括天然磁石和人造磁铁.
【问题】什么是磁极？
【回答】磁性最强的区域就是磁极.
【问题】自然界的磁体共有几个磁极？磁体有几个磁极，如何规定的？
【回答】磁体有两个磁极.南极(S极)、北极(N极) .
【问题】磁极间相互作用的规律是什么？
【回答】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.
二、电流的磁效应
【问题】自然界中的磁体总存在着两个磁极，而且磁极之间的作用是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.这个性质跟学过的哪种情况相似？
【点拨】自然界中存在着两种电荷，电荷之间的作用是同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引.
【设问】 是不是电和磁之间存在着某种联系？
【点拨】 1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱刀叉紧紧地吸在了一起，根据磁体的性质我们说刀叉也带上了磁性；1751年，富兰克林发现，在莱顿瓶发电后，发现缝纫针也被磁化而具有了磁性；1774年，德国一家研究机构悬赏征解，题目是.电力与磁力是否存在物理相似性.但库仑、托马斯·杨、安培等认为磁极不可能像电荷那样单独存在；磁体不会对带电体产生直接的影响；在十八世纪和十九世纪之交，随着对自然现象认识的深化，丹麦物理学家奥斯特认为就像电和光，电和热一样电和磁也也应该存在着联系.
【问题】开始，奥斯特的实验研究均以“失败”告终，为什么？
【回答】当时人们见到的力都是沿着物体连线方向，即都是所谓“纵向力”，受这个观念局限，奥斯特总是把磁针放在导线的延长线上，实验均以失败告终.
【问题】奥斯特是如何发现电流磁效应的？
【回答】一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针的上方，通电时磁针转动了.
【演示】将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置.将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况.
【现象】通电时小磁针发生了转动.
【问题】通过这个现象可以得出什么结论呢？
【回答】通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用，由此可以得出.通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场.
【归纳】以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫做奥斯特实验.这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场.
【总结】电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应.
【过渡】奥斯特实验打开了电磁学的大门，为后来法拉第的电能生磁、磁也可以生电奠定了基础.
法拉第说.“他猛然打开了一个科学领域的大门，那里过去是一片漆黑，如今充满光明.”
【问题】磁体对磁体有力的作用，奥斯特的电流磁效应实验说明电流对磁体也有力的作用.这些作用力都不需要直接接触，就能产生.那么，这些作用力是怎样产生的呢？是不是不需要任何媒介物就能产生？
【回答】是通过磁场产生的.
【问题】为什么会想到是通过磁场产生的？
【回答】奥斯特的电流磁效应实验说明电和磁是相互联系的.电荷的周围存在电场，电荷间通过电场产生相互作用，那么，磁体和电流的周围必然会存在磁场，磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用.
【问题】既然电流的周围存在磁场，对磁体会产生力的作用，那么磁体对电流会产生力的作用吗？电流与电流之间有没有力的作用？
【回答】有.因为力的作用是相互的.
【演示】如图所示，通电导线与磁体间发生相互作用.
通电导线与磁体通过磁场发生相互作用
【结论】磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质.磁体和电流的周围存在磁场，磁体间、电流和磁体间、电流和电流间的相互作用，都是通过磁场产生的.
【问题】磁场的基本性质是什么呢？与电场的基本性质是否相似？
【回答】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。(电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用)
【结论】电荷之间存在相互作用的力，它不是电荷之间直接发生的，而是通过电场发生的(这一结论是从电荷间相互作用的现象结合“力是物体间的相互作用”推理得出的).通过类比，可以推断出“磁极间的相互作用也是通过磁场而发生的”，磁场也具有物质性.
【结论1】磁体或电流周围存在的一种传递它们之间相互作用的特殊物质(看不见、摸不着，是物质存在的一种特殊形式).
【结论2】磁场的基本性质.对处于其中的磁极和电流有力的作用.
【结论3】磁场是媒介物.磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.
【问题】悬吊着的磁针为什么会指示南北呢？
【回答】说明地球的周围有磁场，地磁场对磁针产生了磁场力.
四、地球的磁场
【问题】为什么指南针可以用来辨别方向呢？
【回答】 地球是个很大很大的磁体，在地球的周围存在着磁场.
【说明】①地球相当于磁体，这个磁体的N极在地理上的地球南极附近，而S极在地理上的
地球北极附近.也就是说地球的地理两极和地磁两极之间并不重合，之间具有一角度，这一角
度称之为磁偏角.这一现象最早由我国宋代学者沈括发现.西方最早发现这个现象的是哥伦布，
比沈括要晚400多年！
②生活中有很多现象与地磁场有关，如候鸟和海龟长途迁徙而不迷失方向等等；
③宇宙中许多天体也具有磁场，太阳、月亮等。
【解说】有资料报道，地磁场方向正在逐步改变，南极已往西偏.最终南极到北极位置，北极到南
极位置.也有报道说，天体和物理学家与电脑科学家共同研究发现，上次发生同等现象的时间是在
恐龙消失时.
【课时小结】
通过这节课的学习我们了解了磁现象及电流的磁效应，掌握了磁场的概念并对“场”这一抽象的概念有了更加深入的理解，初步了解了地球的磁性.可以利用磁场解释一些常见的生活问题.
【布置作业】
课本P82，问题与练习1,2,3、
【板书设计】
1 磁现象和磁场
一、磁现象
永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性.
具有磁性的物体叫磁体，包括天然磁石和人造磁铁.
磁性最强的区域就是磁极.
二、电流的磁效应
电流的磁效应.电流通过导体时导体周围存在磁场的现象
三、磁场
磁体或电流周围存在的一种传递它们之间相互作用的特殊物质(看不见、摸不着，是物质存在的一种特殊形式).
磁场的基本性质.对处于其中的磁极和电流有力的作用.
磁场是媒介物.磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.
四、地球的磁场
第1节 磁现象
【课前准备】
【课型】新授课 【课时】1课时
【教学三维目标】
（一）知识与技能
1.了解磁现象，知道磁性、磁体、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、磁极和通电导线、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的.
4.知道磁场的基本特性，了解地球磁场.
（二）过程与方法
1.了解电流的磁效应的发现过程，体会奥斯特发现的重要意义.
2.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.
（三）情感态度与价值观
1.通过发现电流磁效应的物理学史教育，培养学生坚持不懈的科学品质，并认识到该领域的历史探究过程.
2.关注磁现象在生活和生产中的应用.
【教学重点难点】
重点.电流的磁效应和磁场的概念
难点.磁现象的应用及用磁场解释自然现象
【教学方法】理论、类比、实验、讨论、分析
【教学过程】
【引入】
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，利用磁的仪器或工具随处可见，如磁带、磁盘、磁卡、电动机、手机、磁悬浮列车,而且在电视电影中也常常利用磁现象获得特殊的视觉效果.
新课教学
1磁现象和磁场
【问题】郑和下西洋时茫茫大海中郑和的船队是如何确定方向的呢？
【回答】指南针
【问题】指南针是由什么制成的呢？
【回答】磁铁
一、磁现象
【问题】天然磁石的主要成分是什么？
【回答】
【问题】什么叫磁性？
【回答】永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性.
【问题】什么叫磁体？
【回答】具有磁性的物体叫磁体，包括天然磁石和人造磁铁.
【问题】什么是磁极？
【回答】磁性最强的区域就是磁极.
【问题】自然界的磁体共有几个磁极？磁体有几个磁极，如何规定的？
【回答】磁体有两个磁极.南极(S极)、北极(N极) .
【问题】磁极间相互作用的规律是什么？
【回答】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.
二、电流的磁效应
【问题】自然界中的磁体总存在着两个磁极，而且磁极之间的作用是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.这个性质跟学过的哪种情况相似？
【点拨】自然界中存在着两种电荷，电荷之间的作用是同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引.
【设问】 是不是电和磁之间存在着某种联系？
【点拨】 1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱刀叉紧紧地吸在了一起，根据磁体的性质我们说刀叉也带上了磁性；1751年，富兰克林发现，在莱顿瓶发电后，发现缝纫针也被磁化而具有了磁性；1774年，德国一家研究机构悬赏征解，题目是.电力与磁力是否存在物理相似性.但库仑、托马斯·杨、安培等认为磁极不可能像电荷那样单独存在；磁体不会对带电体产生直接的影响；在十八世纪和十九世纪之交，随着对自然现象认识的深化，丹麦物理学家奥斯特认为就像电和光，电和热一样电和磁也也应该存在着联系.
【问题】开始，奥斯特的实验研究均以“失败”告终，为什么？
【回答】当时人们见到的力都是沿着物体连线方向，即都是所谓“纵向力”，受这个观念局限，奥斯特总是把磁针放在导线的延长线上，实验均以失败告终.
【问题】奥斯特是如何发现电流磁效应的？
【回答】一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针的上方，通电时磁针转动了.
【演示】将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置.将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况.
【现象】通电时小磁针发生了转动.
【问题】通过这个现象可以得出什么结论呢？
【回答】通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用，由此可以得出.通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场.
【归纳】以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫做奥斯特实验.这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场.
【总结】电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应.
【过渡】奥斯特实验打开了电磁学的大门，为后来法拉第的电能生磁、磁也可以生电奠定了基础.
法拉第说.“他猛然打开了一个科学领域的大门，那里过去是一片漆黑，如今充满光明.”
【问题】磁体对磁体有力的作用，奥斯特的电流磁效应实验说明电流对磁体也有力的作用.这些作用力都不需要直接接触，就能产生.那么，这些作用力是怎样产生的呢？是不是不需要任何媒介物就能产生？
【回答】是通过磁场产生的.
【问题】为什么会想到是通过磁场产生的？
【回答】奥斯特的电流磁效应实验说明电和磁是相互联系的.电荷的周围存在电场，电荷间通过电场产生相互作用，那么，磁体和电流的周围必然会存在磁场，磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用.
【问题】既然电流的周围存在磁场，对磁体会产生力的作用，那么磁体对电流会产生力的作用吗？电流与电流之间有没有力的作用？
【回答】有.因为力的作用是相互的.
【演示】如图所示，通电导线与磁体间发生相互作用.
通电导线与磁体通过磁场发生相互作用
【结论】磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质.磁体和电流的周围存在磁场，磁体间、电流和磁体间、电流和电流间的相互作用，都是通过磁场产生的.
【问题】磁场的基本性质是什么呢？与电场的基本性质是否相似？
【回答】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。(电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用)
【结论】电荷之间存在相互作用的力，它不是电荷之间直接发生的，而是通过电场发生的(这一结论是从电荷间相互作用的现象结合“力是物体间的相互作用”推理得出的).通过类比，可以推断出“磁极间的相互作用也是通过磁场而发生的”，磁场也具有物质性.
【结论1】磁体或电流周围存在的一种传递它们之间相互作用的特殊物质(看不见、摸不着，是物质存在的一种特殊形式).
【结论2】磁场的基本性质.对处于其中的磁极和电流有力的作用.
【结论3】磁场是媒介物.磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.
【问题】悬吊着的磁针为什么会指示南北呢？
【回答】说明地球的周围有磁场，地磁场对磁针产生了磁场力.
四、地球的磁场
【问题】为什么指南针可以用来辨别方向呢？
【回答】 地球是个很大很大的磁体，在地球的周围存在着磁场.
【说明】①地球相当于磁体，这个磁体的N极在地理上的地球南极附近，而S极在地理上的
地球北极附近.也就是说地球的地理两极和地磁两极之间并不重合，之间具有一角度，这一角
度称之为磁偏角.这一现象最早由我国宋代学者沈括发现.西方最早发现这个现象的是哥伦布，
比沈括要晚400多年！
②生活中有很多现象与地磁场有关，如候鸟和海龟长途迁徙而不迷失方向等等；
③宇宙中许多天体也具有磁场，太阳、月亮等。
【解说】有资料报道，地磁场方向正在逐步改变，南极已往西偏.最终南极到北极位置，北极到南
极位置.也有报道说，天体和物理学家与电脑科学家共同研究发现，上次发生同等现象的时间是在
恐龙消失时.
【课时小结】
通过这节课的学习我们了解了磁现象及电流的磁效应，掌握了磁场的概念并对“场”这一抽象的概念有了更加深入的理解，初步了解了地球的磁性.可以利用磁场解释一些常见的生活问题.
【布置作业】
课本P82，问题与练习1,2,3、
【板书设计】
1 磁现象和磁场
一、磁现象
永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性.
具有磁性的物体叫磁体，包括天然磁石和人造磁铁.
磁性最强的区域就是磁极.
二、电流的磁效应
电流的磁效应.电流通过导体时导体周围存在磁场的现象
三、磁场
磁体或电流周围存在的一种传递它们之间相互作用的特殊物质(看不见、摸不着，是物质存在的一种特殊形式).
磁场的基本性质.对处于其中的磁极和电流有力的作用.
磁场是媒介物.磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.
四、地球的磁场