eq \(\s\up7(),\s\d5(整體設(shè)計(jì)))


教學(xué)目標(biāo)


1．知識(shí)與技能


(1)了解磁現(xiàn)象，知道磁性、磁極的概念。列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用；


(2)知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。知道磁場(chǎng)的基本特性是對(duì)處在它里面的磁體或電流有磁場(chǎng)力的作用；


(3)知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的。知道地球具有磁性。


2．過(guò)程與方法：利用類(lèi)比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法使學(xué)生通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)的客觀認(rèn)識(shí)去理解磁場(chǎng)的客觀實(shí)在性。培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力。


3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀：了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類(lèi)文明的影響，關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展；在教學(xué)中滲透物質(zhì)的客觀性原理。


教學(xué)重點(diǎn)：電流的磁效應(yīng)和磁場(chǎng)概念的形成。


教學(xué)難點(diǎn)：磁場(chǎng)的物質(zhì)性和基本性質(zhì)、地磁場(chǎng)。


教學(xué)方法：類(lèi)比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法。


教學(xué)用具：條形磁鐵、蹄形磁鐵、小磁針、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)、電源、鐵架臺(tái)、投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。


eq \(\s\up7(),\s\d5(教學(xué)過(guò)程))


導(dǎo)入新課


介紹生活中有關(guān)的磁現(xiàn)象及本章所要研究的內(nèi)容。


我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國(guó)家。早在戰(zhàn)國(guó)末年就有磁鐵的記載。我國(guó)古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一，指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。在現(xiàn)代生活中，利用磁場(chǎng)的儀器或工具隨處可見(jiàn)，如我們將要學(xué)習(xí)的電流表、質(zhì)譜儀、回旋加速器等。進(jìn)入21世紀(jì)后，科技的發(fā)展突飛猛進(jìn)、一日千里，作為新世紀(jì)的主人，肩負(fù)著民族振興的重任，希望同學(xué)們勤奮學(xué)習(xí)，為攀登科學(xué)高峰打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。在本章，我們要學(xué)習(xí)磁現(xiàn)象、磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用以及對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用，知識(shí)主線十分清晰。本章共兩個(gè)單元。第1、2、3節(jié)為第一單元；第4～第6節(jié)為第二單元。今天，我們首先認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。


復(fù)習(xí)提問(wèn)，引入新課


[問(wèn)題組]初中學(xué)過(guò)磁體有幾個(gè)磁極？


磁極間相互作用的規(guī)律是什么？


兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過(guò)什么發(fā)生相互作用的？


[過(guò)渡語(yǔ)]磁場(chǎng)我們?cè)诔踔芯陀兴私?，從今天我們要更加深入地學(xué)習(xí)它。


推進(jìn)新課


1．磁現(xiàn)象


(1)通過(guò)介紹人們對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過(guò)程和我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用來(lái)認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象。


(2)可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)(磁極之間的相互作用、磁鐵對(duì)鐵釘?shù)奈?和生活生產(chǎn)中涉及的磁體(喇叭、磁盤(pán)、磁帶、磁卡、門(mén)吸、電動(dòng)機(jī)、電流表)來(lái)形象生動(dòng)地認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象。


教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“磁現(xiàn)象”兩段，明確以下幾個(gè)問(wèn)題：


問(wèn)題1：天然磁石的主要成分是什么？永磁體吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。


問(wèn)題2：什么是永磁體、磁性和磁極？磁體有幾個(gè)磁極，如何規(guī)定的？磁性最強(qiáng)的區(qū)域就是磁極。


2．電流的磁效應(yīng)


(1)介紹人類(lèi)認(rèn)識(shí)電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的過(guò)程。


(2)演示奧斯特實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)。做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以分為四種情形觀察并記錄現(xiàn)象：水平電流在小磁針的正上方時(shí)，讓電流分別由南向北流和由北向南流；水平電流在小磁針的正下方時(shí)，讓電流分別由南向北和由北向南流。在認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)的同時(shí)，也為地磁場(chǎng)和通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)的教學(xué)埋下伏筆，也可以留下問(wèn)題讓學(xué)生思考。


了解電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，體現(xiàn)物理思想(電與磁有聯(lián)系)和研究方法(奧斯特實(shí)驗(yàn))，認(rèn)識(shí)到奧斯特實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)中的重要意義(打開(kāi)了電磁學(xué)的大門(mén))，為后來(lái)法拉第的研究工作(電能生磁、磁也可以生電)奠定了基礎(chǔ)。


教師：電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在著許多相似，請(qǐng)你舉例說(shuō)明。


學(xué)生：討論、交流、發(fā)表見(jiàn)解。電荷存在正負(fù)、磁體存在兩極；電荷間有力的作用，且同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸；磁體間同樣有力的作用，且同名磁極相斥，異名磁極相吸。


教師：電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象間的相似是偶然的嗎？如果你是一位物理學(xué)家，你會(huì)怎樣認(rèn)為呢？


教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材80頁(yè)思考問(wèn)題：


問(wèn)題1：人們是通過(guò)哪些自然現(xiàn)象，開(kāi)始形成了相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想？


問(wèn)題2：開(kāi)始，奧斯特的實(shí)驗(yàn)研究均以“失敗”告終，為什么？你從中有何啟發(fā)？


問(wèn)題3：奧斯特是如何發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的？以前的實(shí)驗(yàn)為什么會(huì)失?。空?wù)勀愕南敕?。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)有何意義，竟使安培、法拉第對(duì)奧斯特有如此高的評(píng)價(jià)？


學(xué)生：閱讀教材，討論、交流、發(fā)表見(jiàn)解。


3．磁場(chǎng)


演示：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，電流與電流的作用，類(lèi)比于庫(kù)侖力和電場(chǎng)，形成磁場(chǎng)的概念，應(yīng)說(shuō)明磁場(chǎng)雖然看不見(jiàn)、摸不著，但是和電場(chǎng)一樣都是客觀存在的一種物質(zhì)，我們可以通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)磁體或電流的作用而認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。


提問(wèn)：磁體對(duì)磁體有力的作用，奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流對(duì)磁體也有力的作用。這些作用力都不需要直接接觸，就能產(chǎn)生。那么，這些作用力是怎樣產(chǎn)生的呢？是不是不需要任何媒介物就能產(chǎn)生？


答：是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的。


教師：你為什么會(huì)想到是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的？類(lèi)比前面的學(xué)習(xí)談一下自己的看法。


學(xué)生：奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電和磁是相互聯(lián)系的。電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng)，電荷間通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生相互作用，那么，磁體和電流的周?chē)厝粫?huì)存在磁場(chǎng)，磁體間、電流和磁體間則通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生相互作用。


教師：既然電流的周?chē)嬖诖艌?chǎng)，對(duì)磁體會(huì)產(chǎn)生力的作用，那么磁體對(duì)電流會(huì)產(chǎn)生力的作用嗎？電流與電流之間有沒(méi)有力的作用？


學(xué)生：有。因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ摹?br/>

演示：如圖所示，通電導(dǎo)線與磁體間發(fā)生相互作用。





通電導(dǎo)線與磁體通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用


學(xué)生：認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，體會(huì)磁體對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用。


結(jié)論：磁場(chǎng)是存在于磁體或電流周?chē)臻g的一種特殊物質(zhì)。磁體和電流的周?chē)嬖诖艌?chǎng)，磁體間、電流和磁體間、電流和電流間的相互作用，都是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的。


問(wèn)題：大家猜想一下，磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么呢？與電場(chǎng)的基本性質(zhì)是否相似？


學(xué)生：磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用。與電場(chǎng)的基本性質(zhì)是相似的。(電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用)


結(jié)論：電荷之間存在相互作用的力，它不是電荷之間直接發(fā)生的，而是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的(這一結(jié)論是從電荷間相互作用的現(xiàn)象結(jié)合“力是物體間的相互作用”推理得出的)。通過(guò)類(lèi)比，可以推斷出“磁極間的相互作用也是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的”，磁場(chǎng)也具有物質(zhì)性。


問(wèn)題：請(qǐng)大家思考，懸吊著的磁針為什么會(huì)指示南北呢？


答：說(shuō)明地球的周?chē)写艌?chǎng)，地磁場(chǎng)對(duì)磁針產(chǎn)生了磁場(chǎng)力。


4．磁性的地球


明白地理的南北極和地磁南北極的區(qū)別，了解磁偏角，介紹沈括對(duì)磁偏角的研究。用一個(gè)條形磁鐵來(lái)模擬地磁場(chǎng)，說(shuō)明小磁針靜止時(shí)為什么會(huì)指向地理的南北極。


教師：地球的周?chē)嬖诖艌?chǎng)，地球?qū)嶋H上就是一個(gè)巨大的磁體，它也有兩個(gè)磁極，地磁南極和地磁北極。地磁場(chǎng)的南北極與地理的南北極并不重合。觀察下圖，地磁場(chǎng)的南北極連線與地理的南北極之間有一個(gè)偏角，叫做磁偏角。磁偏角的數(shù)值在地球上不同的地點(diǎn)是不同的。而且，地球的磁極在緩慢地移動(dòng)，磁偏角也在緩慢地變化。





地理兩極與地磁兩極不重合


指出：許多天體和地球一樣，也存在著磁場(chǎng)。如太陽(yáng)、月亮、火星等都存在磁場(chǎng)。但它們的磁場(chǎng)有不同的特點(diǎn)。如火星的磁場(chǎng)不像地球的磁場(chǎng)那樣是全球性的，而是局部的。因此指南針不能在火星上工作。對(duì)天體磁場(chǎng)的研究具有十分重要的科學(xué)意義。


5．課堂小結(jié)


6．作業(yè)：1、完成P81練習(xí)2、3。


教后記：思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。


eq \(\s\up7(),\s\d5(備課資料))


中國(guó)古代關(guān)于磁的本性的認(rèn)識(shí)


磁石為什么能吸鐵，而不能吸引其他金屬(銅、金等)和非金屬？東漢王充曾認(rèn)為是“氣性”相同，互相感應(yīng)的結(jié)果。到了宋代陳顯微和俞琰對(duì)這個(gè)問(wèn)題做過(guò)研究。陳顯微指出：“磁石吸鐵，皆陰陽(yáng)相感，阻礙相通之理，豈能測(cè)其端倪哉！”(《古文參同契箋注集解》卷上引陳顯微語(yǔ))。俞琰指出：“神與氣和，隔閡相通，猶如磁石之吸鐵也?！?同上，引俞琰語(yǔ))。他們都是試圖用中國(guó)古代的“元?dú)庹f(shuō)”去解釋?zhuān)J(rèn)為磁石吸鐵是因?yàn)殍F和磁石之間存在著內(nèi)在的“氣”的聯(lián)系，是“陰陽(yáng)相感”“神與氣和”，這種解釋雖然模糊，但能夠從鐵和磁之間內(nèi)在的“氣”的聯(lián)系去尋找原因，卻是可貴的。


明末清初的劉獻(xiàn)廷在《廣陽(yáng)雜記》中還講到磁的屏蔽現(xiàn)象。他指出：“磁石吸鐵，隔礙潛通?；騿?wèn)余曰：‘磁石吸鐵，何物可以隔之？’猶子阿孺曰：‘惟鐵可以隔之耳’，其人去而復(fù)來(lái)，曰：‘試之果然’?！辫F是強(qiáng)磁性物質(zhì)，導(dǎo)磁系數(shù)遠(yuǎn)大于1，故可以產(chǎn)生屏蔽效應(yīng)。


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高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3電子課本

1 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)

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