13.1 磁场 磁感线 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

课 题 13.1 磁场 磁感线 教 学 目 标 1. 了解磁现象，了解磁与电之间的额联系，了解电流磁效应的发现过程。 2. 知道磁的基本特性，知道磁感线，知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。 3. 会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。 重 点 会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。 难 点 会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。 教 学 过 程 一、情境引入 师：同学们，我们一起观察这些神奇的现象，他们都是靠什么力发生的？ 生：磁体之间吸引或排斥。 师：回顾一下初中学过的有关磁体的一些性质，什么叫磁性？磁体？磁极？磁化？消磁？磁体间的相互作用？ 生：磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。磁体：具有磁性的物体。磁极：磁体中磁性最强的区域。磁化：物体在磁体或电流的作用下获得磁性。消磁：当磁化后的材料，受到了外来的能量的影响，比如加热、冲击，其中的各磁畴的磁矩方向会变得不一致，磁性就会减弱或消失。磁体间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 二、新课教学 师：自然界什么现象与磁现象很类似？ 教 学 过 程 生：电现象。 师：1731年，一英国商人发现雷击后的刀叉竟具有了磁性。1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。这些都是巧合吗？其中库伦、安培、托马斯杨都认为这仅是巧合，而奥斯特不这么认为，因此他做了大量实验。 问：1687年牛顿发现万有引力定律，1785年库仑发现库仑定律， 这两种作用力的方向有何特征？ 师：受力均与速度方向垂直，称为横向力。若受力沿速度方向，则称为纵向力。当时的人们认为绝大多数受力均为纵向力，因此奥斯也正是这个原因，他总是把小磁针放在通电直导线的延长线上，观察小磁针的偏转情况，结果实验均以失败告终。后来奥斯特突然想到该不会是“横向力”吧？于是他将直导线东西向水平放置，小磁针与其垂直，观察到小磁针发生了微小的偏转。后来奥斯特突然想到该不会是“横向力”吧？于是他将小磁针放在通电导线旁边并与其垂直，观察到小磁针发生了微小的偏转。于是又改进了实验，将导线南北放置，小磁针与其垂直，发现小磁针偏转的角度最大，原来还有地磁场的影响。我们一起来看个视频了解一下这个过程。 问：通电时小磁针发生偏转吗？断电时小磁针转回到指南北的方向；说明：通电直导线周围存在磁场。通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反。说明：磁场方向与电流方向有关。 实验二：磁体对电流的作用，导体棒由静止变运动，说明磁体对电流有力的作用。 实验三：电流对电流的作用力，通电导体棒相互吸引（排斥），说明电流对电流有力的作用。 师：总结说明磁体和电流都会产生磁场作用于磁体或电流。那磁场看不见摸不着，那么我们如何形象地描述磁场呢？ 教 学 过 程 师：尝试画出下列磁体的磁感线分布情况：（请同学到黑板上画） 例1. 关于磁感线的性质和概念，判断下列说法对错： A. 磁感线上各点的切线方向就是相应各点的磁场方向 B. 铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线 C. 电场线闭合，而磁感线不闭合 D. 磁感线总是从磁体的N极指向S极 E. 磁场中任意两条磁感线均不相交 师：对照刚才我们画的通电螺线管的磁场磁感线分布，总结通电螺线管产生 教 学 过 程 的磁场方向有什么规律呢？ 生：遵循右手螺旋定则。 师：没错，用右手握住螺旋管，弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺线管北极） 问：那直线电流产生的磁场什么样呢？ 师：通过通电直导线周围的铁屑分布和小磁针指向可以发现也遵守右手螺旋定则。 例1. 如图，一束带电粒子沿水平方向平行的飞过磁针上方时，磁针的N极向纸内偏转，则这束带电离子可能是(AD) A. 向右飞行的正粒子束 B. 向左飞行的正离子束 C. 向右飞行的负粒子束 D. 向左飞行的负离子束 教 后 反 思 本节课是基于初中电磁场的拓展与延伸，用生活中的神奇现象再加上复习初中的知识来引课，效果不错！ 学科网（北京）股份有限公司 $