高二下册物理磁场教案和相关例题
一、教学目标
1. 知识与技能:掌握磁场和磁感线的概念,理解安培定则,知道几种常见电流周围的磁场分布情况。
2. 过程与方法:通过实验探究通电螺线管的磁场,体验科学探究的过程。
3. 情感态度与价值观:培养学生对物理的兴趣,培养团结协作的精神。
二、教学重点
掌握安培定则,理解几种常见电流周围的磁场分布情况。
三、教学难点
实验探究通电螺线管的磁场。
四、教学准备
螺线管、条形磁铁、小铁钉、多媒体课件。
五、教学过程
(一)新课引入
教师:我们先来做一个小实验,请一位同学来拿着条形磁铁把小铁钉吸起来,现在请同学们思考以下几个问题:条形磁铁周围的磁场从哪开始从哪结束?小铁钉在磁场中受力吗?小铁钉受力方向与什么有关?今天我们就来学习这一课题。
(二)新课教学
首先我们一起来看一看磁场是什么样子的(出示多媒体课件)。请同学们观察后回答什么是磁场?
学生:看不见摸不到的一种特殊物质。
教师:我们怎样感知它的存在呢?
学生:磁场对小磁针作用的效果。
教师:对,这就是著名的奥斯特实验。请同学们回答奥斯特实验说明了什么?
学生:电流周围存在磁场。
教师:电流的周围存在磁场,那么是不是只有电流周围才有磁场呢?下面我们通过实验来探究一下。请同学们根据刚才的实验回答几个问题。
学生:通电螺线管的南北极如何判断?它的外部磁场方向如何判断?如何用右手来判断通电螺线管的磁极?
教师:同学们回答的很好,右手定则已经告诉了我们答案,那么除了通电螺线管之外还有哪些电流周围也存在磁场呢?请同学们思考一下。
学生:几种金属导线(蹄形磁铁、各种电磁铁)。
教师出示多媒体课件并讲解。除了刚才同学们所说的几种情况以外,通电直导线周围的磁场分布也是很有规律的,我们可以用安培定则来判断它的方向。请同学们试着用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,那么大拇指所指的便是螺线管的北极。现在请一位同学来试着画出通电螺线管的内部线圈的绕法。画好后给大家看一下,并说明一下你的画法理由。教师指出画图的不足之处并加以纠正。强调通电螺线管的外部的磁场分布情况与条形磁铁类似,即同极相斥,异极相吸。下面我们再做一个小实验来验证一下我们的结论。教师演示小磁针实验,结果发现小磁针的指向与磁场方向一致。教师讲解为什么会有这种现象的原因。下面我们再来看一下多媒体课件中的几个问题并讨论一下。最后请一位同学回答什么是磁感线?它有什么特点?并演示给学生看。教师讲解并强调在磁体周围画上磁感线的目的只是为了形象地表示磁场的方向和分布的情况,并不是真实存在的。那么除了在通电螺线管外部画上磁感线之外,在它的内部是否也需要画上磁感线呢?下面请同学们思考一下这个问题并讨论一下。最后请一位同学回答什么是地磁场?地球为什么能产生磁场?并演示给学生看。教师讲解并强调地磁场的北极与条形磁铁的南极是相反的。最后我们来看一下多媒体课件中的几个问题并总结一下本节课的内容。
(三)课堂练习(略)
(四)课后作业(略)
六、板书设计
磁场:看不见摸不到的一种特殊物质。
安培定则:右手握住螺线管,四指指向电流的方向,那么大拇指所指的便是螺线管的北极(与左手定则区分开来)。磁场方向与小磁针的指向一致。地磁场:地球是一个巨大的磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。
七、教学反思
磁场是高中物理中比较难学的一部分知识,因此在教学过程中应注意多举例让学生理解其基本概念和规律,注意多引导让学生多思考问题,注意多与学生交流不要急于给出答案以免影响学生的学习积极性。同时在教学过程中应注意培养学生的科学探究能力以及团结协作精神,注意多与学生交流讨论共同解决问题以提高教学效果。
高二下册物理磁场教案
教学目标:
1. 掌握磁感应强度的概念和单位,知道磁感应强度的方向、大小和与电流元的关系。
2. 掌握安培力的概念和安培力与磁感应强度的关系,知道影响安培力大小的因素。
3. 掌握左手定则的应用,能够正确判断磁场对电流的作用。
教学重点:
1. 磁感应强度的概念和单位。
2. 安培力的概念和安培力与磁感应强度的关系。
教学难点:
1. 左手定则的应用。
2. 正确判断磁场对电流的作用。
教学过程:
一、磁感应强度
1. 定义:在磁场中某点,垂直于磁场方向运动的通电导线受到的磁场力(F)跟电流元(I)和导线长度(L)的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度,即B=F/IL。
2. 单位:特斯拉(T)。
3. 方向:小磁针N极受力方向或小磁针静止时指向该点磁场方向。
4. 物理意义:表示在磁场中某点的磁感应强度是矢量,它不仅有大小,而且有方向,反映的是磁场本身的性质。与电流元无关。
二、安培力
1. 安培力:磁场对通电导线的作用力叫安培力。
2. 安培力的方向:用左手定则可以确定安培力的方向。伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
例题:如图所示,两根平行的直导线水平放置,电流方向相反,它们附近各自产生的磁场彼此对称且均与纸面垂直。两导线右侧的点A处有一矩形线圈,其匝数为10匝,边长分别为L1和L2(L2>L1),线圈处于两导线之间,线圈平面与导线垂直。设两根导线上的电流分别为I1和I2,且I1>I2,则线圈所受安培力的大小及方向是( )
A. 所受安培力大小为F=BIL2,方向由导线向线圈 B. 所受安培力大小为F=BIL2,方向由线圈向导线
C. 所受安培力大小为F=BIL1,方向由导线向线圈 D. 所受安培力大小为零
答案:A
分析:根据左手定则知,两根直导线的磁场在矩形线圈所在处的合磁场方向垂直于线圈平面向里,由左手定则知,线圈所受安培力的方向由导线向线圈。线圈中的电流产生的磁场在两根导线处的合磁场方向垂直于线圈平面向里,且两根导线的电流方向相反,根据安培定则知线圈所受安培力的方向由导线向线圈。故A正确,BCD错误。
三、应用举例
1. 磁场中某点的磁感应强度B的方向,就是放在该点的通电导线所受磁场力的方向。
2. 磁场中某点处通电导线所受磁场力的方向还跟电流受到的安培力的方向垂直。
教学小结:
本节课主要介绍了磁感应强度和安培力的概念以及应用,要求学生掌握磁感应强度和安培力的定义、单位、方向以及应用。同时要能够正确应用左手定则判断磁场对电流的作用。
高二下册物理磁场教案
教学目标:
1. 知道磁场的概念,知道磁场的方向可以用小磁针的指向表示,知道磁感线是假想的,初步理解地磁场的分布和性质。
2. 通过观察实验和模型,认识通电导线周围存在磁场,知道磁场的方向与电流的方向有关。
3. 知道影响通电导线周围磁场强弱的因素,了解地磁场对人类的作用和影响。
教学重点:
1. 知道磁场的概念。
2. 知道通电导线周围存在磁场,知道磁场的方向与电流的方向有关。
教学难点:认识通电导线周围存在磁场,知道磁场的方向与电流的方向有关。
教学准备:小磁针、条形磁铁、铁屑、电源、电流表、课件等。
教学过程:
一、导入新课
演示实验:用条形磁铁的两端吸引铁屑。
二、进行新课
1. 磁场
问题:通过刚才的实验,你能说说磁场的性质吗?(学生讨论)
教师总结:磁场是存在于磁体周围的一种特殊形态物质,磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。在磁场中某一点,小磁针北极静止时所指的方向为该点的磁场方向。
问题:你知道地球是一个什么样的磁体吗?
地球是一个大的磁体,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近。地磁场外部空间从地理的正南到正北方向。在地面附近,地磁场可以认为是水平方向的。
2. 电流的磁场
问题:在电的作用下,磁针的指针会发生偏转,说明通电导体周围也存在一种特殊形态的物质吗?请同学们通过实验来探究一下。
演示实验:用干电池和小灯泡组成闭合电路,将一根条形磁铁放在电路中,观察小磁针的变化。将这根条形磁铁换成通电直导线,观察小磁针的变化。将小磁针固定在白纸上,使其正对导线。
学生讨论并回答问题:通电导线的周围存在磁场;改变电流的方向,小磁针的指向发生变化;小磁针所在位置的磁场方向与电流方向有关。
教师总结:通电导体周围确实存在一种特殊形态的物质,我们把它叫做“磁场”。通电螺线管周围的磁场分布与条形磁铁相似。通电导线的强弱也会影响周围磁场的强弱。
3. 磁场对小磁针的作用力
问题:你知道小磁针放在磁场中会受到力的作用吗?请同学们自己来探究一下。
学生实验:将铁屑均匀撒在玻璃板上,轻轻敲击玻璃板,使铁屑形成平铺的薄层。将一根通电导线平行放在玻璃板上的铁屑上,轻推铁屑,你看到了什么现象?改变电流方向或改变通电导线与铁屑的角度,还能看到上述现象吗?这说明了什么?
三、课堂小结
四、布置作业
1. 课后做一个指南针。
2. 探究影响通电螺线管磁性强弱的因素(器材自选)。
相关例题:一个电源(干电池或直流电源),一个小灯泡、一个开关和若干根导线组成电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电路中无断路,请分析原因可能是什么?如何检查?