磁感应强度教学设计1-韩淑清

1、 磁感应强度磁感应强度教学设计顺义区杨镇第一中学 韩淑清一、 设计思想：磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本章的重点。同时，磁场对磁极和电流的作用力(本质上是磁场对运动电荷的作用力)远比电场对电荷的作用力复杂，如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量是本章教学的一个难点。用小磁针N极受力方向定义磁感应强度的方向，用电流元受磁场力与电流元之比定义磁感应强度，符合学生的认知水平。可以通过演示实验与电场强度的定义类比来突破难点，形成磁感应强度的概念。给学生提供丰富的资源，设计上以实验为基础，以思维为中心，彰显物理学科特色。 运用如下教学策略，让学生掌握重点、突破难点、完成磁感应强度概念的建立过程。教学思

2、路类比迁移 教学方式探究学习 教学手段多元整合 二、 教学背景分析：1、 教材分析：地位及特点：磁感应强度是电磁学的核心概念之一，是本章的知识重点。寻找如何描述磁场强弱和方向的物理量也是本章的教学重点之一。它对于“磁场”及其后续知识的学习，都有着关键性的作用。 教育价值：本节课蕴含着丰富的物理思想和方法，磁感应强度概念的学习过程，是一个典型的物理知识的建构过程。让学生经历这样的过程，将有助于提高他们的物理素养。 思想方法：物理量的“比值定义” ；多因素的“变量控制”； 以匀代变“极限思想”。2、 学情分析：具备基础：学生已经具备了一定的实验探究能力。关于微元的思想已经建立，磁场对电流的作用力基

3、本属于粗浅与结论性的认识。 存在困难：概念的抽象性：学生对“场”这种物质形态，觉得看不见、摸不着，缺乏相应的直接经验与感受。知识的综合性：磁场对电流的作用远比电场对电荷的作用复杂，与磁感应强度概念相关联的知识也更多。三、 教学目标：知识与技能（1）理解磁感应强度B的定义，知道B的单位是特斯拉；（2）会用磁感应强度的定义式进行有关计算；过程与方法通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。情感态度与价 值观在磁感应强度概念的建立过程中培养探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。 四、 教学重点 、难点教学重点磁感应强

4、度概念的建立是本节的重点（也是本章的难点），同时也是本节的难点。通过与电场强度的定义的类比，以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系，并进一步引入磁感应强度的定义，从而突破难点。教学难点 磁感应强度概念的建立 五、 教学方法和教学资源教学方法首先通过实验让学生观察磁场对电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系，然后利用理论推导得出当导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力跟电流成正比，跟导线长度成正比。在此基础上引入磁感应强度的定义。教学中在教师的启发和引导下，学生通过实验探究、理论探究，在他们相互合作，共同探讨的过程中，观察现象，得出结论，给

5、出定义，完成这节课的学习。教学资源条形磁铁、蹄型磁铁、导体棒、电源、导线等。多媒体课件、实物投影仪。 六、 教学流程图七、 教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课教师戴一条项链，取下分别变成金手指，立方体，最后变成雪花图案。激发学生的兴趣、求知欲。提问1：项链为什么能变成各种形状？每一颗珠子是一个小磁球，磁球两极互斥互吸，形成自然状态下的对称、排列、堆积，您可以根据意愿排列组合成任意形状，雪花、星星、皇冠、立方等。展示PPT：展示Magic Cube的各种形状。观看教师表演，回答教师提问。激发兴趣引入课题定性探究磁强的强弱提问2：怎样判断磁场的强弱？ 磁现象多表现为力现象，由于异名磁

6、极相互吸引，磁场强的磁体需要用较大的外力才能将异名磁极分开，从而说明磁场具有强弱。学生利用工具箱中的磁条、直径2mm的磁体、直径10mm的磁体、条形磁铁、U形磁铁、板型磁铁，通过实验分析不同的磁体磁性强弱的不同。感知体验得出结论认识磁场具有方向性。提问3：小磁针北极的方向为何变化？同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，由于磁性戒指或磁性教鞭的位置变化，小磁针北极受力方向不同，故发生偏转。说明磁场具有方向性。小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向。观看魔术表演，利用磁性戒指和磁性教鞭使小磁针北极的方向发生变化，让学生说明小磁针北极方向变化的原因。魔术表演激发兴趣定性探究安培力归纳总

7、结：磁场存在强弱，磁场具有方向，如何描述磁场的强弱和方向？我们引入磁感应强度这个物理量来描述磁场的强弱和方向。 教师：我们知道了如何描述磁场的方向，怎样来描述磁场的强弱？可以利用小磁针N极的受力来描述吗？ 指导学生阅读教材，找出不能用N极受力来确定磁感应强度的大小。N极不能单独存在，因而不能测量N极的受力情况，也就不能确定磁感应强度的大小了。另外我们无法对小磁针进行量化，怎么办？认识磁场对电流有作用力，提出安培力的定义，通电导线在磁场中受到的作用力，这是为了纪念法国的物理学家安培，他研究磁场对电流的作用力有杰出的贡献。定性探究影响安培力的因素。参入实验，观察实验，积极思考，回答教师提问。猜想：

8、影响安培力的因素，磁场的强弱、电流的大小、导线的长度、导线的位置。推理：当导线和磁场垂直时，磁场一定，长度一定，电流加倍，安培力加倍，安培力与电流成正比；当导线和磁场垂直时，磁场一定，电流一定，长度加倍，安培力加倍，安培力与长度成正比。引入电流元的定义，物理学上把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL 称为电流元。利用电流元来描述磁场的强弱。演示实验：给导体棒通电，观察导体棒的运动情况，进而判断导体棒所受安培力的情况。有磁场，无电流，导体棒不动，说明不受力；无磁场有电流，导体棒不动，不受力；有磁场，有电流，导体棒动了，受安培力。定性试验大胆猜想逻辑推理定量基础分组实验探究磁安培力跟

9、电流元关系教师首先介绍实验目的：定量探究板型磁体的磁场的强弱和方向。方向可以用小磁针的极确定。将一盒小磁针放在板型磁铁的附近，发现小磁针的极指向相同，说明该区域的磁感应强度的方向处处相同，另外该处磁感应强度的大小也处处相同，也就说磁场是匀强磁场。我们可以用比较长的通电导线进行实验，从结果中推知一小段电流元的受力情况。介绍利用多匝线圈，增大安培力的放大方法。实验原理：线圈不通电时，所受重力和弹簧秤的弹力平衡，读出此时弹簧秤的示数即为线圈的重力。当线圈通电时，保证线圈所受安培力方向竖直向下，线圈达到新的平衡，此时弹簧秤的示数为线圈重力和安培力之和，减去线框的重力即为此时所受安培力的大小。改变电源的

10、电压或滑线变阻器的电阻，从而增大电路中的电流，记下每一组电流所对应的安培力。测量几组数据。师生共同总结实验结论： 精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的磁场力的大小，既与导线的长度L成正比，与导线中的电流I也成正比，即与I和L的乘积成正比，用公式表示为FIL，引入比例系数B，写成等式为：FBIL。 问题：B有何物理意义呢？在不同的板形磁铁的磁场中重复上面的实验。比如用两块板型磁铁作为研究的磁场，我们得到的结论是否相同？ 结论： (1)在同一磁场中，不管I、L如何改变，比值B总是不变的。 (2)I、L不变，但在不同的磁场中，比值B是不同的。 (3)B是由磁场本身决定的，在电流I、导线长度L相同的

11、情况下，电流所受的磁场力越大，比值B越大，表示磁场越强。 实验步骤：按照电路图连接电路，滑线变阻器连入电路的电阻最大，电流选择量程，保证电流从正接线柱流入，负接线柱留出。学生电源的量程选择，打开开关，接通电流，观察线框的运动情况。若线框向上运动，弹簧秤的示数减小，说明安培力方向向上，通过改变电源正负极的接线柱，从而改变电流方向，使得安培力方向竖直向下。线框平衡时读出弹簧秤的示数。滑动滑线变阻器，改变电流，多测几组数据。数据分析：计算法，计算每次安培力和电流的比值，看比值是否近似相等。图像法，纵轴表示安培力，横轴表示电流，描点做图像，观察是否为过原点的直线。实验结论：通电导线与磁场方向垂直式，安

12、培力的大小与电流成正比。改变线圈的匝数，从而改变导线的长度，当通过线框的电流相同时，记下安培力的大小，我们发现，安培力的大小与导线的长度成正比。学生进行分组实验，教师巡回指导。学生展示实验结果。定量实验科学研究得出结论定义磁感应强度通过和电场强度的定义类比，引入磁感应强度的定义。 磁感应强度的定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度，即BFIL。 总结与归纳： (1)如果导线很短，B就是导线所在处的磁感应强度。 (2)物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量。 (3)单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符

13、号是T。 1 T1 NA·m (4)方向：磁感应强度是矢量。在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向，即磁感应强度的方向。 特斯拉生平简介了解特斯拉和一些磁场的磁感应强度。 (投影)让学生了解特斯拉尼古拉·特斯拉，18561943)，1856年7月10日出生，是世界知名的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师。塞尔维亚血统的他出生在克罗地亚(后并入奥地利帝国)。特斯拉被认为是历史上一位重要的发明家。他在19世纪末和20世纪初对电性和磁性的研究作出了杰出贡献。 (投影)了解一些磁场的磁感应强度/T 八、板书设计九、教学反思1、如何体现学生的主观能动性和探索性本着“以学生发展为本”的教学、设计理念，精心设计好适用于学生学习，有利于学生发展的动态方案，以便凸现探究过程和探究方法，给学生一个充裕的思考问题（包括实验方案的设计，实验过程的探究）的时空。教学过程中是否始终将学生置于研究者、探索者的位置，让学生通过自