磁感应强度教学设计

磁感应强度教学设计课题名称磁感应强度课时1学段学科选修3-1教材版本新课标人教版作者李雷学校哈尔滨市第三中学一、教学目标理解磁感应强度B的定义及单位二、教学重难点1知道磁感应强度的定义，掌握其大小、方向和单位；2能运用磁感应强度的定义式进行有关计算；三、学情分析通过对本节的学习，使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力，还需要严谨细密的科学态度．培养探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。四、教学方法1.通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）比值定义法、控制变量（实验中）以便理解和掌握磁感应强度的概念，为形成物理概念奠定了坚实的基础。2．通过演示磁场对电流作用的实验，培养学生总结归纳物理规律的能力．五、教学过程首先我们看两组图片，从这两组图片我们能感受到什么？（磁场有强弱之分）很好！我们再看这个图片我们发现小磁针在磁场的不同位置指向不同，说明......?(磁场是有方向性的)看来磁场既有强弱又有方向，之前我们学习的电场也是既有强弱又有方向，我们引入物理量电场强度来描述，我们所学过的物理量有没有能描述磁场方向及强弱的？（学生：有教师：哪种学生：磁场强度教师：我们学过吗？对比电场强度我们应该引入磁场强度但是历史上磁场强度已经被用来描述其他物理量，所以我们引入磁感应强度来描述磁场的方向及强弱）（学生：没有那我们需要引入一个物理量来描述磁场的方向及强弱大家认为应该叫什么名磁场强度很好由于历史上磁场强度已经被用来描述其他物理量，所以我们引入磁感应强度来描述磁场的方向及强弱）本节课我们就来学习下磁感应强度（板书标题）磁场既然有方向和大小磁场的方向该如何定义？大家看图片，我们发现不同位置小磁针指向不同，所以我们规定小磁针静止时N极指向为磁感应强度的方向简称磁场方向。方向我们知道了，现在我给大家提出个有点难度的问题，磁感应强度大小该如何定义？思考讨论有没有同学能告诉我怎么定义大小。我们是第一次研究场吗？继续思考讨论（如果再没有想到教师提示电场大小定义方式引入试探电荷）（学生：引入试探物体找到试探物体与受力的关系）非常好！大家同意吗？（学生：同意）那我们引入什么物体为试探物体呢？思考开始讨论一会给我讨论的结果。（讨论结果可能出现1、铁钴镍2、电荷3、小磁针4、磁体5、通电导线等铁钴镍、磁体归结到小磁针静止的电荷在磁场中不受力运动的电荷可以归结到电流）学生：小磁针教师：很好还有没有其他可以作为试探物体的学生：通电导线（大家把书翻到第一节阅读磁场那部分）好谁能说说还可以选择什么作为试探物体(通电导线）好！现在我们选定了两个物体作为试探物体小磁针通电导线（幻灯片体现）那么大家对比一下，我们选择哪个试探物体更好?思考讨论。（下去，了解学生讨论情况）小磁针：（学生说明小磁针好处）教师：可以那你说说看你想要用小磁针怎么去探究磁感应强度的大小，（学生肯定会说受力）受力好测量吗？（有的学生会说不好如果这样我追问原因，如果说对了表扬肯定）（小磁针N/S极并存，单极受力无法测量，所以我们无法用它定义磁感应强度大小。）通电导线：（学生说通电导线的好处很有可能是因为小磁针力无法测量并说明）好处力可以测量很好我们确定通电导线为试探物体了我想再提一个问题通电导线在磁场中受力与哪些因素有关？具体关系又是什么？思考讨论（学生可能提出的关系电流强弱电阻粗细长度等）长度电流磁场强弱（学生提出与电流有关的时候追问具体关系是什么为什么猜正比）（正比是最简单的）非常好牛顿作为这一时期的杰出代表，在其名著《自然哲学的数学原理》中明确写到：“自然界不作无用之事，只要少做一点就成了，多做了却是无用；因为自然界喜欢简单化，而不爱用什么多余的原因以夸耀自己”。（受力，追问学生关系及正比）好！大家同意他们的观点吗？同意我们已经猜想了他们的关系，那你们能不能从逻辑上推理一下他们是否正确？思考讨论提问F--I导线受力为F电流为I如果把导线均匀的抛成两半每一半电流为I/2每一半受力F/2从这我们发现F与I应该成正比（幻灯片讲解）提问：谁能帮老师推理一下F与L的关系（幻灯片讲解）为了验证我们的猜想老师给同学们准备了以下实验器材悬挂导体棒的支架、一个电池组、三组马蹄形磁铁，这三个磁铁有一个小的，还有一个是两个小的粘在一起，通过测量，发现一个磁铁与两个粘在一起的磁铁的磁场强弱基本相同只有磁场的区域增加了一倍，另一个大磁铁磁场强弱程度明显大于小的，马蹄形磁铁内侧的磁场方向是相同，通过实验发现通电导线与磁场垂直的时候受力最好，所以我们让通电导线垂直磁场方向放置。好，大家现在用你手边的器材验证一下我们的猜想和推论，在实验之前我提醒下大家，由于导线电阻非常小，所以切不可以长时间连接电源，接触即可，开始实验。（幻灯片讲解）哪个小组可以说一说你们设计的实验方案及实验结果（非常好！但是应用这个实验设备我们只能定性的验证了我们的猜想没办法定量的验证我们的推论--正比关系）老师也准备了一个实验，可以定量测量，大家看，这是一个U行铁两面我用磁铁在中间构建了磁场，通过小磁针大家可以看到中间磁场方向是水平的。这是个力学传感器，可以测量力并显示在电脑上，这是个电流传感器，可以将通过的电流大小显示在电脑上，我准备了几组线圈，让线圈下面这条边垂直放在磁场中，线圈挂在上面的力学传感器，通上电流，下面边收到的磁场力就显示在电脑上了，我们通过改变电流的大小，测出对应的受力大小就可以知道力和电流的定量关系了。操作实验。现在我们得出，F和I成正比现在我们研究一下长度，由于磁场的长度是有限的，我通过改变线圈的匝数来等效的改变长度，做实验现在我们得出,F与L成正比好我们发现所以我们得道(B比例系数）(B比例系数）换成等式我们可以写成B是比例系数它与导线的长度和电流的大小都没有关系，但在不同的情况下，B值是不同的；即使是同样的IL在不同的磁场中，或在非均匀磁场的不同位置，一般说来导线受的力也不一样，看来，B正是我们去找的表征磁场强弱的物理量---磁感应强度其中物理学中把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元所以我们把磁感应强度定义为板书：定义：垂直放置在磁场中的通电导线与其电流元的比值定义式：单位：特斯拉T矢量性：矢量方向小磁针N级受力方向物理意义：描述磁场强弱及方向的物理量好总结下本节课我们所学的内容在知识上我们