13.1磁场 磁感线 教学设计-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

13.1磁场磁感线教学设计-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：磁场磁感线

2.教学年级和班级：高二年级物理班

3.授课时间：2024年10月15日星期一第2节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.科学探究：通过实验探究磁场性质，培养学生的观察、实验设计和分析能力。

2.科学思维：引导学生运用模型解释磁场现象，提升逻辑推理和抽象思维能力。

3.科学态度与责任：强调科学探究的重要性，培养学生严谨求实的科学态度和对科学的敬畏之心。教学难点与重点1.教学重点

-磁场的基本性质：明确磁场的概念，理解磁场的方向和强度，掌握磁场的表示方法（磁感线）。

-磁感线的特点：学会如何画出磁感线，理解磁感线的分布规律，如磁铁周围的磁感线分布。

-磁场对电流的作用：理解安培力定律，知道磁场对通电导线的作用力，并能应用公式计算。

2.教学难点

-磁感线的概念：学生可能难以理解磁感线是一种理想化的模型，不是真实存在的物理实体。

-磁感线的画法：如何准确地画出磁感线的方向和密度，特别是对于复杂磁场的分布。

-磁场与电流相互作用的理解：理解通电导线在磁场中受到的力，以及力的方向如何确定，这需要学生对左手定则的掌握和应用。

-复杂磁场问题的分析：在处理一些复杂磁场问题时，学生可能难以将理论知识与实际问题相结合，需要通过实例分析来提升。教学资源-硬件资源：磁铁、电流表、直导线、开关、电源、滑动变阻器、铁芯、实验板等。

-软件资源：物理教材、教学课件、实验报告模板。

-课程平台：学校物理教学平台、在线教育资源网站。

-信息化资源：动画演示软件、模拟实验软件、教学视频。

-教学手段：实物演示、实验操作、课堂讨论、小组合作学习。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-情境创设：展示磁铁吸引铁钉的现象，引发学生对磁性的好奇。

-提出问题：磁铁的磁性是如何产生的？磁场有什么特点？

-学生思考：引导学生思考磁场的存在和性质。

2.讲授新课（20分钟）

-磁场的基本性质：讲解磁场的概念，展示磁场的方向和强度，介绍磁感线的概念和特点。

-磁感线的画法：演示如何画出磁感线，强调磁感线的分布规律。

-磁场对电流的作用：讲解安培力定律，展示左手定则的应用，通过实例说明磁场对通电导线的作用力。

-演示实验：使用电流表、直导线、开关等器材进行实验，观察磁场对电流的作用。

3.巩固练习（10分钟）

-练习题：发放练习题，让学生独立完成，巩固对磁场性质和磁感线画法的理解。

-小组讨论：分组讨论练习题，互相解答疑问，教师巡视指导。

4.课堂提问（5分钟）

-提问环节：教师针对练习题中的难点进行提问，检验学生对知识的掌握程度。

-学生回答：学生回答问题，教师点评并给予反馈。

5.师生互动环节（10分钟）

-实验演示：教师演示复杂磁场问题的实验，引导学生观察和分析。

-学生提问：学生就实验现象提出问题，教师解答并引导学生深入思考。

-小组合作：分组进行实验，学生分工合作，共同解决问题。

6.核心素养拓展（5分钟）

-思考与讨论：引导学生思考磁场在实际生活中的应用，如指南针、电磁感应等。

-创新设计：鼓励学生设计一个利用磁场原理的简单装置，培养学生的创新思维。

7.总结与作业布置（5分钟）

-总结：回顾本节课的重点内容，强调磁场的基本性质和磁感线的画法。

-作业布置：布置课后作业，包括练习题和思考题，巩固所学知识。

教学过程设计遵循以下原则：

-注重学生的主体地位，激发学生的学习兴趣。

-突出教学重点，解决教学难点。

-加强师生互动，提高课堂效率。

-拓展学生思维，培养学生的核心素养。教学资源拓展1.拓展资源

-磁场的历史：介绍磁场的发现历史，包括地磁现象的观察和磁铁的应用。

-磁场与地球：探讨地球的磁场及其对生物和人类活动的影响。

-磁场与日常生活：列举磁场在生活中的应用，如磁悬浮列车、磁共振成像等。

-磁场与科技：介绍磁场在科技领域的应用，如电磁波、无线通信等。

-磁场与艺术：探讨磁场在艺术创作中的运用，如磁流体艺术等。

2.拓展建议

-阅读材料：《物理世界中的磁场》科普书籍，帮助学生了解磁场的广泛应用。

-观看视频：推荐与磁场相关的科普视频，如“磁场揭秘”、“磁悬浮列车原理”等。

-实验探究：鼓励学生进行磁场实验，如制作简易指南针、观察磁铁对铁屑的作用等。

-小组研究：组织学生进行小组研究，选择一个与磁场相关的主题进行深入研究。

-创意设计：引导学生设计一个基于磁场原理的创新产品或装置，如磁力悬浮玩具等。

-课外阅读：推荐阅读与磁场相关的科学杂志或文章，如《科学美国人》、《自然》等。

-案例分析：分析磁场在历史和现代科技发展中的关键作用，如指南针在航海中的应用。

-艺术欣赏：参观磁流体艺术展览或观看相关视频，体验磁场在艺术创作中的独特魅力。

-互动讨论：在学校的科学俱乐部或在线论坛上，组织学生讨论磁场相关的话题。典型例题讲解1.例题一：

题目：一长直导线通以电流I，在导线旁有一平面镜，镜面与导线垂直。问：在平面镜中导线在什么位置处所成的像的磁场方向？

解答：

-根据右手螺旋定则，确定导线电流产生的磁场方向。

-由于平面镜的反射性质，磁场在镜面处的方向与导线电流产生的磁场方向相同。

-所以，在平面镜中导线在像的位置处所成的像的磁场方向与导线电流产生的磁场方向相同。

2.例题二：

题目：一根长直导线通以电流I，一闭合线圈与导线在同一平面内，线圈平面与导线垂直。问：当导线电流方向改变时，线圈中感应电流的方向如何改变？

解答：

-根据楞次定律，感应电流的方向总是与引起它的磁通量变化相反。

-当导线电流方向改变时，闭合线圈中的磁通量方向也会改变，因此感应电流的方向也会改变。

-感应电流的方向与原导线电流方向相反。

3.例题三：

题目：一个磁铁放置在水平面上，其南极朝下。问：在磁铁附近放置一个条形磁铁，南极朝上，条形磁铁会受到什么力？

解答：

-根据磁铁的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

-在磁铁附近放置一个南极朝上的条形磁铁，由于磁铁南极朝下，条形磁铁的南极会与磁铁的南极相互排斥。

-因此，条形磁铁会受到一个向上的排斥力。

4.例题四：

题目：一个电流表与一个电流元垂直放置，电流元通以电流I。问：电流表指针的偏转方向是什么？

解答：

-根据安培力定律，电流元在磁场中会受到一个力，其方向垂直于电流元和磁场的方向。

-由于电流表与电流元垂直放置，电流元受到的力的方向垂直于电流表指针。

-因此，电流表指针的偏转方向与电流元受到的力的方向相同。

5.例题五：

题目：一个通电螺线管，其电流方向为顺时针。问：在螺线管的中心处放置一个磁针，磁针的N极会指向哪个方向？

解答：

-根据右手螺旋定则，确定通电螺线管内部磁场的方向为顺时针。

-在螺线管的中心处，磁场方向垂直于螺线管的长度方向。

-因此，磁针的N极会指向磁场方向，即指向螺线管的中心。板书设计①磁场的概念

-磁场的定义

-磁场的方向

-磁场的强度

②磁感线的特点

-磁感线的定义

-磁感线的方向

-磁感线的密度

③磁场对电流的作用

-安培力定律

-左手定则的应用

-力的大小和方向

④磁场的基本性