高中二年級上學(xué)期物理《磁場 磁感線》教學(xué)設(shè)計

第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步教學(xué)設(shè)計：1.磁場磁感線一、教學(xué)分析：1.課標(biāo)分析課標(biāo)要求讓學(xué)生了解磁場的物質(zhì)性，培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)觀念。理解一切磁相互作用都是通過磁場來實現(xiàn)的，培養(yǎng)學(xué)生相互作用觀念。通過建立磁感線模型，體會物理模型在研究實際問題中的重要作用。了解科學(xué)家對電磁本質(zhì)探索的歷程，體會科學(xué)家們的研究方法，學(xué)習(xí)他們追求真理，追求科學(xué)本質(zhì)的科學(xué)態(tài)度與精神。2.學(xué)情分析1.物理觀念層面：學(xué)生在初中已經(jīng)了解一些磁現(xiàn)象，對磁場有了初步的認(rèn)識，能用磁感線粗略描述磁場。經(jīng)過電場知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生對“場”的概念和“電場”是電荷相互作用的媒介有了初步認(rèn)識。2.科學(xué)思維層面：經(jīng)歷質(zhì)點模型、點電荷模型、檢驗電荷模型等物理模型的建構(gòu)過程，學(xué)生已經(jīng)具備一定選用恰當(dāng)?shù)哪Ｐ徒鉀Q問題的經(jīng)驗，能將簡單的實際問題轉(zhuǎn)化為物理模型、并用來分析常見的物理問題，獲得解釋和結(jié)論。3.科學(xué)探究層面：能通過物理現(xiàn)象提出要探究的物理問題，做出初步的猜想；能設(shè)計簡單的方案驗證自己的猜想，能通過分析數(shù)據(jù)形成正確結(jié)論,能通過交流，用語言和圖表陳述實驗過程，表達觀點和結(jié)論。4.對大部分學(xué)生來說，“場”是一個十分抽象的概念。場看不到，摸不著，因此學(xué)生不能直觀感受到場的存在，在理解“場是一種物質(zhì)”時，學(xué)生會存在一定困難。二、教學(xué)目標(biāo)：1.學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)指向1．了解磁現(xiàn)象在人類生活中的作用，理解科學(xué)技術(shù)在社會發(fā)展中的作用。培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神科學(xué)思維，追求科技創(chuàng)新，分析綜合、推理論證在科學(xué)領(lǐng)域的具體應(yīng)用2．知道電流的磁效應(yīng)，電和磁的聯(lián)系，體會奧斯特發(fā)現(xiàn)的重要意義，體會探索自然奧秘的艱難與克服困難帶來的成就感科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，逐漸形成探索自然的內(nèi)在動力、持之以恒的科學(xué)態(tài)度3．知道磁場的概念及基本特性，理解一切磁相互作用都是通過磁場來實現(xiàn)的。物理觀念，形成物質(zhì)觀、相互作用觀4．理解磁場的形象描述—-磁感線，經(jīng)歷鐵屑分布模擬磁感線實驗科學(xué)思維，基于經(jīng)驗事實建構(gòu)理想模型的抽象概括過程5．知道安培定則內(nèi)容，能應(yīng)用安培定則判別通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向科學(xué)思維、科學(xué)探究，基于事實證據(jù)和科學(xué)推理提出創(chuàng)造性見解6．了解安培分子電流假說，能用分子電流假說解釋一些磁現(xiàn)象科學(xué)思維、科學(xué)探究，基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋2.評價目標(biāo)（1）能理解磁場是一種物質(zhì)，能通過磁的相互作用形成相互作用觀（2）能正確描述和解釋奧斯特實驗，知道電與磁的聯(lián)系，能認(rèn)識到物理研究是一種對自然現(xiàn)象進行抽象的創(chuàng)造性工作，有學(xué)習(xí)和研究物理的內(nèi)在動機（3）經(jīng)歷鐵屑分布模擬磁感線實驗，能理解磁場的形象描述--磁感線，能將實際問題中的對象和過程轉(zhuǎn)化成物理模型（4）知道安培定則內(nèi)容，能應(yīng)用安培定則判別通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向，能對綜合性問題進行分析和推理，獲得結(jié)論并能恰當(dāng)使用證據(jù)證明物理結(jié)論（5）了解安培分子電流假說，能分析相關(guān)事實，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，形成合理的結(jié)論，能用分子電流假說解釋一些磁現(xiàn)象三、教學(xué)策略：1.策略與方法（1）類比策略對于磁場，可以通過與電場類比進行教學(xué)，如，磁場與電場類比；磁感線與電場線類比等。（2）實驗探究策略通過演示電流的磁效應(yīng)、用鐵屑模擬磁感線展示磁體、電流周圍的磁場分布，讓抽象的磁場形象化，讓學(xué)生感知磁場的存在。（3）物理學(xué)史策略在教學(xué)中再現(xiàn)奧斯特發(fā)現(xiàn)“電流的磁效應(yīng)”這一歷史過程，討論安培分子電流假說的意義,了解科學(xué)家對電磁本質(zhì)探索的歷程，體會科學(xué)家們的研究方法，學(xué)習(xí)他們追求真理，追求科學(xué)本質(zhì)的科學(xué)態(tài)度與精神。四、教學(xué)活動：1.教學(xué)任務(wù)任務(wù)一：教科書在初中知識的基礎(chǔ)上進一步揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。引導(dǎo)學(xué)生對事物之間的內(nèi)在聯(lián)系有更深刻的思考，讓學(xué)生形成物質(zhì)觀和相互作用觀，并進一步強化“場”的研究方法。任務(wù)二：本節(jié)有大量的物理學(xué)史內(nèi)容，體現(xiàn)了重要的科學(xué)思想方法，是豐富的科學(xué)方法和人文教育結(jié)合的好素材。可以結(jié)合演示實驗，對初中知識復(fù)習(xí)概括并從科學(xué)與人文兩個角度提升認(rèn)識，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。任務(wù)三：經(jīng)歷鐵屑分布模擬磁感線實驗，能將實際問題中的對象和過程轉(zhuǎn)化成物理模型，通過建立磁感線模型，讓學(xué)生體會物理模型在研究實際問題中的重要作用。幾種常見磁體的磁感線分布及直線電流、環(huán)形電流產(chǎn)生的磁感線分布(安培定則)是本節(jié)的重要知識，由于磁感線的分布不是平面的，而是空間的，通過演示實驗來加深認(rèn)識，教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。任務(wù)四：討論安培分子電流假說的意義,了解科學(xué)家對電磁本質(zhì)探索的歷程，體會科學(xué)家們的研究方法（能分析相關(guān)事實，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，形成合理的結(jié)論，并能用結(jié)論解釋一些現(xiàn)象），學(xué)習(xí)他們追求真理，追求科學(xué)本質(zhì)的科學(xué)態(tài)度與精神。2.教學(xué)過程（1）新課引入：我國春秋戰(zhàn)國時期的一些著作已有關(guān)于磁石的記載和描述。指南針是我國古代四大發(fā)明之一。12世紀(jì)初，我國已將指南針用于航海，宋俑持羅盤者就記錄了這個科技史實。教師活動（情境創(chuàng)設(shè)、問題設(shè)計）：你是否感受到，凡是用到電的地方，幾乎都有磁現(xiàn)象相伴隨？電和磁有怎樣的聯(lián)系呢？學(xué)生活動：讓兩個學(xué)生回答（2）電和磁的聯(lián)系=1\*GB3①電與磁之間的相似性=2\*GB3②電流的磁效應(yīng)18世紀(jì)和19世紀(jì)之交，隨著對摩擦生熱及熱機做功等現(xiàn)象認(rèn)識的深化，自然界中各種運動形式間的相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的思想在哲學(xué)界和科學(xué)界逐漸形成。1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的周圍存在磁場，即著名的電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系，即：電流可以產(chǎn)生磁場。教師準(zhǔn)備好實驗器材，讓學(xué)生體驗奧斯特實驗。（3）磁場=1\*GB3①磁場：磁場是磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)。教師活動：做演示實驗，演示磁體與磁體、磁體與通電導(dǎo)體、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，學(xué)生自主探究，并小結(jié)，教師對實驗操作進行點評后，討論，得出結(jié)論：磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都可以通過磁場發(fā)生相互作用；磁極和電流都可以在周圍空間激發(fā)磁場。=2\*GB3②磁場的基本特性：對放入其中的磁體和電流有力的作用。（4）磁感線=1\*GB3①初中只介紹了磁感線可以方便、形象地描述磁場，磁場中小磁針靜止時N極的方向表示磁場的方向。在高中階段，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生明確，曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁場方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線。在這部分學(xué)習(xí)中，學(xué)生的認(rèn)識從對小磁針在磁場中靜止時的感性認(rèn)識過渡到確定磁場方向的理性認(rèn)識。=2\*GB3②觀察常見磁場的磁感線分布教師活動:在玻璃板下放一根條形磁體，再在玻璃板上均勻地撒一層細(xì)鐵屑（鐵屑可以到鋁合金店用磁鐵吸?。垖W(xué)生觀察，可以利用實物投影（條件允許的分組實驗）讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象。（5）安培定則=1\*GB3①直線電流的磁場多媒體展示，鐵屑模擬直線電流的磁場的磁感線形狀，小磁針靜止時N極指向體現(xiàn)磁感線方向小結(jié)：直線電流的磁場的磁感線是一些以導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓,這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上。

安培定則:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向即為通電直導(dǎo)線周圍磁感線的環(huán)繞方向。

=2\*GB3②環(huán)形電流的磁場

安培定則:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。

=3\*GB3③通電螺線管的磁場

多媒體展示實驗，螺線管通電后,螺線管上、中、下部的小磁針偏轉(zhuǎn)情況。

通電螺線管的磁感線和條形磁鐵的磁感線類似

外部是從N極出來,進入S極；內(nèi)部磁