作为一名老师,常常要根据教学需要编写教案,教案是教学活动的依据,有着重要的地位。优秀的教案都具备一些什么特点呢?又该怎么写呢?下面是为同学们带来的磁场教案精选9篇,可以帮助到您,就是小编最大的快乐。
一、教学程序的设计比较合理
本课的教学程序分为11个教学环节:
1、提出问题:垂直射入磁场的带电粒子在洛伦磁力的作用下会做什么运动?
2、实验演示:没磁场时做匀速直线运动,垂直射入磁场时做圆周运动。
3、创设一系列的问题情景,提问学生,老师点拨引导,用上节课有关洛伦磁力的知识和高一有关向心力的知识,理论分析得出垂直射入磁场的带电粒子在洛伦磁力的作用下会做匀速圆周运动。
4、课件模拟带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,特别注意向心力(洛伦磁力)的大小和方向。
5、让学生推导带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式。
6、实验演示:改变粒子的速度V和磁感应强度B,观察半径的变化。
7、课件模拟:改变m、v、q、B,观察半径的变化。
8、课件模拟:两个m、q相同,v不同的粒子在同样的磁场中运动,观察周期是否相同。
9、通过例题一(题目略),巩固半径公式和周期公式。让学生先演算,老师把学生做的情况用实物投影仪进行反馈,然后点评。
10、讲评课本的例题,让学生先思考,提问学生回答解题思路,老师再讲评,并指出这就是质谱仪的`原理。老师进一步详细讲解质谱仪的构造、原理及应用。
11、课堂小结,布置作业。
二、信息技术与教学内容恰当有效的整合
信息技术与学科的整合,其主体是课程,并不是所有学科、所有章节都适合用信息技术来整合,要选择最有利于开展整合的章节内容来发挥整合的优势,而本节课充分利用物理课件,在适当的时候进行整合,充分体现了学科本位的特征,又能有效地突破重点和难点。
三、运用探究式教学,培养探究能力
教师在整节课中,通过提出问题→猜想→实验验证→理论分析→例题巩固,让学生自己分析探究带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动,推导粒子运动的轨道半径和周期公式,再通过分层次的问题设计,理解质谱仪可以测定带电粒子的质量和在现实中的运用。这一教学过程充分体现了教师着意培养学生的科学探究,体现了新课标要求的“知识与技能、过程与方法以及情感态度价值观”三位一体的课程功能。
四、学生主体地位得到发挥
教师首先提出问题,让学生发挥自己的想象力,进行猜想,然后又创设一系列问题情景,启发学生的思维,理论分析得出垂直射入磁场的带电粒子在磁场中会做匀速圆周运动,接着让学生推导圆周运动的半径公式和周期公式,讲解例题时让学生充分思考,提问学生解题思路,让学生演算,并把演算结果用实物投影仪进行反馈。无不体现以学生为主体的教学思想。
课后认真反思,也有不太如意的地方。
一、时间安排不够合理。前面部分的内容花的时间过多,后面讲质谱仪时显得太匆忙,有前紧后松的感觉。
二、课堂小结不仅局限于知识点的小结,还要包含学法的小结,本人忽视了这一点。应该把这节课如何进行科学探究的过程作一小节,逐步培养学生的探究能力和创造思维。
目标:
1.通过演示实验,确认磁场对电流有力的作用。
2.了解通电导体在磁场中受到力的方向跟哪些因素有关。
3.通过演示实验,知道矩形线圈在磁场中的转动情况。
4.知道直流电动机的构造及工作原理,了解换向器的作用。
5.通过观察演示实验,培养学生的观察能力和分析问题能力。激发学生探究自然规律的兴趣。
教学重点:磁场对电流的作用;通电导体在磁场中的受力方向与什么有关
教学难点:磁场对通电线圈的作用分析;直流电动机换向器的作用分析
教学过程:
一、预习交流:
1.磁场对电流有 的作用。力的方向与 和 有关。
2.直流电动机的构造:磁极、线圈、换向器、电刷。
3.直流电动机通电转动时,
工作原理:________________________________。
能量转化:________________________________。
平衡位置是指_____________________________________________________。
转向跟________________和________________有关。
转速跟________________和________________有关。
二、互动突破:
活动一:观察磁场对通电直导线的作用
(1)如图所示组装实验器材。
(2)给直导线通电,会发现直导线 。
(3)磁场方向不变,改变直导线中的电流方向,会发现直导线 。
(4)电流方向不变,改变磁场方向,会发现直导线 。
实验表明:磁场对电流 ,力的方向与 和 有关。
活动二:观察磁场对通电线圈的作用
观察与思考:用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,如图所示。闭合开关,观察到的现象是:
通电线圈 (能/不能)在磁场中转动;
通电线圈 (能/不能)在磁场中持续转动下去。
活动三:怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动?
(1)信息快递:
通电线圈的平面与磁感线垂直时,线圈受到磁场的作用力是一对 ,这个位置称为 。
(2)分析:当线圈刚转过平衡位置时,如果立即改变______________________,那么通电线圈就能在磁场力的作用下继续转动下去。完成这一任务的装置就是____________。它的作用是________________________________________________________________。
(3)直流电动机的工作原理是 ,它工作时将 能转化为 能。
三、当堂评价:
完成“WWW”
四、总结提高:
五、当堂训练:
1.通电导体在磁场中受到力的作用,受力的方向跟 和 有关.如果这两者其中之一的方向改变,则力的方向 ;如果这两者的方向同时改变,则力的方向______。
2.电动机是利用______________________的原理制成的.电动机工作时主要是把______能转化为_________能.直流电动机是用 定期改变线圈中的电流方向,从而使电动机能够连续不停地转动.
3.下列设备中没有使用电动机的是( )
A.电风扇、收录机 B.空调器、计算机
C.电冰箱、微波炉 D.电话机、电视机
4.通电导体在磁场里所受力的方向( )
A.跟电流方向和磁感线方向有关 B.只跟电流方向有关,跟磁感线方向无关
C.只跟磁感线方向有关,跟电流方向无关 D.跟电流方向和磁感线方向都无关
5.电动机的作用是:
一、对教材的分析:
本节课是在已有的电学知识和简单的磁现象知识基础上,将电和磁对立统一起来。本节课是初中物理电磁学部分的一个重点,也是可持续发展的物理学习的必要基础。
本节课主要包括三个重要的知识点:通过奥斯特实验明确通电导线周围存在磁场;通电螺线管的磁场;安培定则,是一节内容较多、信息量较大的课。但是这节课的优点是知识结构上条理清晰、层次分明。
本节课有两个实验,并且都有着直观的实验结果,相对较为生动,容易引发学生的学习积极性。
二、对学生的分析
初四学生是初中的毕业年级。学生的心智较为成熟,认知水平比起刚接触物理时有了很大提高,形象思维和抽象思维都与有了不同程度的发展,分析问题、解决问题的能力也更加进步。
但是一分为二去看待,初四的学生往往是不爱发言,不主动表现自我,课堂气氛比起初一初二的学生沉闷。需要教师的积极、灵活的调动。
三、教学理念:
(1)实现教师、学生和教材的和谐发展。
感动不了自己的演员就演不出感动观众的戏,同样感动不了自己的老师也感动不了自己的学生。教师不是千人一面,也都有自己各自的风格。教师的多样性会给学生新鲜的感觉,但是不管是什么风格的教师都要有自身的魅力。一个有魅力的教师首先要品德高尚、业务精通,钻研教材,学识广博,热爱学习和生活,喜欢和学生的交流和思想碰撞;如果能够做到这些,不管这位教师是慈爱的还是严肃的、是幽默的还是平易的,都会受到学生的欢迎。
现在很多的教育者都能够意识到学生才是课堂的主体,学生才是课堂的主人。但是,落实到实际当中,很多学生依然还是学习的奴隶。为什么这样说呢?因为班级教学的模式依然还在,考试和作业的压力依然还在,老师的框框依然还在,学生被逼迫学习的往事记忆还在。如果老师一味做秀,强迫学生非要表现的很活跃,也是不现实的。那些有创造性的学生即便处在填鸭教学中,他们也是敢于发表自己见解的。那些不爱思考不爱表现的学生,即便处在民主的环境中,也不愿大胆提出自己的见解。这不是说课改无益,只是说明了个体之间是存在差异的。尊重人与人之间的差异,才是更好的尊重人性。因材施教才是为师的根本。
教材作为一种学习的必要资源和导航,是人类很好的朋友。教材的结构和内容是经过很长时间的积累和实践证明科学有效的。“读书千遍,其意自现”虽是一句古话,但是在现代教育中也还是适用的。一些时髦的教育者常常让学生在网上查找资源,很少看到公开课中教师让学生看书。其实教师给学习必要的阅读指导恰好体现在对教材的阅读指导上。至于网上查找资料应该是雪中送炭而不是锦上添花的环节。尽管如此,根据不同班级不同学生的特点,教学过程的设计也可以不必完全遵照教材的设计。同时也要让学生敢于质疑教材,深入思考,不去尽信。
有的教师常常觉得要好好珍惜课堂四十五分钟,一定要尽力多说一点,把自己知道的全都告诉给学生,这样心理才会塌实。学生探究一节课没探究出个结果来,有的老师就会想这节课上的失败了,还浪费了时间。其实,学生真的学会了多少和老师说了多少是不成正比的。结果并非不重要,但是过程永远是重于短期结果的。过程会有更长期的影响。
另一种类型的教师会让学生做一切工作。整节课一直是学生在实验、学生在滔滔不绝侃侃而谈;教师成了大道具、大摆设,调整出一个最美丽的笑容站在一边。做为教育者都很明白这样的课,学生也不是主人,而是主演。这样的课很是热烈,但是不够和谐。
教师、学生和教材的和谐发展十分必要。苛求结果不见得就会得到好的结果,和谐自然的课堂才是理想的课堂。
(2) 优化教学过程,用教学反馈调节课堂。
结构决定功能。教师对课堂的设计是对教学结果的无形的力量。同一节课,同样的教学环节,将顺序调整就会有不同的教学效果,学生的反应可能就是截然不同的。本人曾经很精心地设计了一堂课,后来又听取老教师建议根据试讲的情况进行了修改,觉得设计的比较完美了。正式讲课那天,学生们很紧张,失去了往日的活跃。我依然按部就班着那套几经修改“比较完美”的教学过程,最后的效果是完全背离了我“快乐物理”的初衷。这节课的失败让我知道,最优化的教学过程指的就是获得最好教学效果的过程,最优化的教学过程体现的也许是教师的理性智慧但是更体现的是临时对教学过程的运筹帷幄。
教学反馈是课堂教学里重要的一环。好比打铁,高温加热,然后锻打出一个需要的形状来,只有淬火才知道真成败。打铁不是打给围观的人看,而是真的要打出好铁器。及时的反馈,及时的评价,及时的纠错,这样才会让学生从一团混沌中拨云见日,同化知识,加深理解,联系生活,学会运用。
(3)教学评价在课堂教学中的作用
苏霍姆林斯基说过“每个学生都是一个独一无二的世界”。万物莫不相异。孔子对他的学生有这样的评价“柴也愚,参也鲁,师也辟,由也唁”。每个人都有自己的特点,也就有自己的长处。有的学生喜欢回答问题,有的学生喜欢做计算,有的学生擅长实验,有的学生擅长作图。抓住学生的闪光点,给以及时的鼓励。一个积极正面的评价,很可能就是一个重要的契机。
(4)实验和教学媒体在物理课堂中的作用
物理是一门以实验为基础的学科,很多结论的得来都是在实验的基础上。比如通电导线的周围有磁场,比如通电螺线管周围的磁场,都需要做实验。教学媒体如实物投影仪在物理课堂教学中也有重要的应用。比如通电螺线管的磁场,是用铁屑排步的形式给学生以直观的视觉效果的。如果没有实物投影仪,那么学生只能是到实验操作台参观一下(容易造成混乱),否则就看不清楚。所以实验和教学媒体都是教学的得力助手。
(5)给学生以思想教育
杨振宁教授曾经说过物理的极至是哲学。物理教材中渗透着许多辨证唯物主义思想,诸如世界是物质的,物质是发展变化的,事物之间是普遍联系的,运动和静止的相对性,以及实践的观点,真理的客观性,物质的可知性等。而这些深刻的思想并不是通过形象的描绘而是通过逻辑思维,通过推理,通过实验的出的。然后这些深刻的思想通过抽象、概括上升到理论。
寻求科学之路是去粗取精去伪存真的过程,旨在揭示事物的本质和规律。同时,对科学的追求也唤起了人们的蒙昧,激发了人们的情感,使人更加高尚。如果教材中没有思想教育的因素也不必牵强附会画蛇添足。但是如果有思想教育的因素,教师就应该深层发掘,并且潜移默化润物无声地对学生进行思想道德教育。
四、教学目标
知识与技能:
1、知道电流周围存在磁场
2、知道通电螺线管对外相当于一个磁体
3、会用安培定则确定相应磁体的磁极和螺线管的电流方向
过程与方法: 通过探究性实验的方法培养学生比较、分析、归纳的能力
情感、态度价值观: 培养学生的学习热情和实事求是的科学态度
重点:
1、奥斯特实验
2、通电螺线管的磁场
3、安培定则
难点: 安培定则的使用
教具: 实物投影仪、奥斯特实验器材、通电螺线管
五、教学过程
1)复习:1.电流的效应?2.简单的磁现象
2)新课
实验1:使每个同学用一组实验器材:电源、 小灯泡、导线、小磁针、磁铁来做实验。
看看能得到什么样的结论
学生发现:在磁体周围,小磁针发生偏转;
在通电导线周围,小磁针也发生偏转。
改变电流方向,小磁针反向偏转
也就是说:通电导线周围有磁场。电流磁场的方向与电流方向有关。
给学生讲述简单的物理学史
在历史上,人们对电和磁现象的研究是分别进行的,认为电和磁互不相关。19世纪初,一些哲学家和科学家开始认为自然界各种现象之间相互有联系。丹麦物理学家奥斯特用实验的方法寻找电和磁之间的联系。起初他的实验都失败了。直到1820年4月,在课堂上演示实验时,终于发现通电导线周围磁针的偏转。他看到这个现象后,做过几十个不同实验,成为发现电和磁之间关系的第一个人被载入史册!今天所进行的实验正是当年奥斯特的实验,所以同学们非常了不起!
知识与技能:
1、知道点电荷的概念,理解并掌握库仑定律的含义及其表达式;
2、会用库仑定律进行有关的计算;
3、知道库仑扭称的原理。
过程与方法:
1、通过学习库仑定律得出的过程,体验从猜想到验证、从定性到定量的科学探究过程,学会通过间接手段测量微小力的方法;
2、通过探究活动培养学生观察现象、分析结果及结合数学知识解决物理问题的研究方法。
情感、态度和价值观:
1、通过对点电荷的研究,让学生感受物理学研究中建立理想模型的重要意义;
2、通过静电力和万有引力的类比,让学生体会到自然规律有其统一性和多样性。
【教学重点】
1、建立库仑定律的过程;
2、库仑定律的应用。
【教学难点】
库仑定律的实验验证过程。
【教学方法】
实验探究法、交流讨论法。
【教学过程和内容】
<引入新课>同学们,通过前面的学习,我们知道“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,这让我们对电荷间作用力的方向有了一定的认识。我们把电荷间的作用力叫做静电力,那么静电力的大小满足什么规律呢?让我们一起进入本章第二节《库仑定律》的学习。
<库仑定律的发现>
活动一:思考与猜想
同学们,电荷间的作用力是通过带电体间的相互作用来表现的,
因此,我们应该研究带电体间的相互作用。可是,生活中带电体的大小和形状是多种多样的,这就给我们寻找静电力的规律带来了麻烦。
早在300多年以前,伟大的牛顿在研究万有引力的同时,就曾对带电纸片的运动进行研究,可是由于带电纸片太不规则,牛顿对静电力的研究并未成功。
(问题1)大家对研究对象的选择有什么好的建议吗?
在静电学的研究中,我们经常使用的带电体是球体。
(问题2)带电体间的作用力(静电力)的大小与哪些因素有关呢?
请学生根据自己的生活经验大胆猜想。
<定性探究>电荷间的作用力与影响因素的关系
实验表明:电荷间的作用力F随电荷量q的增大而增大;随距离r的增大而减小。
(提示)我们的研究到这里是否可以结束了?为什么?
这只是定性研究,应该进一步深入得到更准确的定量关系。
(问题3)静电力F与r,q之间可能存在什么样的定量关系?
你觉得哪种可能更大?为什么?(引导学生与万有引力类比)
活动二:设计与验证
<实验方法>
(问题4)研究F与r、q的定量关系应该采用什么方法?
控制变量法——(1)保持q不变,验证F与r2的反比关系;
(2)保持r不变,验证F与q的正比关系。
<实验可行性讨论>。
困难一:F的测量(在这里F是一个很小的力,不能用弹簧测力计直接测量,你有什么办法可以实现对F大小的间接测量吗?)
困难二:q的测量(我们现在并不知道准确测定带电小球所带的电量的方法,要研究F与q的定量关系,你有什么好的想法吗?)
(思维启发)有这样一个事实:两个相同的金属小球,一个带电、一个不带电,互相接触后,它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等。
——这说明了什么?(说明球接触后等分了电荷)
(追问)现在,你有什么想法了吗?
<实验具体操作>定量验证
实验结论:两个点电荷间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比。
<得出库仑定律>同学们,我们一起用了大约20分钟得到的这个结论,其实在物理学发展,数位伟大的科学家用了近30年的时间得到的并以法国物理学家库仑的名字来命名的库仑定律。
启示一:类比猜想的价值
读过牛顿著作的人都可能推想到:凡是表现这种特性的相互作用都应服从平方反比定律。这似乎用类比推理的方法就可以得到电荷间作用力的规律。正是这样的类比,让电磁学少走了许多弯路,形成了严密的定量规律。马克·吐温曾说“科学真是迷人,根据零星的事实,增添一点猜想,竟能赢得那么多的收获!”。科学家以广博的知识和深刻的洞察力为基础进行的猜想,才是有创造力的思维活动。
然而,英国物理史学家丹皮尔也说“自然如不能被目证那就不能被征服!”
启示二:实验的精妙
1785年库仑在前人工作的基础上,用自己设计的扭称精确验证得到了库仑定律。(库仑扭称实验的介绍:这个实验的设计相当巧妙。把微小力放大为力矩,将直接测量转换为间接测量,从而得到静电力的作用规律——库仑定律。)
<讲解库仑定律>
1、内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2、数学表达式:
(说明),叫做静电力常量。
3、适用条件:(1)真空中(一般情况下,在空气中也近似适用);
(2)静止的;(3)点电荷。
(强调)库仑定律的公式与万有引力的公式在形式上尽管很相似,但仍是性质不同的两种力。我们来看下面的题目:
<达标训练>
例题1:(通过定量计算,让学生明确对于微观带电粒子,因为静电力远远大于万有引力,所以我们往往忽略万有引力。)
(过渡)两个点电荷的静电力我们会求解了,可如果存在三个电荷呢?
(承前启后)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变。因此,多个点电荷对同一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
例题2:(多个点电荷对同一点电荷作用力的叠加问题。一方面巩固库仑定律,另一方面,也为下一节电场强度的叠加做铺垫。)
(拓展说明)库仑定律是电磁学的基本定律之一。虽然给出的是点电荷间的静电力,但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。所以,如果知道了带电体的电荷分布,就可以根据库仑定律和平行四边形定则求出带电体间静电力的大小和方向了。而这正是库仑定律的普遍意义
一、教学设计思想
“场”是物理学中一个重要概念,“磁场”看不见,摸不到,十分抽象,难于理解。初中学生又是首次接触“场”这个概念,学习的难度较大。本节课的教学设计宗旨是要充分运用学生在生活中积累的实践经验,采用“类比”的方法,促使学生把生活实际中认识“风”的方法、手段“迁移”到物理课堂上,使学生认识磁场的存在,找到探究磁场的途径,最大限度地参与到探究过程中来。在亲身参与探究的过程中,得到科学思维方法的启迪。
二、教学目标的确立
1.知识与技能
(1)知道磁体周围存在磁场
(2)知道磁感线可以用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的
(3)知道地球周围有磁场以及地磁场的南北极。
2.过程与方法
(1)观察磁体之间的相互作用,感知磁场的存在。
(2)通过亲历“磁场”概念的建立过程,进一步明确“类比法”、“转换法”、“理想模型法”等科学思维方法。
3.情感、态度与价值观
通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,进一步提高学物理的兴趣
三、重点难点的确立
重点:磁场的概念
难点:磁场和磁感线
四、实验器材及教学媒体的选择与使用
风力演示仪(自制)、条形磁体、磁针、铁屑、实物投影仪等。
五、教学过程设计
(一)创设情境引入新课
教师手端着磁针,站在远离讲台的位置,磁针指向南北。
【问题导引】:在上一节课里,我们已经知道,磁体具有指南北的性质,现在请你们判断:教室的哪个方向是南?
【实验演示】:教师把磁针放在讲台上,磁针立即发生了偏转,不再指南北了,在学生惊诧目光的注视下,教师把讲台上的报纸揭开,发现讲台上有一个大磁铁。
【问题导引】:磁针在刚才的那个空间里能够指南北,到了磁铁周围的空间就不再指南北了,那么磁铁周围的空间与其它空间有什么不同呢?
在磁铁周围的空间存在着一种物质,这种物质能够使磁针偏转,这种物质叫做磁场。今天我们就来研究磁场
(二)新课教学
【问题导引】:请同学们注意观察磁体周围的磁场是什么样子的?
结论:磁场是看不见摸不到的,无法直接观察
【问题导引】:看不见摸不到的现象怎样研究呢?
【实验演示】:拿出风力演示仪,引导学生研究怎样确定是否有风、各点风的方向。
【问题导引】:你能否把风力演示仪中的风的状况描述出来?能利用图表示更好。
结论:我们可以用带箭头的曲线来描述风的状况,每一根曲线的方向都代表风吹动的方向,在一些漫画中我们经常可以看到这样的画面。
【方法启迪】:如果看不见、摸不到的事物能够对某些对象施加影响,我们就可以通过这些对象来认识这个“神秘”的事物。在物理研究过程中,我们经常采用这种方法。磁场能够对磁针发生影响,我们就可以通过磁针来认识磁场。
【实验演示】:把磁针放在磁场中的A点,观察磁针N极所指的方向;在A点放置不同的磁针,观察磁针的指向。
【问题导引】:观察实验现象,你发现了什么规律?
结论:我们发现:磁场很有“个性”,它把放在A点所有磁针的N极都“吹”向同一方向(见图1)。
【方法启迪】:如果风把纸片吹向东方,我们就说风是向东吹的,同样,放在A点的磁针N极都被磁场“吹”向图示方向,在物理学中就把这个方向规定为磁场的方向,
【问题导引】:我们利用磁针确定了A点的磁场方向,那么磁体周围B点、C点的磁场方向又如何呢?
【实验演示】:在磁场的B、C点都放置磁针,观察磁针N极所指方向,每个磁针都显示了该点的磁场方向,
【问题导引】:怎样让磁针更小,显示的点更多呢?
【实验演示】:铁屑撒在磁铁周围,观察铁屑形成的图案。
【方法启迪】:铁屑撒在磁铁周围被磁化成一个个细小的磁针,磁场“吹”动每个铁屑的N极,形成了奇妙的图案,这和风吹落叶的景象多么相似呀!
按照这个思路,我们也可以把铁屑排列的图案用一些带箭头的曲线表达出来,这样的曲线叫磁感线。
【实验演示】(或图片展示):各种磁体周围的磁感线(条形、碲形、同名、异名)
【问题导引】:观察各种磁体周围的磁感线,你能发现什么规律?
结论:从N极出发回到S极等。
【问题导引】:磁针受力转动是磁场作用的结果,那么磁针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢?
你能说出地球的南磁极在哪里吗?
介绍地磁场、磁偏角、沈括的贡献。
【问题导引】:你认为地磁场是怎样产生的?
(三)课堂小结
1、知识梳理(略)
2、方法概述(略)
(四)巩固(略)
(五)作业
思考题:在物理学中,把磁针静止时N极所指方向规定为磁场方向,如果我们把S极所指方向规定为磁场方向,本课中的哪些说法会有所改变?你能否按着新说法把这节课重新讲述?
(六)板书设计 (略)
六、设计说明
本节课的教学设计思路主要是展现两条主线,一条主线是展现学生熟悉的实际生活场景,如对生活中“风”的研究。另一条主线是物理场景的展现,对磁场进行研究。两条主线并行,前一条主线是后一条主线“迁移”的素材,为后一条主线打基础,有效降低了学习难度。同时教学中运用了多种教学手段,积极创设课堂情景,使学生能够积极地参与到课堂实践活动之中。
教学要求:
1、知道磁场对电流存在力的作用,知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向,以及磁感线方向有关系。改变电流方向,或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。能说明通电线圈在磁场中转动的道理。
2、知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。
3、培养、训练学生观察能力和从实验事实中,归纳、概括物理概念与规律的能力。
教学过程
一、引人新课
首先做直流电动机通电转动的演示实验,接着提出问题:
电动机为什么会转动?
要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现——电流周围存在着磁场,并通过磁场对磁体发生作用,即电流对磁体有力的作用,再让我们逆向思索,磁体对电流有无力的作用呢?即磁体通过其磁场对电流有无力的作用呢?
现在就让我们共同沿着这一逆向思索所形成的猜想,设计实验,进行探索性的研究。
板书:四、研究磁场对电流的作用
二、演示实验
板书:
1、实验研究:
1、介绍实验装置的同时说明为什么选择这些实验器材,渗透实验的设计思想。
2、用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格,如下:
3、按照实验过程,把课本1、2两个实验,用边演示,边指导观察,边提出问题的方式,连续完成。要求学生完成观察演示实验的记录和思考回答表中的问题:
“通电铜棒在磁场中,运动的原因是什么?”
这样做,一是引导学生发现磁场对电流也存在力的作用,二是进一步巩固、深化力的概念。
4、对学生通过观察,归纳概括出的结果,要做小结:(板书小结如下)
通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的、不论是改变电流方向,还是改变磁场方向,都会改变力的方向
三、应用
板书:
2、实验结论的应用:
1、出示线圈在磁场中的演示实验装置,并提出问题让学生思考:
应用上面实验研究的结论,分析判断通电的线圈在磁场中会发生什么现象?
2、出示方框线圈在磁场中的直观模型,并用小黑板或幻灯片把模型的平面图展示出来,以助学生思考。
3、在学生作出判断的基础上,演示通电线圈在磁场中所发生的现象,来证验学生的分析,判断是否正确。(关于这个实验装置见前面的“实验”)
4、在实验验证的基础上过渡到教材中的“想想议议”上来,无论学生解释得完整,或者不完整都没有关系,可以留下来课后讨论,为下一节课继续分析埋下伏笔、
四、讨论
板书:问题讨论
怎样旧能的转比与守恒的观点,来说明通电导体和通电线圈在磁场中发生运动的现象?启发讨论的子问题:l、通电导体和通电线圈发生运动时,消耗了什么能?得到了什么能?2、你所说的消耗的能和你所说的得到的能守恒吗?为什么?
五、小结
板书:课堂小结
学生小结,或师生共同小结,本节课学到了什么?
板书设计
四、研究磁场对电流的作用
1、实验研究2、实验结论的应用3、问题讨论
结论:____________问题:_____________①____________
________________________________②______________
____________想想议议________4、课堂小结
______________________________________________
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课题
第九章:电与磁 第二节:磁场
学习
目标
知识目标:
1.知道磁体周围存在磁场;
2.知道磁感线可用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的;
3.知道地球周围有磁场及地磁场的南、北极。
能力目标:
1.通过观察磁体间的相互作用,提高学生的实验操作能力,观察、分析能力及概括能力;
2.通过感知磁场的存在,提高学生分析问题和抽象思维能力,使学生认识磁场的存在,渗透科学的思维方法。
情感目标:
1.通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,进一步提高学习物理的兴趣;
2.通过感知磁场的存在,知道磁感线和地磁场,使学生养成良好的科学态度和求是精神,帮助学生树立探索科学的志向。
学习
重点
知道什么是磁场、磁感线、地磁场的基本知识。
学习
难点
1.磁场和磁感线的认识;
2.被磁化的钢针磁极的判断。
教具与
媒体
条形、蹄形磁体,铁、钴、镍片,铁屑,钢针,投影仪,投影片,挂图,微机,大头针,铁架台,细线,有关磁性材料的实物,图片(有些实验器材可布置学生自己准备),小磁针。
教
学
程
序
内容与教师活动
学生活动
设计
依据
一、创设情境,引入新课(3min)
〖师〗上节课我们学过了简单的磁现象,认识到磁极间的相互作用,我们在做实验时,大家也看到:两个磁体并没有接触,为什么就能产生力的作用呢?
【讨论】
产生了作用力,说明一个磁体对另一个磁体有了作用,虽然磁体没有接触,但磁体周围的一种物质却接触了。这种物质就是我们今天所要讲的磁场。(板书课题)
二、进入新课,科学探究
(一)磁场
1.概念:在磁体周围存在的一种人眼看不到的物质,它虽然看不见,摸不到,但确实是实际存在的。
【验证】我们就是通过磁体间有相互作用力而得出的结论。如果没有这种物质,两磁体靠近时根本不会产生力的作用。
2.磁场的基本性质
学生回答
学生讨论老师总结
学生讨论
在上节课知识的基础上进一步提出问题,学生感到亲切自然
【问题】磁场有怎样的特点呢?
【演示】在一个静止不动的小磁针周围放一块条形有磁体,会发现小磁针的偏转方向发生了改变,说明条形磁体的磁场对小磁针产生了力的作用。
【结论】磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。
【应用】利用磁场的基本性质我们可以判断某一空间是否存在磁场。如果将小磁针放到某空间,它的偏转方向没有改变,则该空间没有磁场,如果发生了改变,则这个空间一定存在磁场。
3.磁场方向
【问题】磁场对放入其中的小磁针的力有固定的方向吗?
【演示】在磁场中的某点,把不同的小磁针放到该点处,发现,对小磁针的作用力方向都是一致的,这说明磁场是有方向的。
【规定】这个力使得小磁针的n极与s极的受力方向正好相反,所以我们规定小磁针的n极所受力的方向为磁场方向。
4.磁场的分布
【问题】磁场中各个不同位置的磁场方向一样吗?对小磁针产生的力的大小一样吗?
【演示】移动一个小磁针,观察它的指向变化,但一个太少,不容易看清整体的情况。我们在磁体周围撒上碎铁屑,这些铁屑被磁化后,就是一个个的小磁针,这些小磁针在磁场的作用下会沿一定的方向排列,这些方向就是小磁针在磁场中的受力方向,铁屑多的地方表示磁力作用强,铁屑少的地方表示磁力作用弱。所以铁屑的分布及排列就表示了磁场的分布情况。
【条形磁体和蹄形磁体的磁场分布情况】
参照图9.2—2说明铁屑的分布情况。
(二)磁感线(10min)
【问题】可以看出,这些铁屑的分布很有规律,为了研究方便,我们怎样把这些铁屑的分布情况描绘下来呢?
【磁感线的概念】为了形象地描述磁场,在物理学中,用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来,这些曲线就是磁感线。
【磁感线方向】为了让磁感线能反映磁场的方向,我们把磁感线上都标有方向,并且磁感线的方向就是磁场方向。
根据铁屑的分布,画出条形和蹄形磁体的磁感线。
从图中可以看出,磁感线方向都是从北极(n)出来,回到南极(s)。
【画磁感线时应注意的问题】
(1)磁感线只是帮助我们描述磁场,是假想的,实际并不存在;
(2)磁感线存在于磁体周围的整个空间里;
(3)任何两条磁感线都不能相交;
(4)磁感线可以用虚线画,也可以用实线画,但必须有方向。
(五)地磁场(8min)
【问题】磁体在地球上为什么有指向性呢?
它可能受到地球对它的磁力作用,说明地球是个大磁体。
【方向】根据地面上磁体的指向性,小磁针的n极总是指北,说明地磁的南极在地理的北极附近;地磁的北极在地理的南极附近。
【作图】画出地磁场的分布及其方向。
【我国古代的磁学成就】
沈括记载磁偏角的现象比西方早400多年。
(六)知识拓展
在工业上,人们最初只是用磁场处理少量的锅炉用水,以减少水垢。现在磁化水以被广泛应用各种高温炉的冷却系统,对于提高冷却效率、延长炉子寿命起了很重要的作用。许多化工厂用磁化水加快化学反应速度,提高质量。建筑行业用磁化水搅拌混凝土的强度。纺织厂用磁化水褪浆,印刷厂用磁化水调色,都取得了很好的经济效益。
用磁化的洗衣粉溶液洗衣,可把衣服洗的更干净,单用磁化水洗涤效果也很满意。在农业上,用磁化水浸种育秧,能使种子出芽快,发芽率高,幼苗具有株高、茎粗、根长等优点。
学生回答
学生观察
练习判断
学生回答
学生观察
学生思考
回答
观察
认识、了解
学生练习画
师生讨论
回答
练习画
通过演示将学生的思维引向深处,也为学生找到了一个研究看不见、摸不到东西的方法即转换法
该演示实验也可以用理性推理代替,因为学生刚接触过大量的这样的实例,有了一定的感性认识
为画磁感线打基础
要体现对学生进行美的教育
对几个问题老师要进一步解释一下,举些例子,将问题讲透彻
对学生进行爱国主义教育
拓展学生的知识面
小
结
这节课我们学习了磁场及地磁场的知识。磁场和磁感线都比较抽象,磁场是实际存在的,磁感线不存在,它是为描述磁场的分布情况而假设出来的,磁感线方向就是磁场方向,也是磁场中的小磁针的北极所指的方向,三者永远是一致的。而地磁场是磁场的一个特例,它的磁场方向是由南到北的。
作
业
动手动脑学物理:①②③
教学流程
板
书
设
计
第二节 磁场
一、磁场:磁体周围存在的一种人眼看不到的物质。
1.概念;2.基本性质;3.方向。
二、磁感线
1.概念;2.条形、蹄形磁休的磁场分布;3.注意的问题。
三、地磁场
1.方向;2.应用。
课
后
反
思
磁场和磁感线概念都比较抽象,所以这节课讲起来并不容易,对这些较为抽象的概念我们要多通过具体的实验帮助学生在大脑中建立相应的直观感性认识,为学生的思维储存必要的具体形象。
1.小实验要多做,尽量采用演示的方式,让大多数学生看得见,感受得真。或用挂图的形式将铁屑的分而情况展示出示,为学生画图打下良好的基础。
2.多让学生动笔画,光看是解决不了什么问题的,知识必须落实到每个图上,所以要多让学生画,在画中感受知识的微妙关联,感受美的熏陶。
向心力的知识,理论分析得出垂直射入磁场的带电粒子在洛伦磁力的作用下会做匀速圆周运动。
4、课件模拟带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,特别注意向心力(洛伦磁力)的大小和方向。
5、让学生推导带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式。
6、实验演示:改变粒子的速度V和磁感应强度B,观察半径的变化
7、课件模拟:改变m、v、q、B,观察半径的变化
8、课件模拟:两个m、q相同,v不同的粒子在同样的磁场中运动,观察周期是否相同。
9、通过例题一(题目略),巩固半径公式和周期公式。让学生先演算,老师把学生做的情况用实物投影仪进行反馈,然后点评。
10、讲评课本的例题,让学生先思考,提问学生回答解题思路,老师再讲评,并指出这就是质谱仪的原理。老师进一步详细讲解质谱仪的构造、原理及应用。
11、课堂小结,布置作业。
二、信息技术与教学内容恰当有效的整合
信息技术与学科的整合,其主体是课程,并不是所有学科、所有章节都适合用信息技术来整合,要选择最有利于开展整合的章节内容来发挥整合的优势,而本节课充分利用物理课件,在适当的时候进行整合,充分体现了学科本位的特征,又能有效地突破重点和难点。
一、--思想
“场”是物理学中一个重要概念,“磁场”看不见,摸不到,十分抽象,难于理解。初中学生又是首次接触“场”这个概念,学习的难度较大。本节课的--宗旨是要充分运用学生在生活中积累的实践经验,采用“类比”的方法,促使学生把生活实际中认识“风”的方法、手段“迁移”到物理课堂上,使学生认识磁场的存在,找到形成磁场概念的途径,最大限度地参与到教学活动过程中来,得到科学思维方法的启迪。
二、教学目标的确立
1.知识与技能
(1)知道磁体周围存在磁场;
(2)知道磁感线可以用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的;
(3)知道地球周围有磁场以及地磁场的南北极。
2.过程与方法
(1)观察磁体之间的相互作用,感知磁场的存在;
(2)通过亲历“磁场”概念的建立过程,进一步明确“类比法”、“转换法”、“理想模型法”等科学思维方法。
3.情感、态度与价值观
通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,进一步提高学习物理的兴趣。
三、重点难点的确立
重点:磁场的概念。
难点:磁场和磁感线。
四、实验器材及教学媒体的选择与使用
风力演示仪(自制)、条形磁体、磁针、铁屑、实物投影仪等。
五、教学过程设计
(一)创设情境引入新课
教师手端着磁针,站在远离讲台的位置,磁针指向南北。
【问题导引】:在上一节课里,我们已经知道,磁体具有指南北的性质,现在请你们判断:教室的哪个方向是南?
【实验演示】:教师把磁针放在讲台上,磁针立即发生了偏转,不再指南北了,在学生惊诧目光的注视下,教师把讲台上的报纸揭开,发现讲台上有一个大磁铁。
【问题导引】:磁针在刚才的那个空间里能够指南北,到了磁铁周围的空间就不再指南北了,那么磁铁周围的空间与其它空间有什么不同呢?
在磁铁周围的空间存在着一种物质,这种物质能够使磁针偏转,这种物质叫做磁场。今天我们就来研究磁场。
(二)新课教学
【问题导引】:请同学们注意观察磁体周围的磁场是什么样子的?
结论:磁场是看不见摸不到的,无法直接观察。
【问题导引】:看不见摸不到的现象怎样研究呢?
【实验演示】:拿出风力演示仪,引导学生研究怎样确定是否有风、各点风的方向。
【问题导引】:你能否把风力演示仪中的风的状况描述出来?能利用图表示更好。
结论:我们可以用带箭头的曲线来描述风的状况,每一根曲线的方向都代表风吹动的方向,在一些漫画中我们经常可以看到这样的画面。
【方法启迪】:如果看不见、摸不到的事物能够对某些对象施加影响,我们就可以通过这些对象来认识这个“神秘”的事物。在物理研究过程中,我们经常采用这种方法。磁场能够对磁针发生影响,我们就可以通过磁针来认识磁场。
【实验演示】:把磁针放在磁场中的a点,观察磁针n极所指的方向;在a点放置不同的磁针,观察磁针的指向。
【问题导引】:观察实验现象,你发现了什么规律?
结论:我们发现:磁场很有“个性”,它把放在a点所有磁针的n极都“吹”向同一方向(见图1)。
【方法启迪】:如果风把纸片吹向东方,我们就说风是向东吹的,同样,放在a点的磁针n极都被磁场“吹”向图示方向,在物理学中就把这个方向规定为磁场的方向。
【问题导引】:我们利用磁针确定了a点的磁场方向,那么磁体周围b点、c点的磁场方向又如何呢?
【实验演示】:在磁场的b、c点都放置磁针,观察磁针n极所指方向,每个磁针都显示了该点的磁场方向。
【问题导引】:怎样让磁针更小,显示的点更多呢?
【实验演示】:铁屑撒在磁铁周围,观察铁屑形成的图案。
【方法启迪】:铁屑撒在磁铁周围被磁化成一个个细小的磁针,磁场“吹”动每个铁屑的n极,形成了奇妙的图案,这和风吹落叶的景象多么相似呀!
按照这个思路,我们也可以把铁屑排列的图案用一些带箭头的曲线表达出来,这样的曲线叫磁感线。
【实验演示】(或图片展示):各种磁体周围的磁感线(条形、碲形、同名、异名)
【问题导引】:观察各种磁体周围的磁感线,你能发现什么规律?
结论:从n极出发回到s极等。
【问题导引】:磁针受力转动是磁场作用的结果,那么磁针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢?
你能说出地球的南磁极在哪里吗?
介绍地磁场、磁偏角、沈括的贡献。
【问题导引】:你认为地磁场是怎样产生的?
(三)课堂小结
1.知识梳理(略)
2.方法概述(略)
(四)巩固练习(略)
(五)作业
思考题:在物理学中,把磁针静止时n极所指方向规定为磁场方向,如果我们把s极所指方向规定为磁场方向,本课中的哪些说法会有所改变?你能否按着新说法把这节课重新讲述?
(六)板书设计(略)
六、设计说明
本节课的--思路主要是展现两条主线,一条主线是展现学生熟悉的实际生活场景,如对生活中“风”的研究。另一条主线是物理场景的展现,对磁场进行研究。两条主线并行,前一条主线是后一条主线“迁移”的素材,为后一条主线打基础,有效降低了学习难度。同时教学中运用了多种教学手段,积极创设课堂情景,使学生能够积极地参与到课堂学习活动之中。