第一篇:【物理】《探究電流周圍的磁場》示范教案(滬科版選修3-1)
5.3探究電流周圍的磁場
【教學目標】
知識與技能:
1、知道電流周圍存在磁場,知道通電螺線管對外相當于一個磁體,會用安培定則確定相應磁體的磁極和通電螺管的電流方向。
2、培養學生初步的觀察能力、實驗能力、分析概括、作圖能力。
3、培養學生良好的學習習慣,實事求是的科學態度。過程與方法:
1.觀察奧斯特實驗了解電流的磁場,知道磁場方向跟電流方向有關系,培養學生的觀察實驗能力。
2.通過觀察通電螺線管的實驗,發現通電螺線管的磁極跟電流的關系,總結出安培定則,培養學生的分析概括能力。3.從安培定則的應用,培養學生的思維作圖能力。情感態度與價值觀:
養成實事求是,尊重自然規律科學態度,在解決問題的過程中,有克服困難的信心和決心,能體驗戰勝困難、解決物理問題的喜悅。
【教學重點】
奧斯特實驗,通電螺線管周圍的磁場,安培定則。
【教學難點】
安培定則的運用 【教學準備】
螺線管、鐵屑、通電螺線管周圍磁感線的主體模型,干電池銅導線。【教學方法】
探究式教學法 【教學過程】
一、復習、引入新課
1、復習磁的基本知識
? 任何磁體都有兩個磁極:分別叫做____和____.
?
磁極間的相互作用規律是:_______________ ?
磁體周圍存在著_______.它是確實存在著的一種物質。物理學中引入了_______來描述它。
? 圖一: 根據磁鐵的磁場方向畫出小磁針的磁極;
圖二: 根據磁針指向畫出磁鐵的磁極。
圖一
圖二
2、利用多媒體展示電磁體的應用,引導學生對生活、生產中大量電器的觀察,使學生意識到電與磁有著密切的聯系,同時,演示電磁鐵吸引小鐵釘的實驗,引發學生思考:電能生磁嗎?由此引入新課。
板書:
板書:實驗結論
①通電導線和磁體一樣,周圍存在著磁場,即(電流的磁場)。②電流的磁場方向跟電流方向有關。
2、通電螺線管的磁場
奧斯特實驗向世人說明了一個非常重要的事實:通電導體周圍存在磁場。這引起了人們極大的興趣,人們因此把導線繞成各種形狀,然后進行通電,其中把導線繞成螺線形的最有代表性,下面讓我們來探究通電螺線管的磁場。小制作:學生分組用導線纏繞在竹筒上做成螺線管。(注意:有沒有不同做法<纏繞法>)
板書:
2、通電螺線管的磁場
(1)實驗探究: 按如圖所示的裝置實驗:
對學生提出建議和實驗方案進行總結,然后進行實驗演示。
通過開關閉合斷開時,觀察到的物理現象和分析的結論填在下面的空格上: 通電螺線管周圍存在著,a端的小磁針N極被,b端的小磁針S極被,這說明通電螺線管a端為,b端為。再按教材P.103頁,圖16-10做實驗。
通過實驗,觀察到的現象和分析結論填寫在下面的空格線上。
通電螺線周圍鐵屑分布狀態與條形磁鐵,其周圍的磁場與條形磁鐵。
提出問題:如果現在手中有一個通電螺線管,你如何去判斷它的磁極?(2)安培定則
根據上述實驗與觀察分析和總結:通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關,電流方向改變,通電螺線管的極性也改變。
師:通電螺線管的極性跟電流方向的關系,可用安培定則來判定,指導學生閱讀教材,知道安培定則的規定。(具體指導學生參看p.104圖16-11)。
板書:安培定則:用右手握住螺線管,讓四指彎曲,跟螺線管中的電流方向一致,則大拇指所指的那端就是通電螺管的N極。
練習:根據已知條件標出下圖中螺線管和小磁針的N、S極.
根據已知條件標出下圖中通電螺線管中的電流方向.三、小結
奧斯特實驗,通電螺線管的磁場,安培定則
四、作業
(一)教材105頁,作業(1—2題)
第二篇:物理選修1-1電流的磁場教案
2.2電流的磁場
[三維目標]
一、知識與技能:
1.了解奧斯特實驗,知道電流周圍存在磁場。
2.掌握安培定則,會判斷通電直導線和通電螺線管周圍磁場的方向。
二、過程與方法:
通過探究性實驗的方法培養學生比較、分析、歸納的能力
三、情感、態度價值觀:
培養學生的學習熱情和實事求是的科學態度
[教學重點]
1.知道電流周圍存在磁場。
2.會用安培定則判斷通電直導線和通電螺線管周圍磁場的方向。
[教學難點] 會用安培定則判斷通電直導線和通電螺線管周圍磁場的方向。[教學方法] 探究、討論、講授、練習
[教具]:多媒體課件、實物投影儀、奧斯特實驗器材、通電螺線管、環形導線、鐵屑等 [課時安排]1課時 [教學過程]
一、組織教學
二、新課引入:
回顧:電荷間的相互作用與磁極間的相互作用以及它們對物質的吸引。
電和磁之間除了表面上的一些相似性外,是否還存在著更深刻的聯系呢?這節課我們就通過實驗來探究這個問題。
三、新課教學:
1.電流的磁效應
大家談:有哪些方法能使靜止的小磁針發生偏轉? 演示實驗:通電導線周圍的小磁針發生偏轉
問題:通過這個現象可以得出什么結論呢?(電流能在周圍空間產生磁場)2.電流的磁場方向
問題:當把小磁針放在電流的磁場中時,小磁針的偏轉是否有一定的規律?偏轉方向與電流的方向有什么關系?
演示實驗:奧斯特實驗
(觀察當電流的方向改變時,小磁針N極的偏轉方向是否發生變化。這現象說明什么?)
結論:電流的磁場方向跟電流的方向有關。觀察圖片:直線電流磁感線的形狀 現象:磁感線是圍繞導線的一些同心圓。
靠近導線的磁場較強。
如果用小磁針來判定磁場的方向,可以得到安培定則。
思考:如果把導線做成環形,那么通電時產生的磁場是什么樣的呢? 演示實驗:觀察環形電流磁感線的形狀 視頻:環形通電導線中心附近的磁場方向
探究:環形通電導線中心附近的磁場方向的判定方法
思考:由多個環形導線組成的螺線管,通電時產生的磁場又是怎樣的呢? 演示實驗:研究通電螺線管的磁場
結論:通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似,通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極,它們的極性可以從實驗中小磁針的指向來確定。通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。
安培發現通電螺線管的極性跟電流方向之間的關系可以安培定則來判定。
大家也來試試,看看能不能找出這種方法!
四、小結
2.2電流的磁場
1.電流的磁效應:電流能在周圍空間產生磁場。磁體不是磁場的唯一來源。2.電流的磁場方向
⑴ 電流的磁場方向跟電流的方向有關。⑵ 判斷方法:安培定則
五、練習(課件投影)
六、布置作業:課本38頁第3、4題。
附:板書設計
2.2電流的磁場 1.電流的磁效應:
電流能產生磁場的現象,稱為電流的磁效應。2.電流的磁場方向
⑴ 電流的磁場方向跟電流的方向有關。
⑵ 直線電流的磁場方向可以用安培定則來判斷:右手握住直導線,讓伸直的拇指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向。
⑶ 通電螺線管的磁場方向可用安培定則來判斷:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向。
第三篇:公開課教案:探究磁場對電流的作用
安溪龍門中學高二物理公開課教案
授課:高二物理備課組
時間:2015.12.15 星期二 第3節
班級:高二6班
第6章 磁場對電流和運動電荷的作用
第1節 探究磁場對電流的作用
【三維目標】:(一)知識與技能
1、知道什么是安培力,會用安培力公式F=BIL。
2、知道左手定則的內容,并會用它判斷安培力的方向。
3、了解磁電式電流表的工作原理。
(二)過程與方法
通過演示實驗歸納、總結安培力的方向與電流、磁場方向的關系——左手定則。
(三)情感、態度與價值觀
1、通過科學探究,培養主動與他人合作的精神,在交流中體驗科學研究的過程,培養實事求是的科學態度,激發對科學的好奇心與求知欲。
2、通過了解磁電式電流表的工作原理,感受物理知識的相互聯系。【重點難點】:
安培力的大小計算和方向的判定。【教學過程】: 導入新課:
1820年,奧斯特發現電流能夠產生磁場
安培在奧斯特實驗的基礎上發現了電流周圍產生磁場的規律 同時,安培進一步思考…… 新課教學: 安培的思考:
既然通電導線周圍存在磁場,磁場對小磁針有力的作用,那么磁場對通電導線是否也有力的作用呢?通電導線之間是否也存在力的相互作用呢?
如果把通電導線放在磁場中,導線會產生什么樣的反應呢?
1、會動的導線
多媒體課件演示通電導線在磁場中受到力的作用
由實驗現象可知,磁場中通電導線所受安培力的方向與磁場和電流方向有關。左手定則:
伸開左手,四指與拇指在同一平面內并相互垂直,讓磁感線垂直穿過手心,四指指向電流的方向,...........................................則拇指的方向就是安培力的方向。...............例題1:
下圖表示一條放在磁場里的通電直導線,導線與磁場方向垂直,圖中分別標明電流、磁感應強度和安培力這三個物理量的方向,關于三者方向的關系,下列選項中正確的是(D)
例題2:
(單選)(2014?高考新課標全國卷Ⅰ)關于通電直導線在勻強磁場中所受的安培力,下列說法正確的是(B)A.安培力的方向可以不垂直于直導線 B.安培力的方向總是垂直于磁場的方向
C.安培力的大小與通電直導線和磁場方向的夾角無關
D.將直導線從中點折成直角,安培力的大小一定變為原來的一半 進一步實驗表明,在勻強磁場中,當通電導線與磁場方向垂直時,安培力的大小等于電流、磁感應強度和導線長度的...........................................乘積。... F?BIl當磁場和電流平行時:F=0 例題3: 地球是個大磁體,在赤道上,地磁場可以看成沿南北方向的勻強磁場。如果赤道某處的磁感應強度在小為0.5×10-4T,在赤道上有一根東西方向的直導線,長20m,載有流向從東往西的電流30A。地磁場對這根導線的作用力有多大?方向如何?
解:
F=BIL=0.5×10-4×30×20 N=3.0×10-2 N 根據左手定則,可以判斷導線受到的安培力的方向垂直指向地面。
2、會動的線圈
通電直導線在磁場中受到安培力的作用會朝一個方向運動,如果把導線彎成矩形線圈,放入磁場后又會發生什么現象呢?
多媒體課件演示線圈在磁場中的運動
3、揭開電動機旋轉的奧秘
在磁場中,線圈的轉動超過半周后就會反方向轉動,不能沿一個方向持續轉下去。生活、生產中需要的往往是線圈連續不斷的轉動。如何才能使線圈不間斷地旋轉下去呢? 在線圈平面轉到與磁場方向垂直的位置時,換向器的每個半環互換連接的電刷,使電流的方向發生.....改變,從而實現了線圈的持續轉動。
多媒體課件演示直流電動機工作原理
4、本節要點回顧:
1、磁場對通電導線有力的作用。這種通電導線的磁場中受到的作用力稱為安培力。
2、左手定則:伸開左手,四指與拇指在同一平面內并相互垂直,讓磁感線垂直穿過手心,四指指向電流的方向,則拇指的方向就是安培力的方向。
3、在勻強磁場中,當通電導線與磁場方向垂直時,安培力的大小等于電流、磁感應強度和導線長度的乘積。
5、作業 P119 3、5
F?BIl 4
第四篇:初中物理《電流的磁場》說課教案
初中物理《電流的磁場》說課教案
一、對教材的分析:
本節課是在已有的電學知識和簡單的磁現象知識基礎上,將電和磁對立統一起來。本節課是初中物理電磁學部分的一個重點,也是可持續發展的物理學習的必要基礎。
本節課主要包括三個重要的知識點:通過奧斯特實驗明確通電導線周圍存在磁場;通電螺線管的磁場;安培定則,是一節內容較多、信息量較大的課。但是這節課的優點是知識結構上條理清晰、層次分明。
本節課有兩個實驗,并且都有著直觀的實驗結果,相對較為生動,容易引發學生的學習積極性。
二、對學生的分析
初四學生是初中的畢業年級。學生的心智較為成熟,認知水平比起剛接觸物理時有了很大提高,形象思維和抽象思維都與有了不同程度的發展,分析問題、解決問題的能力也更加進步。
但是一分為二去看待,初四的學生往往是不愛發言,不主動表現自我,課堂氣氛比起初一初二的學生沉悶。需要教師的積極、靈活的調動。
三、教學理念:
(1)實現教師、學生和教材的和諧發展。感動不了自己的演員就演不出感動觀眾的戲,同樣感動不了自己的老師也感動不了自己的學生。教師不是千人一面,也都有自己各自的風格。教師的多樣性會給學生新鮮的感覺,但是不管是什么風格的教師都要有自身的魅力。一個有魅力的教師首先要品德高尚、業務精通,鉆研教材,學識廣博,熱愛學習和生活,喜歡和學生的交流和思想碰撞;如果能夠做到這些,不管這位教師是慈愛的還是嚴肅的、是幽默的還是平易的,都會受到學生的歡迎。
現在很多的教育者都能夠意識到學生才是課堂的主體,學生才是課堂的主人。但是,落實到實際當中,很多學生依然還是學習的奴隸。為什么這樣說呢?因為班級教學的模式依然還在,考試和作業的壓力依然還在,老師的框框依然還在,學生被逼迫學習的往事記憶還在。如果老師一味做秀,強迫學生非要表現的很活躍,也是不現實的。那些有創造性的學生即便處在填鴨教學中,他們也是敢于發表自己見解的。那些不愛思考不愛表現的學生,即便處在民主的環境中,也不愿大膽提出自己的見解。這不是說課改無益,只是說明了個體之間是存在差異的。尊重人與人之間的差異,才是更好的尊重人性。因材施教才是為師的根本。
教材作為一種學習的必要資源和導航,是人類很好的朋友。教材的結構和內容是經過很長時間的積累和實踐證明科學有效的。“讀書千遍,其意自現”雖是一句古話,但是在現代教育中也還是適用的。一些時髦的教育者常常讓學生在網上查找資源,很少看到公開課中教師讓學生看書。其實教師給學習必要的閱讀指導恰好體現在對教材的閱讀指導上。至于網上查找資料應該是雪中送炭而不是錦上添花的環節。盡管如此,根據不同班級不同學生的特點,教學過程的設計也可以不必完全遵照教材的設計。同時也要讓學生敢于質疑教材,深入思考,不去盡信。
有的教師常常覺得要好好珍惜課堂四十五分鐘,一定要盡力多說一點,把自己知道的全都告訴給學生,這樣心理才會塌實。學生探究一節課沒探究出個結果來,有的老師就會想這節課上的失敗了,還浪費了時間。其實,學生真的學會了多少和老師說了多少是不成正比的。結果并非不重要,但是過程永遠是重于短期結果的。過程會有更長期的影響。
另一種類型的教師會讓學生做一切工作。整節課一直是學生在實驗、學生在滔滔不絕侃侃而談;教師成了大道具、大擺設,調整出一個最美麗的笑容站在一邊。做為教育者都很明白這樣的課,學生也不是主人,而是主演。這樣的課很是熱烈,但是不夠和諧。教師、學生和教材的和諧發展十分必要。苛求結果不見得就會得到好的結果,和諧自然的課堂才是理想的課堂。
(2)優化教學過程,用教學反饋調節課堂。
結構決定功能。教師對課堂的設計是對教學結果的無形的力量。同一節課,同樣的教學環節,將順序調整就會有不同的教學效果,學生的反應可能就是截然不同的。本人曾經很精心地設計了一堂課,后來又聽取老教師建議根據試講的情況進行了修改,覺得設計的比較完美了。正式講課那天,學生們很緊張,失去了往日的活躍。我依然按部就班著那套幾經修改“比較完美”的教學過程,最后的效果是完全背離了我“快樂物理”的初衷。這節課的失敗讓我知道,最優化的教學過程指的就是獲得最好教學效果的過程,最優化的教學過程體現的也許是教師的理性智慧但是更體現的是臨時對教學過程的運籌帷幄。
教學反饋是課堂教學里重要的一環。好比打鐵,高溫加熱,然后鍛打出一個需要的形狀來,只有淬火才知道真成敗。打鐵不是打給圍觀的人看,而是真的要打出好鐵器。及時的反饋,及時的評價,及時的糾錯,這樣才會讓學生從一團混沌中撥云見日,同化知識,加深理解,聯系生活,學會運用。
(3)教學評價在課堂教學中的作用
蘇霍姆林斯基說過“每個學生都是一個獨一無二的世界”。萬物莫不相異。孔子對他的學生有這樣的評價“柴也愚,參也魯,師也辟,由也唁”。每個人都有自己的特點,也就有自己的長處。有的學生喜歡回答問題,有的學生喜歡做計算,有的學生擅長實驗,有的學生擅長作圖。抓住學生的閃光點,給以及時的鼓勵。一個積極正面的評價,很可能就是一個重要的契機。
(4)實驗和教學媒體在物理課堂中的作用 物理是一門以實驗為基礎的學科,很多結論的得來都是在實驗的基礎上。比如通電導線的周圍有磁場,比如通電螺線管周圍的磁場,都需要做實驗。教學媒體如實物投影儀在物理課堂教學中也有重要的應用。比如通電螺線管的磁場,是用鐵屑排步的形式給學生以直觀的視覺效果的。如果沒有實物投影儀,那么學生只能是到實驗操作臺參觀一下(容易造成混亂),否則就看不清楚。所以實驗和教學媒體都是教學的得力助手。
(5)給學生以思想教育
楊振寧教授曾經說過物理的極至是哲學。物理教材中滲透著許多辨證唯物主義思想,諸如世界是物質的,物質是發展變化的,事物之間是普遍聯系的,運動和靜止的相對性,以及實踐的觀點,真理的客觀性,物質的可知性等。而這些深刻的思想并不是通過形象的描繪而是通過邏輯思維,通過推理,通過實驗的出的。然后這些深刻的思想通過抽象、概括上升到理論。
尋求科學之路是去粗取精去偽存真的過程,旨在揭示事物的本質和規律。同時,對科學的追求也喚起了人們的蒙昧,激發了人們的情感,使人更加高尚。如果教材中沒有思想教育的因素也不必牽強附會畫蛇添足。但是如果有思想教育的因素,教師就應該深層發掘,并且潛移默化潤物無聲地對學生進行思想道德教育。
四、教學目標
知識與技能: 1.知道電流周圍存在磁場 2.知道通電螺線管對外相當于一個磁體
3.會用安培定則確定相應磁體的磁極和螺線管的電流方向
過程與方法: 通過探究性實驗的方法培養學生比較、分析、歸納的能力 情感、態度價值觀: 培養學生的學習熱情和實事求是的科學態度 重點:1.奧斯特實驗 2.通電螺線管的磁場 3.安培定則
難點: 安培定則的使用
教具: 實物投影儀、奧斯特實驗器材、通電螺線管
五、教學過程
1)復習:1.電流的效應?2.簡單的磁現象 2)新課
實驗1:使每個同學用一組實驗器材:電源、小燈泡、導線、小磁針、磁鐵來做實驗。看看能得到什么樣的結論
學生發現:在磁體周圍,小磁針發生偏轉; 在通電導線周圍,小磁針也發生偏轉。改變電流方向,小磁針反向偏轉
也就是說:通電導線周圍有磁場。電流磁場的方向與電流方向有關。給學生講述簡單的物理學史
在歷史上,人們對電和磁現象的研究是分別進行的,認為電和磁互不相關。19世紀初,一些哲學家和科學家開始認為自然界各種現象之間相互有聯系。丹麥物理學家奧斯特用實驗的方法尋找電和磁之間的聯系。起初他的實驗都失敗了。直到1820年4月,在課堂上演示實驗時,終于發現通電導線周圍磁針的偏轉。他看到這個現象后,做過幾十個不同實驗,成為發現電和磁之間關系的第一個人被載入史冊!今天所進行的實驗正是當年奧斯特的實驗,所以同學們非常了不起!
奧斯特的發現激發了科學家的探索熱情,他們讓電流通過彎成各種形狀的導線來研究電流的磁場。其中有一種是把導線繞成螺線管再通電。那么通電螺線管的磁場是什么樣的呢?
實驗2:在螺線管的兩段各放一個小磁針,并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。通電后觀察小磁針的指向,輕敲紙板,觀察鐵屑排列情況。改變電流方向,再觀察一次。
結論:通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣,通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極,它們的極性可以從實驗中小磁針的指向來確定。通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。
安培發現通電螺線管的極性跟電流方向之間的關系可以用手來表示,這就是安培定則。你們也來試試,看看能不能找出這種方法!
安培定則:用右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。
3)反饋:
4)想想議議:如果條形磁鐵磁性減弱,你能用電流來使它加強嗎?應該怎么辦? 5)小結
第五篇:【物理】2.1《電源和電流》示范教案(新人教版選修3-1)
的作在歸納: 電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。(從能量的角度看,電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能的裝置)2.導線中的電場:
結合課本圖2。1-4分析導線中的電場的分布情況。
導線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產生的結果,其一是電源正、負極產生的電場,可將該電場分解為兩個方向:沿導線方向的分量使自由電子沿導線作定向移動,形成電流;垂直于導線方向的分量使自由電子向導線某一側聚集,從而使導線的兩側出現正、負凈電荷分布。其二是這些電荷分布產生附加電場,該電場將削弱電源兩極產生的垂直導線方向的電場,直到使導線中該方向合場強為零,而達到動態平衡狀態。此時導線內的電場線保持與導線平行,自由電子只存在定向移動。因為電荷的分布是穩定的,故稱恒定電場。
通過“思考與討論”讓學生區分靜電平衡和動態平衡。恒定電場:由穩定分布的電荷所產生的穩定電場稱恒定電場。3.電流(標量)
(1)概念:電荷的定向移動形成電流。
(2)電流的方向:規定為正電荷定向移動的方向。
(3)定義:通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時間的比值。定義式:I?電流的微觀表示:
取一段粗細均勻的導體,兩端加一定的電壓,設導體中的自由電子沿導體定向移動的速率為v。設想在導體中取兩個橫截面B和C,橫截面積為S,導體中每單位體積中的自由電荷數為n,每個自由電荷帶的電量為q,則t時間內通過橫截面C的電量Q是多少?電流I為多少?---引導學生推導
老師歸納:Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 這就是電流的微觀表示式。(4)單位:安培(A),1 A =10mA = 10μA(5)電流的種類
① 直流電:方向不隨時間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動直流電兩類:其中大小和方向都不隨時間而改變的電流叫恒定電流;方向不隨時間改變而大小隨時間改變的電流叫脈動直流電。
② 交流電:方向和大小都隨時間做周期變化的電流。
36Q t
【問題】如何用圖象表示直流電和交流電?
分析課本例題(詳見課本,這里略)
通過例題分析讓學生把電流與導線內自由電子的定向移動的速率聯系起來,同時說明定向移動的速率和在導線中建立電場的速率是兩個不同的概念。
(三)小結:對本節內容做簡要小結
(四)鞏固新課:
1、復習課本內容
2、完成P43問題與練習:作業1、2,練習3。