探究式教学【教学设计】《几种常见的磁场》(人教)

人民教育出版社选修3-1畅言教育用心用情服务教育《几种常见的磁场》蚌埠二中刘毅本节教材内容在初中基础上有很大的提高和拓展。“磁感线”、“几种常见的磁场”是最基本的也是最重要的知识。在认识探究磁场分布特点的过程中，要求教师应通过演示实验等有效手段，加深学生对磁场的空间认识，注意培养学生的空间想象力。在初中阶段，学生已经接触过磁感线的概念，对条形和蹄形磁铁的磁感线有一定的了解。到了高中阶段，随着电场线知识的学习及物理类比方法的渗透，掌握了一定的物理学习方法，但对于磁场的空间分布及空间想象能力尚有所欠缺。对于各种事物之间的联系建立还不太够。本节课意在解决一些学生的学习困难。知识与技能：1、知道磁感线及其作用，知道几种常见的磁场的磁感线空间分布情况；2、会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；3、了解安培分子电流假说。过程与方法：1、通过演示实验和自主探究，培养观察、交流的方法，获得搜集证据、团队合作的能力；2、通过观察可视化视频素材，培养空间想象能力；◆教材分析◆教学目标人民教育出版社选修3-1畅言教育用心用情服务教育3、通过建立小磁针、条形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管磁场分布特点的联系的过程，体会科学家研究的方法。情感、态度与价值观：1、在与老师、同学的合作交流中，体验团队的力量；2、在观察可视化视频中，体会科技的发展与创新。【教学重点】直线电流、环形电流磁场分布特点及掌握安培定则。【教学难点】直线电流、环形电流磁场分布的实验探究。磁铁、直线电流磁场演示器、环形电流磁场演示器、数字化器材与软件、多媒体技术及软件等。一、新课引入播放“牛人用电池演示超音速磁悬浮列车原理”视频。教师同学生交流：能不能简单说一下其中的物理原理？引出：电流受到了磁场的作用力。要了解磁场对电流的作用，首先要了解磁场。提出问题：①用什么物理量来描述磁场的强弱？②怎样形象的描述磁场的强弱呢？二、新课教学1、磁感线类比电场线引入磁感线，知道切线方向表示磁场的方向，疏密程度表示磁场的强弱2、认识条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线◆教学重难点◆◆教具准备◆教学过程人民教育出版社选修3-1畅言教育用心用情服务教育①两种磁铁磁感线的分布教师提醒：要注意磁感线分布的空间性②演示探究一：同名磁极和异名磁极的磁感线分布器材：两根条形磁铁、铁屑板、paid投影功能软件注意：轻敲击铁屑板使铁屑散开，演示效果明显教师投影图：同名磁极和异名磁极的磁感线分布图3、探究直线电流周围的磁场分布人民教育出版社选修3-1畅言教育用心用情服务教育演示探究二：通电直导线周围磁场的分布实验器材：自制直线电流磁场演示仪、铁屑、学生电源、导线、开关、小灯泡、小磁针等实验目的：用铁屑模拟出电流周围的磁场分布特点，用小磁针显示出磁场的方向特点。演示之前提出问题引导学生思考：①如何模拟这一平面内的磁感线分布？②如何显示磁场的方向？③如何改变磁场的方向？实验结果：①知道直线电流周围某一平面磁场分布特点即圆形磁感线②知道磁场方向与电流方向的关系③关于“·”与“×”表示磁场方向时的物理意义教师讲解：磁场不光是平面的，而且是空间分布的，我们要从不同角度了解磁场的立体空间分布。教师打开火花软件，展示直线电流磁场的VR视频及可旋转立体图，帮助学生建立磁场的空间分布。教师投影直线电流的各种图片，从不同角度再次认识。注意：说明“·”与“×”的物理意义教师讲解：安培定则（右手螺旋定则）直线电流的磁感线方向用安培定则（右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。教师利用圆珠笔和学生一块进行学习熟悉这个定则。4、环形电流及通电螺线管的磁场人民教育出版社选修3-1畅言教育用心用情服务教育教师讲解：环形电流用另一种形式的安培定则表示：用右手握住环形导线,让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致,大拇指所指的方向就是环行导线中心轴线上的磁感线方向。学生合作探究：验证环形电流的磁场方向实验器材：环形电流磁场演示器、学生电源、开关、导线、小磁针等实验目的：验证环形电流轴线上磁场方向实验注意：①应先判断电流方向，利用安培定则对磁场方向做出判断，再与实验结果进行比较；②电路中电流很大，通电时间不能太长。教师引导、指导、对学生出现的问题进行解答。教师打开火花软件，展示环形电流磁场的VR视频及可旋转立体图，帮助学生建立磁场的空间分布。教师投影图片，展示环形电流磁场的各角度示意图。教师讲解：环形电流其实就是只有一匝的通电螺线管的磁场，通电螺线管则是许多匝环形电流串联而成的，所以，通电螺线管的磁场也就是这些环形电流磁场的叠加。所以，环形电流的安培定则也可以用来判断通电螺线管的磁场，这时，拇指所指的方向是螺线管内部的磁场方向。从外部看，通电螺线管的磁场相当于一个条形磁铁的磁场，应用安培定则时，拇指所指的是它的北极方向。人民教育出版社选修3-1畅言教育用心用情服务教育5、安培分子电流假说思考与讨论：条形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场有什么联系？学生思考交流、阅读课本。安培分子假说：在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流一分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。6、匀强磁场①定义：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。②产生方法：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场.③磁感线的特点：匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线三、课堂小结教师引导学生自主小结本节课的知识，教师点评以达到帮助学生建构知识的目的四、课后思考1、电场线和磁感线还有哪些区别和联系2、阅读“科学漫步”，了解有趣的右螺旋，去寻找自然界的奥秘。五、板书设计§3.3：几种常见的磁场人民教育出版社选修3-1畅言教育用心用情服务教育略。◆教学反思