磁現象教學設計-資料下載頁

　　

【正文】 地球兩極附近一種美麗的自然現象，那么大家知不知道極光產生的原因是什么。從這節課開始，我們將進入高中物理一個全新的板塊——磁。聽說很多同學得知馬上要學習磁了，都很興奮呢，找來了不少與磁有關的物體,拿出來給大家展示展示。學生活動：學生展示生活中磁現象。（如磁鐵能吸引鐵質物體，小磁針具有指向性，同名相互排斥，異名相互吸引等。）（三）進行新課第一節 磁現象和磁場一、磁現象提出問題：以上大家展示了很多磁現象，物理課代表，你能不能總結總結，剛剛同學們展示哪些磁現象？總結：依據學生的展示結合初中的知識回憶并總結磁體、磁性、磁極的概念。磁性：能吸引鐵質物質的性質；磁體：具有磁性的物質；磁極：磁體中磁性最強的區域。磁極間的相互作用:同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。二、電流的磁效應 大家來看最后一條性質，同名排斥，異名吸引（板書），看到這個性質，大家有沒有想到類似的內容。看來電現象和磁現象有相似點。提出問題：除此之外，電現象和磁現象還有那些相似的地方？ 學生回答：兩種電荷，兩種磁極；同種（名）排斥，異種（名）；吸引輕小物體，吸引鐵質物體等。看來電現象和磁現象有很多的相似點。我再問大家一個問題，你們今天帶來了很多磁鐵，你們找磁鐵到什么地方找？今天肯定有同學的磁鐵是從用電器上拆下來的，很多用電器內部都有磁鐵，比如音響，收音機，電腦等。電器的使用離不開磁鐵，電現象和磁現象又有如此相似的地方，這讓我們不得不聯想到電現象和磁現象之間是否存在一定的聯系。在我們今天看來，電和磁間的相互聯系似乎是一件很自然的事情，比如電磁鐵，電磁爐，電磁波，電磁感應等等。我們翻一翻歷史，電現象和磁現象自古就被人們發現和利用，可以說電和磁歷經幾千年的發展，到目前已經達到了一個很高的水平。提出問題：哪位同學能回顧一下電的發展和應用。學生回答：提出問題：哪位同學給我們列舉幾個磁現象的應用。學生回答：教師點評：從倆位同學介紹中可以看出電和磁在生活中都應用廣泛。提出問題：電和磁是什么時候才被真正聯系起來的呢？ 學生回答：在此之前，包括很多大物理學家，都曾認為電和磁之間是沒有必然聯系的。例如：1600年，英國人吉爾伯特在《磁學論》一書中斷言電與磁是截然不同的現象；1785年，庫侖雖然說電與磁有相似性，但也斷言它們沒有必然的聯系。此外還有安培、托馬斯楊等眾多物理學家都曾認為電現象和磁現象是截然不同的現象。然而也有一部分人始終堅持認為電和磁之間一定有必然的聯系，其中就有一個人最終發現了電和磁間的聯系，這個人就是奧斯特。奧斯特當時的觀點是：“物理學不再是各個現象零散的羅列，而是將整個宇宙歸納到一個體系中 ”。當時的物理學界普遍認為物理學史各個現象零散的羅列，它們之間是沒有必然聯系的，但奧斯特卻始終堅信各個物理現象之間一定有必然的聯系，不僅僅是電和磁，他要將整個宇宙都歸納到一個體系中，何等的霸氣。提出問題：奧斯特的成功是一帆風順的嗎？如果是你做這個實驗，你會把小磁針放在哪？ 學生回答： 為什么我們能想到的東西奧斯特當時卻沒有想到？為了解開這個謎題我們需要回顧一段歷史。奧斯特發現電流的磁效應是1820年。在此之前，1687年，牛頓發現萬有引力定律，兩物體間的引力方向有何特點？1785年，庫倫發現庫倫定律，兩個點電荷間的作用力方向有何特點？兩個偉大定律中力的方向都沿它們的連線，即所謂的“縱向力”。提出問題：這種觀點對奧斯特產生了什么影響？ 學生回答：教師點評：前人的研究成果有時是我們寶貴的財富，有時也會成為我們科學探索過程中的束縛。幸運的是奧斯特最終還是成功了，他是怎樣發現電和磁之間聯系的呢？哪位同學能和我們分享一下奧斯特的發現過程。學生回答：簡述奧斯特發現電流磁效應的歷史事件。教師點評：大家是不是覺得奧斯特很幸運，偶然間發現了電與磁的關系，但是“在觀察的領域里,機遇只偏愛那種有準備的頭腦”，奧斯特的偶然其實也是一種必然，他是經過了長期努力，經歷了無數次的失敗后才成功的。所以我們在學習和探索的過程中要腳踏實地，不能有任何的僥幸心理。下面我們來重現奧斯特的實驗。給出實驗的基本思路，并強調如何放置小磁針，演示通電導線對小磁針的作用。提出問題：在閉合開關后有什么現象發生？ 學生回答：小磁針發生偏轉。（實驗現象很明顯）實驗現象說明：通電導體（電流）對小磁針有力的作用。電流對小磁針有力的作用，而我們知道的是磁體對磁體有力的作用，磁體對磁體是通過什么發生作用的？磁極間的相互作用和電荷間的相互作用類似，電荷間的相互作用是通過電場發生的。那么磁體和磁體之間是通過磁場發生作用。電荷產生電場，電荷通過電場對另一個電荷發生作用，磁體產生磁場，磁體通過磁場對另一個磁體發生作用。電場是電荷周圍存在的一種特殊物質，磁場是磁體周圍空間存在的一種特殊物質。電場和磁場都是客觀存在的特殊物質。磁體對磁體的作用是通過磁場發生的，靠近磁鐵的小磁針發生轉動是因為條形磁鐵通過磁場對小磁針有力的作用，放在電流附近的小磁針的轉動是受到了電流的作用，電流一定是通過磁場對小磁針發生作用的。這就是電流的磁效應。（板書）既然電流通過磁場作用于磁體，那么磁體會不會通過磁場作用于電流呢？根據牛頓第三定律，理論上是成立的。但是，實踐才是檢驗真理的唯一標準。接下來我們來共同檢驗。實驗二：安培力演示教師活動：給出實驗的基本思路，演示磁體對通電導體的作用。磁體對電流的作用是通過什么發生的？由此可見，電流和磁體間的相互作用是通過磁場發生的。提出問題：既然電流能產生磁場，磁場對電流有作用力，通電導體和通電導體之間會不會通過磁場發生作用呢？我們一起揭曉答案。實驗三：演示通電導體和通電導體間的相互作用?？偨Y磁體和磁體之間、磁體與通電導體之間、通電導體與通電導體之間的相互作用都是通過磁場發生的。三、磁場（板書）（1）磁體周圍存在磁場（2）通電導體周圍存在磁場電流的磁效應磁場的基本性質磁場對放入其中的磁體和通電導體會產生磁力的作用。教師點評：奧斯特的發現具有劃時代的意義，法拉第曾這樣評價他：“他突然打開了科學中一個黑暗領域的大門，使其充滿光明”。奧斯特打開的是一扇大門，后人可以進入這扇大門發掘里面的寶藏。法拉第發現了著名的電磁感應定律，他的發現是建立在奧斯特發現的基礎上，可以想象如果沒有奧斯特的發現，法拉第的發現可能會晚很多年，甚至可能根本沒有發現，那么大家現在可能還在過著鑿壁偷光、囊螢映雪的生活。思路擴展電流能產生磁場，而電流是由運動電荷產生的，那么運動電荷也能產生磁場。磁場對電流有作用力，那么磁場對運動電荷也有力的作用。我們剛才看到的極光，就是磁場對運動電荷作用產生的。引出地球的磁場。四、地球的磁場：地磁場的南極在地球的地理北極附近，地磁場的北極在地球的地理南極附近。：地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，其間有一個交角，稱為磁偏角。地磁場的應用指南針：地球本身是一個巨大的磁體，指南針的北極與地磁的南極（地理北極）互相吸引，指南針的南極與地磁的北極（地理南極）互相吸引。所以，指南針靜止時，它的北極總是指向地球的北端，南極指向地球的南端。極光：當太陽黑子活動劇烈的時候，太陽噴射出大量帶電粒子，這些帶電粒子在地磁場的作用下向地球的磁極運動，產生美麗的光學現象。大家要想徹底了解極光產生的原因，還需要對本章進一步的學習。提出問題：現在磁現象已經得到廣泛的應用，但是，對磁的探索不能就此停滯，奧斯特打開了黑暗領域的大門，里面還有很多寶藏等待我們的發掘，法拉第做到了，我們也可以。請大家發揮自己的想象，未來世界我們還可以怎樣利用磁現象為人類造福，或者你想利用磁現象去實現什么夢想。學生活動：討論自己對磁應用的設想。教師點評： “機遇只偏愛那種有準備的頭腦?！闭埓蠹野涯愕脑O想寫出來，注上日期，我們將做永久保存，如果未來你的設想實現了，你也許不是發明者，但你很有可能成為首位提出者，你的名字將會被永遠摘入史冊。五、小結磁現象：磁性；磁體；磁極；、電流的磁效應：、磁場：、磁體與電流間、：、地磁場：，地磁的南極在地理的北極附近，但兩者并不完全重合，、板書設計 磁現象和磁場：同名排斥；異名吸引