高二物理第二章磁场优质教案
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篇1:高二物理第二章磁场优质教案
高二物理第二章磁场优质教案
1.指南针与远洋航海
学习目标
1、了解指南针在远洋航海中的作用,理解科学技术在社会发展中的作用。了解磁学基础知识。
2、知道磁感线,知道磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向。
3、了解磁感线描述条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况。
4、了解地理南北极与地磁南北极反向并且不重合,知道磁偏角。
自主学习
1.我国是最早在航海上使用指南针的国家,导航时兼用_______和_______,二者相互补充,相互修正。用罗盘指引航向,探索航道,将船只航向的变动与_________的变动的关系总结出来,画出的航线在古代称为________或________。
2.意大利航海家哥伦布用了三年时间完成了环球航行,通过这次航行,人类更加认识到地球是______。
3.磁体是通过______对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是______存在的另一种形式,是客观存在.
4. 磁体上磁性最强的部分叫 ______,同名磁极______,异名磁极_______。
5.规定:在磁场中的任意一点,小磁针____________ 方向就是那一点的磁场方向。
6.磁感线: 是在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上每点的切线方向,亦即该点的____________方向,。磁感线的________表示磁场强弱。
7.地球在周围空间会产生磁场,叫________。地磁场的分布大致上就像一个________磁体。
8.地球具有磁场,宇宙中的许多__ ___都具有磁场。月球也有______。火星不象地球那样有一个_______的磁场,因此______ 不能在火星上工作。
9.分别用字母在图中空白处标出磁体的南北极
合作探究
【问题1】 如何确定磁场方向?
【问题2】放在地面上的小磁针静止时为什么指南指北?
【问题3】 磁感线与电场线的联系与区别:
电场线 磁感线
1. 电场线从_________出发,终止于_____. 1.在磁体内部,磁感线是从______极指向 极,外部是从______出发从______进去.
2.____电荷在电场中某点受到电场力的方向与该点的_____方向一致,也与该点所在电场线的____ __方向一致. 2.小磁针在磁场中静止时_________极的受力方向与该点的______方向一致,也与该点所在磁感线的_______方向一致.
3.电场中任何两条电场线都_____相交. 3.磁场中任何两条磁感线都______相交.
4.电场线的疏密表示电场的________. 4.磁场线的疏密表示磁场的__________.
【问题4】磁偏角指什么?地面附近的地磁场磁性强吗?
课堂检测
A组
1.关于磁感线的下列说法中,正确的是( )
A.磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线
B.磁感线上任一点的切线方向,都跟该点磁场的方向相同
C.磁铁的磁感线从磁铁的北极出发,终止于磁铁的南极
D .磁感线有可能出现相交的情况
2.磁感线上某点的切线方向表示( )
A.该点磁场的方向
B.小磁针在该点的.受力方向
C.小磁针静止时N极在该点的指向
D.小磁针静止时S极在该点的指向
3.对磁感线的认识,下列说法正确的是( )
A.磁感线总是从磁体的北极出发,终止于磁体的南极
B.磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针南极的受 力方向相同
C.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱
D.磁感线是磁场中客观存在的线
4.下列说法正确的是 ( )
A.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
B.磁场和电场一样不是客观存在的
C.磁感线是实际存在的线,可由实验得到
D.磁感线类似于电场线,它总是从磁体的N极出发终止于S极
5.关于磁感应强度,下列说法不正确的是( )
A.磁感应强度表示磁场的强弱
B.磁感线密的地方,磁感应强度大
C. 空间某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
D.磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中 的受力方向
B组
6.某磁场的磁感线分布如图21-1所示,则a、b两点磁场强弱是( )
A.a点强
B. b点强
C. a.b点一样强
D. 无法确定
7.下列说法正确的是( )
A.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
B.磁场和电场一样也是客观存在的的物质
C.磁感线是实际存在的线,可由实验得到
D.磁感线类似于电场线,它总是从磁体的N极出发终止于S极
8.下列关于磁感线的说法不正确的是( )
A.磁感线是闭合曲线且互不相交
B.磁感线的疏密程度反映磁场的强弱
C.磁感线不是磁场中实际存在的线
D.磁感线是小磁针受磁场力后运动的轨迹
学有所得
【自主学习】:1、罗盘、观星,指南针指向,针路、针径。2、球形。3、磁场,物质。4.磁极,相互排斥,相互吸引。5、静止时N极所指。6、磁场,分布疏密。7、地磁场,条形。8、天体、磁场、全球性、指南针。9、略
【合作探究】问题1 方法一是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N极的指向即为该点的磁场方向.
方法二: 磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向
问题2:因为地球是有磁性的。
问题3:磁感线与电场线的联系与区别:
电场线 磁感线
1.电场线从__正电荷_______出发,终止于__负电荷___. 1.在磁体内部,磁感线是从__ _S___极指向N 极,外部是从___N极___出发从___S极___进去.
2.___正_电荷在电场中某点受到电场力的方向与该点的__场强___方向一致,也与该点所在电场线的_切线__方向一致. 2.小磁针在磁场中静止时___N______极的受力方向与该点的__场强____方向一致,也与该点所在磁感线的____切线___方向一致.
3.电场中任何两条电场线都__不___相交. 3.磁场中任何两条磁感线都___不___相交.
4.电场线的疏密表示电场的___强弱_____. 4.磁场线的疏密表示磁场的__强弱________.
问题4:地球的地理两极与地 磁两极并不重合,其间有一个交角,这个角就叫磁偏角。地面附近地磁场的磁性不强
【课堂检测】1.B 2.AC 3.C 4.A 5.D 6.B 7.AB 8.D
篇2:高二物理磁场复习题
高二物理磁场复习题精选
1、磁体周围存在一种物质,它看不见、摸不着,我们把它叫。
2、在物理学中,把定为那点磁场的方向。
3、用带箭头的曲线方便、形象的描述磁场,这样的曲线叫。
4、地球的周围存在磁场,叫。
练习题
1、在所示图中,标出通电螺线管的N极和S极
2、如图所示,螺线管的左端是N极,应如何绕.
3.如图所示的图中,两个线圈,套在一根光滑的玻璃管上,导线柔软,可自由滑动,开关S闭合后则
A.两线圈左右分开;B.两线圈向中间靠拢;
C.两线圈静止不动;D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢.
4、许达同学在探究通电螺线管的极性和管外磁场的分布情况时,在螺线管外部的'a、b、c处摆放了三个小磁针,如图2-2所示,当他闭合开关,等到小磁针静止后,下面的说法中正确的是()
A.小磁针a、b的左端是N极、小磁针c的右端是N极
B.小磁针a、c的左端是N极、小磁针b的右端是N极
C.小磁针b、c的左端是N极、小磁针a的右端是N极
D.小磁针a、c的右端是N极、小磁针b的左端是N极
篇3:高二物理知识点第二章
黑体
物体具有向四周辐射能量的本领,又有吸收外界辐射来的能量的本领。黑体是指在任何温度下,全部吸收任何波长的辐射的物体。
薄膜干涉及其应用
(1)原理
①干涉法检查精密部件的表面
取一个透明的标准样板,放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片,使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜,用单色光从上面照射,入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光,从反射光中就会看到干涉条纹,如图2-3甲所示。
如果被检表面是平的,那么空气层厚度相同的各点就位于一条直线上,产生的干涉条纹就是平行的(如图2-3乙);
如果观察到的干涉条纹如图2-3丙所示,A、B处的凹凸情况可以这样分析:由丙图知,P、Q两点位于同一条亮纹上,故甲图中与P、Q对应的位置空气层厚度相同。由于Q位于P的右方(即远离楔尖),如果被检表面是平的,Q处厚度应该比P处大,所以,只有当A处凹陷时才能使P与Q处深度相同。同理可以判断与M对应的B处为凸起。
②增透膜
是在透镜、棱镜等光学元件表面涂的一层氟化镁薄膜。当薄膜的两个表面上反射光的路程差等于半个波长时,反射回来的光抵消。从而增强了透射光的强度。显然增透膜的厚度应该等于光在该介质中波长的1/4。
由能量守恒可知,入射光总强度=反射光总强度+透射光总强度。光的强度由光的振幅决定。
当满足增透膜厚度时,两束反射光恰好实现波峰与波谷相叠加,实现干涉相消,使其合振幅接近于零,即反射光的总强度接近于零,从总效果上看,相当于光几乎不发生反射而透过薄膜,因而大大减少了光的反射损失,增强了透射光的强度。
增透膜只对人眼或感光胶片上最敏感的绿光起增透作用。当白光照到(垂直)增透膜上,绿光产生相消干涉,反射光中绿光的强度几乎是零。这时其他波长的光(如红光和紫光)并没有被完全抵消。因此,增透膜呈绿光的互补色——淡紫色。
篇4:高二物理《磁场》教学反思精选
(一)教学内容的反思
在本节的学习中,学生会遇到两个难点:第一是磁场的概念。由于磁场看不见,摸不着,而又客观存在,对初中学生不能深 讲,对这个问题,教师只有通过实验、比喻、类比战场或风,让学生领会。第二,磁感线是学生遇到的又一难点,难在学生搞不清楚磁感线的本质究竟是什么以及磁 感线的分布情况。
因此,本节课教学中我注意到把演示实验该为分组实验,让学生做好三个分组实验。即1、通过演示磁针在磁体周围受到磁力的 作用,其指向跟平常不同,说明磁体周围和非磁体周围的不同,使学生知道磁体周围存在着磁场。2、通过演示磁体周围的若干磁针都不再指向南北,其N极都有各 自新的指向,使学生知道磁场是有方向的。3、通过演示细铁屑在磁场作用下有规则的排列,从而引入磁感线,使学生知道,仿照细铁屑在磁体周围有规则排列的图 样而画出的有方向的曲线,形象而又方便地表示出磁极在磁场中各点所受磁力的方 向。这三个实验作为三个层次,是学生头脑中初步建立磁场分布的物理图景的基础。
(二)教师行为的反思
1、教师的语言要有生动性
教 师语言的生动风趣,幽默而富有哲理,会给人一种无穷的回味,也能起到良好的艺术效果。不过要做到语言的生动,不是每一个教师都能一下子做到的,这很大程度 取决于教师的学识、性格,应该说在这一方面教师若不注意自身的修养和生活的积累,短时间是难以使自已的语言生动活泼起来。教师的学识建立在平时对生活的关 心,对文化的进修,对各种问题思考的综合,它是构建教师语言生动的丰富的土壤,如同一个相声演员,如果没有一定的学识,是难以说出让人心悦赏目的段子的。
所以,我个人认为教师的语言反映了教师个人的风貌,只有提倡教师用艺术化的语言进行教学,才能使我们的教学活动更具有现代化气息,也才能够使我们的教学活动有一个理想的氛围,使学生的听课成为一种艺术的享受。
上 课时,我笑着走向讲台。以自己饱满的热情和友好的眼神影响每一位学生。有学生说,上物理课提神,不是学科本身提神,而是他愿意以一种欢乐的气氛去学习。我 故意把“指南针”说成“指北针”,学生回答问题失误时,我开玩笑地说“恭喜你答错了”。有的学生回答问题时说一句“废话”,其他学生就被逗乐了,我也没有 责怪的意思,总是以一种友好的态度去看待他们,肯定废话中的有用的知识点,用幽默的语言指出其不足。达到让他们敢于发言,敢于提出自己的见解 ,哪怕是错误的。由于有我的宽容,语言的生动风趣,学生们积极发言的主动性被调动起来了,课堂效果较好。
下课后,学生们似有感慨地说“这个老师,有点不一样”。
2、重视培养学生学习物理的兴趣。
众 所周知,兴趣是最好的老师。只有激发学生的学习兴趣,才能使学生的学习更有主动性,而这方面教学方法起着很关键的作用,多种教学手段的应用,会使课堂更有 趣!物理是一门以实验为基础的学科,因此我们应该利用学校已有的条件,尽量多做实验。通常情况下仪器简单、现象鲜明直观的演示实验,或者能使学生多观察、多动手的学生实验,以及利用设悬念、摆疑点、设置矛盾的方法,都可以激发起学生的兴趣。尤其是引入新课时更应该想方设法培养学生的兴趣。教学中我精心设计 了容易操作、现象明显的“磁悬浮”以及“利用磁力推车”演示实验引入新课,接着让学生做利用小磁针和条形磁体探究磁场的分组实验,这样既完成了教学任务, 又加深了同学们的印象和对物理学习的兴趣。
3、注重学生学法的指导。
教学应是以教师的教为辅,学生的学为主的双边活动,所以我们应更多地注重学生学法的指导。
任教初中物理多年,在过去的教学中,我只是单纯的注重知识的传授而忽视对学生愿望和学习方式、方法的注重。教师说得多,做得多,学生说得少,做得少。
中 学阶段形成的物理概念,一是在大量的物理现象的基础上归纳、总结出来的;其次是在已有的概念、规律的基础上通过演绎出来的。所以,在课堂教学中教师应该改 变以往那种讲解知识为主的传授者的角色,应努力成为一个善于倾听学生想法的聆听者。而在教学过程中,要想改变以往那种以教师为中心的传统观念就必须加强学 生在教学这一师生双边活动中的主体参与。教师应尽可能组织学生运用合作,小组学习等形式进行实验,开展学习。让学生自由探索,设计实验,分析实验数据,总 结规律。在这种氛围下,学生乐于探究,主动参与,勤于动手,也经常发现学生的闪光点,有新的发现,也有经常被学生难住的现象。我们要注重科学探究,多让学 生参与探究,经历探究过程,体验获得探究结论的喜悦。
在教学过程中我也有意向学生渗透物理学的常用研究方法的教育。例如,把磁场与战场和 风类比,把磁感线和光线类比;把看不见,摸不着的磁场转换成小磁针的偏转来体现磁场的存在;引入磁感线也是一种理想模型法等。这样学生对物理问题的研究方 法有了一定的了解,将对物理知识领会的更加深刻,同时也学到了一些研究物理问题的思维方法,增强了学习物理的能力。
4、优化问题设计 遵循认知规律 培养学生创新思维
为 了更能有效地激发学生创新思维,教师应在可能的条件下,组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导,
使之朝着有利于知识建构的方面发展。 引导的方法包括:提出适当的问题引起学生的思考和讨论,在讨论中设法把问题引向深入以加深学生对所学内容的理解,启发诱导学生自己去探究物理规律。问题设 计要符合学生的知识背景、思想现状和思维特点。问题设计要具体明确,避免出现教师提出的问题大而无当,内涵外延不明确,使学生无从下手。问题设计要精,能 举一反三,触类旁通,更不可为问题而问问题,流于形式,耗费时间。 教师在教学过程的各个环节不断地为学生创设问题情境,设置悬念,适时点拨。例如,在引入新课时,我提出若没有磁场会是什么现象呢?启发学生用逆向思维去提 出问题,激发他们探求新知识的兴趣。当探索多次失败时,启迪学生要持之以恒;当探索成功时,则简明扼要地概括研究问题的思路。把学生从纯知识的学习导向知 识、能力、思想的全面发展。对学生发表的各种意见要给予充分的肯定,以便进一步激励学生学习的积极性和主动性。
篇5:高二物理《磁场》教学反思精选
磁场是客观存在的,但却看不见,摸不着;是非常抽象的。磁感应线并不存在,是人们为研究磁场方便而引入的假象的曲线,为了描述看不到的磁场而画出的。对于八年级的学生而言,磁的知识在头脑中还非常有限,空间抽象的想象能力也不是很强,所以要让学生理解并掌握磁场的知识,必须采用有效的教学手段,这本堂课需要继续改进和加强。
本节讲解了两个重要概念一个是磁场,另一个是磁感线.本节的特点是比较抽象,磁场是客观存在的却看不到,磁感线本身是不存在的,为了分析看不到的磁场用磁感线这一概念描述,而画出的. 本节的重点和难点是建立磁感线的概念.强调磁感线是人们为形象表示磁场而假定的一组曲线,其实并不存在。
本节的磁场、磁感线教学相对比较抽象,磁场虽然存在但是看不到,也摸不着引导学生展开空间想象就显得很重要,所以必须做好演示实验,同时利用投影,巧设提问,使学生的观察方向化.通过改变小磁针位置观察其指向的变化,通过铁屑磁化后在磁场的分布感受磁场的存在和磁场的分布.让学生通过现象去认识磁场.通过演示实验应当学到探找科学规律的途径.通过小磁针的不同转向,说明磁场的存在;通过铁屑磁化后在磁场的分布形象看到磁体空间磁场的分布.人们为了形象描述磁场想到用一组曲线--磁感线.利用多媒体将现象重复,组合;学生类比理解很快明确各种情况下磁体周围磁场的分布,并用磁感应线来描述。
明确强调磁场的客观存在和磁感线并不存在只是人们为了形象描述磁场想到一组假想的曲线,让学生会观察并学会分析和归纳。这比记住什么是磁场、什么是磁感线更重要。磁场看不见,摸不着,很抽象,因此,选用实验的方法,尽可能使内容形象化。讲授的关键是:第一、紧扣磁场的基本性质--磁场对放入其中的磁体产生力的作用,且具有方向性;第二、做好演示实验,有层次地培养学生分析问题和抽象思维能力;第三、类比空气流动成风、磁场对磁体有力的作用,说明看不见、摸不着的东西也是可以认识的,使学生认识磁场的存在,渗透科学的思维方法。
课堂教学不应当是一个封闭系统,也不应拘泥于预先设定的固定不变的程式。它是开放的,不是封闭的;它是生成的,不是预设的。艺术家罗丹曾说: 生活中并不缺少美,缺少的是发现美的眼睛 。在此借用为:教学中并不缺少资源,缺少的是开采资源的 妙手 和 妙笔 。作为教师,我们应该在教学中敏锐地捕捉富有生命气息的教学资源,反思教学行为,及时调整预设方案,把课堂还给学生,让课堂充满生命活力。
篇6:高二物理磁场教学反思
本课是高二物理《磁场》这个单元的重要内容。本人通过探究式教学,较好地完成了教学目标。具体讲,这节课大致有以下几个方面感到比较满意。
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(本文来自优秀教育资源网斐.斐.课.件.园)充分体现了教师着意培养学生[此文转于斐斐课件园 FFKJ.Net]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
篇7:高二物理磁场教学设计
1、知识与技能:
⑴知道用磁感线可以形象地描述磁场的方向,知道磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向
⑵知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布情况
⑶会用安培定则判定直线电路、环形电流和通电螺线管的磁场方向
2、过程与方法:
通过安培定则的应用以及“叉”“点”概念的引入,培养学生的空间分析能力利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力
3、情感态度与价值观目标:
引入虚拟的磁感线教学,对学生进行物理问题变抽象为形象的方法论教育 本课教学重点难点:
1、教学重点:
知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管磁感线分布情况
2、教学难点:
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
篇8:高二物理磁场教学设计
第一部分:导入新课
首先通过课件展示一张阿尔法磁谱仪的照片,因为学生没有见过所以给学生一疑问从而调动学生的好奇心。从心理学的角度来讲这是把学生从无意注意转移到有意注意上来,将学生引入新课的轨道。从国际空间站上有中国科学家研制的永磁体系统激发学生进一步探究磁场分布的兴趣,很自然引发学生思考生活中有哪些常见的磁体以及他们周围的磁场是如何分布的,使刚上课学生的注意力很快集中到所学习的内容,又能使学生产生深厚的兴趣和求知欲,引起学生积极的思维活动。磁铁在平时生活中比较常见,学生对条形磁铁,T行磁铁和U型磁铁这些名词并不陌生,通过图片给学生介绍生产生活中用到的各种磁体,必然会引起学生对变压器的极大兴趣 ,激发出学生对磁体周围磁场的分布的好奇心和求知欲,增强了感性认识,使本节教学更贴近学生的实际生活,体会到物理与生活的紧密联系,提高学习物理的兴趣。
第二部分:磁感应线
获得知识的过程是曲折的、充满矛盾的、活生生的、永无止境的过程,而不是平铺直叙、垂手可得。对于磁场,老师要引导学生回忆我们在学习电场的时候是如何用电场线来描述电场强度的,这个时候让学生思考一会在找学生站起来回答,在这个过程中教师适时补充
与完善。在此,对于学生的回答,老师可以把学生回答的内容写道黑板上。
第三部分:探究通电直导线周围磁场分布
过度设问:奥斯特发现电流的磁效应后,引导出电磁学的一系列新的发现。那么电流的磁场是如何分布的呢?对于这个问题很多同学通过看书也能回答上来,但眼神中明显流露出不确信。这时教师要引导学生进行实验。
在实验之前,老师要带领学生看一下桌子上面放有哪些实验器材,并且教师用一套器材简单的给学生演示一下,这样学生在接下来的实验中能更快更好的探究。同时教师用课件展示这个实验过程中需要注意的几个问题。这时必然会引发学生强烈的动手欲望,迫切的想利用眼前的实验来探究结果,引起猜测、探究的强烈 愿望,使学生思维由置疑到质疑,达到学生思维的最优化。
学生分组实验探究
实验探究学生亲眼看到细铁屑反映了直导线磁场的分布:简单介绍实验器材,提出实验注意事项,设计实验方案、得出实验结论。通过实验不仅提高了学生的科学探究意识和能力,培养了相互合作的团队精神,享受到了成功的喜悦,增强了学习物理的兴趣,活跃了课堂气氛。
第四部分:探究安培定则
一个好的问题是开启学生思维的钥匙,是学生思维的源泉。教师要在教学的不同环节设置不同形式的问题。试探性的问题,可使学生学习的新知和原有的经验结合,利于知识的建构;过渡性问题,能承上启下,过渡自然,使学生的思维有连续性,不致造成思维的混乱。设置总结性的问题,不仅使学生解出正确答案,还知道了答案得出过程,培养学生的分类思想和归纳能力;发散性问题,使学生对概念和规律的认知在原有认知的基础上得以拓展,培养学生创造性解决问题的能力,因此,教学设计中精心设计问题对于学生的思维发展是十分重要的。
提出问题:同学们,你们在做实验的时候记下了电流的方向和磁感应线的方向,你们想过没有这两者之间有没有社么联系?要求学生推测并说出推测根据。面对问题学生展开了思考、猜想、讨论,积极地表达自己的想法,课堂气氛热烈,由于学生想法并不一致,很自然产生了动手探究,一见分晓的愿望,这时教师带领学生演示,同学们纷纷伸出自己的小手跟着老师比划起来,结果很明显。老师这时提出第二个问题:既然大家知道了电流方向和磁感应线方向之间的关系,那么你能不能画出来呢?这就引发第二轮的思考、讨论,从而得出变压器的可能的工作原理。
在丰富有趣的实验中,新旧知识得以重新整合,学生对直导线周围的磁场分布的认识有了新的提高,认识更完整、更清晰、更深刻。在这边还要向学生介绍什么是环形导线,为下面讲通电螺线管周围磁场分布埋下伏笔。接下来就可以引导学生探究环形导线的磁场分布规律,这个探究过程可以交给学生来完成,通过前面通电直导线的探究学生可以自己独立的探究环形导线的磁场分布规律。
通过实验学生得到了环形导线磁场分布的规律,至此班级气氛异常激动,喜悦之余,至此也未下一节讲解做好了有力的铺垫。
第五部分:利用磁传感器对磁场进行探究
前面的研究都是从定性的角度来模拟磁感线的分布情况,我们能否从定量的角度分析呢?随着信息技术的发展,我们已经可以用磁传感器通过计算机对磁场进行研究了。这就是一种磁传感器,可以测出的是沿其轴线的磁感应强度,并且还能大致确定磁场的方向。现在我们就用它来测量通电螺线管内不同位置的磁感应强度。
运用传感器把信号输入电脑这是很方便的办法,这也是区别与实验探究的更快捷的方法,学生要学会运用现代科技成果,这对于学生实验方法的提升也是个帮助。
第六部分:教学反思
这节教学设计有成功的地方,也还有值得改进的地方。成功的地方有以下几点:1、教学思路清晰,教学知识结构“磁感线”、“通电直导线周围磁场分布”、“环形导线周围磁场分布”,“安培定则”,“用传感器探究磁场”安排合理。2、教学方法多样,有集体教学、个别提问、小组讨论等;教学以问题为线索,层层深入、引人入胜,有设问、创设情景引发问题,以探究为手段,设计生动有趣的实验丰富激活课堂。3、教学特色:紧紧抓住主题、牢牢吸引学生,注重知识的温故而知新,包括提出问题能力、理论推断能力等多方面能力的培养,课堂和谐有序、思维活动活跃,以学生为主体,课内、课外成为一个有机的整体,目标意识强,体现新课程理念,符合新课程标准。亮点之处:1、大胆采用学生分组实验探究规律。2、整节课放的比较开,学生的主体与教师的主导充分得到了体现。不足之处:时间上有点紧,教学目标的达成不够充足。
篇9:高二物理下册磁场复习题
高二物理下册磁场复习题精选
一、填空题:
1、磁场和周围都存在磁场,磁场对磁极和都有力的作用,据此认为磁场是有的,我们规定在磁场中胜地一点,小磁针极受力方向为该点的磁场方向。
2、磁力线都是曲线,无论磁场多么复杂,磁力线之间绝不会。磁力线是一些的曲线,并非磁场中真实存在,但可形象描述磁场。在磁体内部,磁力线由极通向极,磁体外部,磁力线由极发出而进入极。
3、画出下图中磁体或电流周围的磁力线,或画出产生磁力线的电流方向。
4、是用来表示磁场的强弱的物理量。它是量。我们规定小磁针在磁场中静止时,N极所指的方向就是该点的方向。它在国际单位制中的单位是。
5、一根长20cm的通电导线放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,若它受到的磁场力为4*10-3N,则导线中的电流强度是安。若将导线中的电流强度增大为0.1A,则磁性感应强度为。
6、面积为0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,环面与磁场垂直时,穿过导线环的磁通量是,当环面转过90度,与磁场平行时,空过导线环的磁通量是。磁通量变化了。
7、画出图中磁场对通电导线的作用力方向
8、运动电荷在磁场中受到的力称为力。这个力的方向与电荷运动方向,和磁感应强度方向,这个力的方向可以由来判断。安培力可称作这个力的表现。
9、产生感应电流的条件可以概括为:只要穿过电路的发生,就会产生感应电动电流。
10、用楞次定律判断感生电流方向时,首先必须判断引起感生电流的磁场及其穿过闭合回路的如何变化。楞次定律告诉我们:感生电流的磁场总是要引起感生电流的的变化。由此可确定感生电流的方向,最后根据定则确定感生电流方向。
11、闭合电路中部分导体切割磁力线运动时产生的感生电流,其方向可用定则判定,这和楞次定律地一致的。因为导体要割磁力线必然引起闭合电路内的变化。因而定则可以看作定律在特殊情况下的应用。
12、如图所示,标出感应电流方向。
13、法拉第电磁感应定律告诉我们:电路中的的大小跟穿过这一电路的成正比
二、选择题:
1、关于磁场中某点的磁感应强度的大小,下列说法中不正确的是( )
(A)由B=F/IL可知,B与F成正比,与I、L的乘积成反比
(B)B的大小与I、L的乘积无关,由磁场本身决定
(C)B的大小和方向处处相同的区域叫钔强磁场
(D)通电导线在某处受磁场力,其大小必与该处磁感应强度成正比
2、下列说法中正确的是( )
(A)穿过某一个面的磁通量为零,该处磁感应强度也为零
(B)穿过任何一个平面的磁通量越大,该处磁感应强度也越大
(C)穿过街于磁感应强度方向的某面积的'磁力线条数等于磁感应强度
(D)当平面跟磁场方向平行时,穿过这个面的增通量必为零
3、关于磁力线的概念和性质,以下说法中正确的是( )
(A)磁力线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度方向
(B)磁场中任意两条磁力线均不可相交
(C)铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是磁力线
(D)磁力线总是从磁体的N极出发指向磁体的S极
4、如图所示,通电直导线和通电线圈在同一平面内,都可以自由运动,那么,按图中电流方向,将发生下列情况( )的运动。
(A)直导线与线圈在同一平面内作相互靠近的运动
(B)直导坶与线圈在同一平面内作相互远离的运动
(C)直导线不动,线圈绕它转动
(D)直导线与线圈在同一平面内作相对的左右运动
5、一个电子和一个质子以相同的速度垂直于磁力线方向进入匀强磁场,在磁场中作匀速圆周运动,那么,这两个粒子( )
(A)偏转方向相同,半径不等 (C)偏转方向不同,半径有等
(B)偏转方向相同,半径相等 (D)偏转方向不同,半径相等
6、如图所示是某线圈穿过其截面的磁通量随时间而变化的图像,下面几段时间内,感生电动势最大的是( )
(A)02秒 (B)24秒 (C)46秒 (D)第2秒末
三、计算题:
1、如图所示,金属框平面与磁力线垂直,假定金属棒与框架电阻可忽略,电流计内阻R=20,磁感应强度B=1T,导轨宽50cm,棒以2m/s的速度作切割磁力线运动,那么,电路中感生电动势为多少,电路中电流强度的大小,电流的总功率,为了维持金属棒作匀速运动外力的大小各为多少,方向如何,外力的功率为多少?
2、一个200匝、面积20cm的圆线圈,放在匀强磁场中,磁场的方向与线圈平面成30角,磁感应强度在0.05秒内由0.1T增加到0.5T,在此过程中,穿过线圈的磁通量变化量是多少,磁通量的变化率是多少,线圈中感生电动势的大小是多少?
3、如图所示,一个电路有一个电容器,有一磁场垂直穿过线圈平面,磁感应强度的大小随时间以5*10-3T/S增加,已知电容C的电容量为10微法,线圈面积为1*10-2M2,则电容器的带电量为多少,电容器的上极板带多少个电荷?
篇10:高二物理磁场和磁感线教案
(一)教学目的
1、知道磁体周围存在着磁场和磁场具有方向性;
2、知道磁感线可用来形象地表示磁场及其方向。
(二)教具
条形磁体,蹄形磁体,小磁针,玻璃板,铁屑。
(三)教学过程
1、复习提问,引入新课
复习提问:什么是力?(力是物体对物体的作用)
当两磁极相互靠近时,其相互作用是怎样的?
(同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引)
进一步提问引入新课:
两磁极相互靠近并未接触时,它们是怎样发生作用的呢?放在磁体附近的大头针并未接触磁体却能被磁体所吸引,磁体又是怎样作用于大头针的?这节课我们就来研究探索这类问题。
2、进行新课
(1)引导学生通过实验认识磁场的存在
请同学们将小磁针、条形磁体摆放在桌子上,然后进行下列实验:
学生实验:首先在桌上放一圈小磁针,观察小磁针的指向;然后将条形磁体放到小磁针中间,观察小磁针的指向有什么变化;再拿开磁体,观察小磁针的指向。
提问:同学们刚才观察到什么现象?
(当条形磁体放到小磁针中间时,小磁针的指向都发生了偏转,不再指南北了,拿开磁体,小磁针又恢复了原来的指向)
教师进一步提问:当条形磁体放到小磁针中间时,磁体周围的小磁针都发生了偏转,说明小磁针都受到了磁力作用,这个力是磁体直接作用于小磁针的吗?为什么?
(不是。因为小磁针没有直接接触磁体)
教师指出:由上述现象我们可以推断出磁体周围的空间一定存在着一种物质,磁体是通过这种物质对小磁针发生了磁力的作用,使它发生了偏转。科学家把这种物质叫做磁场。板书:
一、实验表明:磁体周围的空间存在着磁场。
讲述:同学们也许会问:我们并没有看见磁场周围的磁场啊?看不见、摸不着的东西,我们可以根据它所表现出来的性质来研究它、认识它,这正是科学的力量所在,也是我们应该学习和掌握的科学研究方法。
紧接着提问:空气看不见、摸不着,我们可以根据什么来认识它?
(根据空气流动形成的风所产生的.作用来认识它)
电流看不见、摸不着,我们可以根据什么来认识它?
(根据电流所产生的效应来认识它)
教师指出:同样,磁场看不见、摸不着,我们可以根据它所表现出来的性质来认识它。
提问:磁场的基本性质是什么呢?
引导学生分析:从上面的实验可以看出,把小磁针放入磁体周围的磁场中时,要受到磁场的磁力作用;当两个磁极靠近时,它们之间的相互排斥或相互吸引也是磁场作用的结果。由此我们可以得出下列结论:
板书:二、磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用都是通过磁场发生的。
(2)研究磁场的方向
提问:我们知道,力是有方向的。既然磁场对放入其中的磁体都产生磁力的作用,那么磁场有没有方向呢?它的方向又是怎样的呢?
让学生再观察一次前面的实验,提问:
小磁针在磁场中是保持一定方向,还是上下、左右摆动,没有一定方向?这说明什么?(保持一定的方向,说明磁场是有方向的。)
教师讲解并板书:三、在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
(3)通过实验研究磁感线
提问:磁场看不见、摸不着,有没有办法把磁场及其方向更形象、更直观地显示出来呢?讲述:我们知道,小磁针在磁场中要受到磁场的作用,小磁针的北极所指的方向就是该点的磁场方向。那么,我们可以在磁场中放上许许多多的小磁针,它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况和方向。
进一步提问:小磁场在磁场中的分布情况是怎样的呢?下面我们用铁屑代替小磁针来做实验:(铁屑放入磁场中被磁化,每粒铁屑都变成了小磁针)
学生实验:在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑,然后把玻璃板放在条形磁体上,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布有什么变化?换用蹄形磁体再做一次,观察蹄形磁体周围的铁屑分布有什么变化?
提问:同学们观察到了什么现象?
(观察到铁屑在磁场的作用下转动,最后有规则地排列成一条条曲线。)
进一步提问:这个现象对我们直观地显示磁场的分布情况有什么启示呢?师生讨论得出:因为铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况,所以我们可以仿照铁屑的分布情况,在磁体的周围画一些曲线,使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致,这样就可以用这些有方向的曲线来描述磁场的情况。
教师指出:科学家把这样的曲线叫做磁感应线,简称磁感线。并且通过研究发现,磁体周围的磁感线的方向都是从磁体北极出来,回到磁体南极的。
板书:四、磁感线:可以用来形象、精确地描述空间磁场的分布情况。磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来,回到磁体南极。
引导学生在黑板上画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线。
提问:同名磁极、异名磁极间磁感线的分布情况又是怎样的呢?下面我们用同样的办法来研究。
学生实验:在一块玻璃上均匀地撤一些铁屑后,先放在异名磁极上,后放在同名磁极上,观察铁屑的分布情况。
仿照铁屑的分布情况,画出同名磁极、异名磁极间的磁感线。
教师强调:磁体周围的磁感线只是帮助我们描述磁场而假想的一条条曲线。磁场是客观存在的,而磁感线并不存在。
提问:知道一个磁场的磁感线分市情况后,你将怎样根据磁场的方向判断放在其中的小磁针的N、S极所受磁力的方向呢?
教师提出:在磁场中的某点,磁针北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。
引导学生讨论课本中的想想议议:。
3、小结
提问:本节课我们主要研究了哪两个内容?
学生回答后,教师板书课题:
第二节磁场和磁感线
在这两个内容里我们应该掌握哪些知识呢?
引导学生进行归纳(略)。
(四)说明
这节课的内容很抽象,要在做好实验的基础上,有层次地提出问题,引导学生进行分析、抽象。在教学中要注意培养学生的抽象思维能力。
篇11:九年级物理第二章教案
九年级物理第二章教案第三节: 热机效率
教学目标
知识与技能:
1知道内能的利用与环境保护的关系。
过程与方法:
2常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径。
情感态度与价值观:
3培养学生重视提高保护环境的意识。
重点 热机的效率
难点 提高热机效率的途径
教学过程
一. 复习提问:什么是机械效率?
二. 新课引入: 热机是内能转化成机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题,这一节我们就来讨论这个问题。
三. 新课内容。
1.热机是利用燃料来做功的装置。
化学能转化成机械能(做功)。 2.热机的效率:用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
热机效率是热机性能的一个重要指标。
热机的各种损失中,废气占最多,应减小废气的能量损失。 由于损失的原因比较多,所以热机的效率一般都较低。(参阅课本中的几种热机的效率,内燃机的能流图以及火电站的能流图。)
3.如何提高热机效率的效率?
让燃料尽可能充分燃烧,减小内能损失,运动部件润滑良好。
4.内能对环境的影响。
(1)废气污染(CO、SO2、酸雨),
(2)噪声污染。
5.保护环境,减小污染措施。
(1)改进燃烧设备,采取集中供热,加装消烟除尘装置。 (2)提高内能的综合利用率。 把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品;把内能的一次利用变为多次利用(如用余热供暖等)。
(3)充分开发、利用污染小或无污染的能源(如太阳能等)。
我国政府历来重视环境问题,把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。只要我们大家都能像重视生命一样重视环境,责无旁贷地承担起保护环境的义务,难题也就变得不难了,就一定能使天更蓝、水更清。
6.分层练习评析。
7.小结。
8.布置作业:
教学反思:
篇12:九年级物理第二章教案
教学目标
知识与技能:
1知道利用内能来:加热和做功。
过程与方法:
2知道热机中能的转化。
情感态度与价值观:
3常识性了解火箭原理。
重点 内能利用两种方式。
难点 内能做功过程中能的转化。
教具 铁架台,试管,试管夹,试管塞,水等。
教学过程
一.复习:
(1)什么是内能?如何才能改变物体的内能?
(2)叙述能量守恒定律(略)。
二.引入新课
由能量守恒定律可以看出,转移、转化是能量运动的普遍形式。人类在利用能量方面所从事的主要工作正是广泛地寻找其来源,有效地控制其去处,以达到驾驭它,利用它,让它为人类造福的目的。
那么人们是如何利用内能的呢?这一节我们就来讨论这个问题。
三.进行新课
1.内能的利用。
(1)加热
举例:煮饭、取暖、工厂的热处理、吹制玻璃工艺品等 上面的例子有一个共同特点,都是直接利用内能转移来加热物体的,这是利用内能的一种方式 不利方面:能源浪费大,污染环境,应提高内能的利用率。
(2)做功
演示:书中图3一5所示的实验。
教师:谁来说一下该实验中能量的转化过程?
分析过程:燃烧(化学能)――供给水和水蒸汽――水蒸汽对外做功(内能转化成机械能)。 教师:这是利用内能的另一种方式:用来对物体做功
2.热机
(1)介绍热机的发明
(2)把内能转化为机械能的机器称为热机。
3.火箭
演示气球,反冲运动。
讲解火箭的升空原理。 介绍三级火箭的好处。
4.分层练习评析。
5.小结。
教学反思:
篇13:高二物理磁场的知识点总结
[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。
篇14:高二物理磁现象和磁场教学计划
高二物理磁现象和磁场教学计划
一.教学目标:
(一)知识与技能
1.了解磁现象,知道磁性、磁极的概念。
2.知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。
3.知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。
(二)过程与方法
利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。
(三)情感态度与价值观
通过类比的学习方法,培养学生的逻辑思维能力,体现磁现象的广泛性。
二.重点与难点:
重点:电流的磁效应和磁场概念的形成
难点:磁现象的应用
三.教学过程:
(一)引入:介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。在本章,我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的'作用,知识主线十分清晰。本章共二个单元。第一、二、三节为第一单元;第四~第六节为第二单元。
复习提问,引入新课
[问题]初中学过磁体有几个磁极?[学生答]磁体有两个磁极:南极、北极.
[问题]磁极间相互作用的规律是什么?[学生答]同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
[问题]两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的?[学生答]磁场.
[过渡语]磁场我们在初中就有所了解,从今天我们要更加深入地学习它。
(二)新课讲解-----第一节、磁现象和磁场
磁现象
(1)通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象
(2)可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。
篇15:高二物理《认识磁场》教学设计
高二物理《认识磁场》教学设计
授课形式:讲授
课时:2
课题:认识磁场
教学目标
1、了解电流的磁场,理解磁感应强度、磁力线、磁通、磁导率、磁场强度磁导率等概念。
2、理解磁场的几个基本物理量之间的区别和联系。
3、掌握通电直导线和通电螺线管周围磁场方向的判断方法。
4、培养学生关注细节,认真思考的习惯。
教学重点
1、磁力线、磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度的概念。
2、电流的磁效应及安培定则的应用。
教学难点
磁感应强度概念的建立。
教学方法
利用课堂实验对磁体的磁场、通电导体的磁场进行演示、讲解。
学时安排
1、导入和实验演示20分钟。
2、奥斯特的故事引出电流的磁效应20分钟。
3、磁场的基本物理量30。
4、总结和习题练习10分钟。
课外作业
结合本节课知识,搜集生活中电流磁效应的具体实例并进行分享。
教学过程
任务引入:
1、初中咱们学过磁,大家回忆一下,磁体分几个极?磁极间的相互作用力是什么样的?
2、磁极之间不接触而会有作用力,他们之间通过什么发生作用呢?通过今天的学习,我们一起来解决这个疑惑。
实验演示:
通电导线周围的小磁针发生偏转。
分析:
在磁体或通电导体的周围存在着磁场,磁场使得磁极间没有接触却有相互作用力。试验中,小磁针在不同位置受到的作用力不同,说明不同的位置磁场的强弱不同。
基本概念:
1、磁体与磁极
某些物体能够吸引铁、钴、镍等金属或者它们的合金的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体。
2、磁场与磁力线
磁体两端磁性最强的区域叫做磁极。
磁力线具有以下几个特征:磁力线是互不交叉的闭合曲线。在磁体外部由N极指向S级,在磁体内部由S极指向N极;磁力线上任意一点的切线方向,就是该点的磁场方向,即小磁针在该点静止时的N极指向;磁力线的疏密程度反映了磁场的强弱。磁力线越密集,表示该处磁场越强,磁力线越稀疏,表示该处磁场越弱。
3、电流产生的磁场(由奥斯特发现电流磁效应的故事引入)
通电直导体产生的磁场:安培定则(右手螺旋定则):用右手握住直导体,让伸直的大拇指指向电流的方向,则其余四指所环绕的方向就是磁力线的方向。
通电螺线管产生的磁场:安培定则(右手螺旋定则):用右手握住螺线管,让弯曲的四指与电流的方向一致,则拇指所指的'方向就是螺线管内部磁力线方向(即大拇指指向通电螺线管的N极)。
磁场相关物理量
1、磁通
通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线的总数,叫做通过该面积的磁通量,简称磁通,用字母表示,单位为特斯拉(T)。
3、磁导率
磁导率是表示介质对磁场影响程度的一个物理量,=4π×10-7H/m。
把任一物质的磁导率的比值称为相对磁导率,用表示,单位为安每米(A/m)。
磁场强度只与线圈中的电流及线圈的几何尺寸有关,而与媒介质的磁导率无关。
任务小结
1、回顾本次所学知识,强调本节课的重点与难点,加深理解与记忆。
2、通过奥斯特发现电流的磁效应的故事你有什么感触?
课后作业
1、“磁力线始于N极,终于S极”的说法正确吗?为什么?
2、“磁通”与“磁感应强度”这两个概念有何区别?有何联系?
3、磁力线的特点有哪些?
教学后记:
本节课除了完成要求的知识点讲解外,引入奥斯特的生平故事,重点的强调学习和生活中要学会做有心人,在细微中发现大奥妙,解决大问题。奥斯特的发现将电和磁联系在一起,后人在此基础上发明了很多有益于人类生活的东西。
附:奥斯特的故事
奥斯特(HansChristianOersted,1777~1851年)丹麦物理学家、化学家。1777年8月14日生于丹麦的路克宾。1794年他进入哥本哈根大学学习医学和自然科学,17获得博士学位。1801—18他旅游德国、法国等地,于18回国。18被聘为哥本哈根大学物理、化学教授,研究电流和声等课题。1824年倡仪成立丹麦自然科学促进会,1829年出任哥本哈根理工学院院长,直到1851年3月9日在哥本哈根逝世。终年74岁。
奥斯特受康德哲学思想的影响,一直坚信电和磁之间一定有某种关系,电一定可以转化为磁。当务之急是怎样找到实现这种转化的条件。奥斯特仔细地审查了库仑的论断,发现库仑研究的对象全是静电和静磁,确实不可能转化。他猜测,非静电、非静磁可能是转化的条件,应该把注意力集中到电流和磁体有没有相互作用的课题上去。他决心用实验来进行探索。
18上半年到18下半年,奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲,一面继续研究电、磁关系。1820年4月,在一次讲演快结束的时候,奥斯特抱着试试看的心情又作了一次实验。他把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方,接通电源的瞬间,发现磁针跳动了一下。这一跳,使有心的奥斯特喜出望外,竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏转角度很小,而且不很规则,这一跳并没有引起听众注意。以后,奥斯特花了三个月,作了许多次实验,发现磁针在电流周围都会偏转。在导线的上方和导线的下方,磁针偏转方向相反。在导体和磁针之间放置非磁性物质,比如木头、玻璃、水、松香等,不会影响磁针的偏转。1820年7月21日,奥斯特写成《论磁针的电流撞击实验》的论文,正式向学术界宣告发现了电流磁效应。
奥斯特的功绩受到了学术界的公认,为了纪念他,国际上从1934年起命名磁场强度的单位为奥斯特,简称“奥”。1937年美国物理教师协会还专门设立了奥斯特奖章,来奖励教学有成绩的优秀物理教师。
关键词:奥斯特1820年电流的磁效应
篇16:初中物理磁场教案怎么设计
要点一 通电导线在磁场中的运动及受力
1.直线电流元分析法:把整段电流分成很多小段直线电流,其中每一小段就是一个电流元,先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力的方向,再判断整段电流所受安培力的方向,从而确定导体的运动方向.
2.特殊位置分析法,根据通电导体在特殊位置所受安培力方向,判断其运动方向,然后推广到一般位置.
3.等效分析法:环形电流可等效为小磁针,条形磁铁或小磁针也可等效为环形电流,通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁.
4.利用结论法:(1)两电流相互平行时,无转动趋势;电流同向导线相互吸引,电流反向导线相互排斥;(2)两电流不平行时,导线有转动到相互平行且电流同向的趋势.
要点二 带电粒子在有界磁场中的运动
有界匀强磁场指在局部空间存在着匀强磁场,带电粒子从磁场区域外垂直磁场方向射入磁场区域,在磁场区域内经历一段匀速圆周运动,也就是通过一段圆弧后离开磁场区域.由于运动的带电粒子垂直磁场方向,从磁场边界进入磁场的方向不同,或磁场区域边界不同,造成它在磁场中运动的圆弧轨道各不相同.如下面几种常见情景:
图3-1
解决这一类问题时,找到粒子在磁场中一段圆弧运动对应的圆心位置、半径大小以及与半径相关的几何关系是解题的关键.
1.三个(圆心、半径、时间)关键确定
研究带电粒子在匀强磁场中做圆周运动时,常考虑的几个问题:
(1)圆心的确定
已知带电粒子在圆周中两点的速度方向时(一般是射入点和射出点),沿洛伦兹力方向画出两条速度的垂线,这两条垂线相交于一点,该点即为圆心.(弦的垂直平分线过圆心也常用到)
(2)半径的确定
一般应用几何知识来确定.
(3)运动时间:t=θ360°T=φ2πT(θ、φ为圆周运动的圆心角),另外也可用弧长Δl与速率的比值来表示,即t=Δl/v.
图3-2
(4)粒子在磁场中运动的角度关系:
粒子的速度偏向角(φ)等于圆心角(α),并等于AB弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍,即φ=α=2θ=ωt;相对的弦切角(θ)相等,与相邻的弦切角(θ′)互补,即θ′+θ=180°.如图3-2所示.
2.两类典型问题
(1)极值问题:常借助半径R和速度v(或磁场B)之间的约束关系进行动态运动轨迹分析,确定轨迹圆和边界的关系,找出临界点,然后利用数学方法求解极值.
注意 ①刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切.
②当速度v一定时,弧长(或弦长)越长,圆周角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长.
③当速率v变化时,圆周角大的,运动时间长.
(2)多解问题:多解形成的原因一般包含以下几个方面:
①粒子电性不确定;②磁场方向不确定;③临界状态不唯一;④粒子运动的往复性等.
关键点:①审题要细心.②重视粒子运动的情景分析.
要点三 带电粒子在复合场中的运动
复合场是指电场、磁场和重力场并存,或其中某两场并存,或分区域存在的某一空间.粒子经过该空间时可能受到的力有重力、静电力和洛伦兹力.处理带电粒子(带电体)在复合场中运动问题的方法:
1.正确分析带电粒子(带电体)的受力特征.带电粒子(带电体)在复合场中做什么运动,取决于带电粒子(带电体)所受的合外力及其初始速度.带电粒子(带电体)在磁场中所受的洛伦兹力还会随速度的变化而变化,而洛伦兹力的变化可能会引起带电粒子(带电体)所受的其他力的变化,因此应把带电粒子(带电体)的运动情况和受力情况结合起来分析,注意分析带电粒子(带电体)的受力和运动的相互关系,通过正确的受力分析和运动情况分析,明确带电粒子(带电体)的运动过程和运动性质,选择恰当的运动规律解决问题.
2.灵活选用力学规律
(1)当带电粒子(带电体)在复合场中做匀速运动时,就根据平衡条件列方程求解.
(2)当带电粒子(带电体)在复合场中做匀速圆周运动时,往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程求解.
(3)当带电粒子(带电体)在复合场中做非匀变速曲线运动时,常选用动能定理或能量守恒定律列方程求解.
(4)由于带电粒子(带电体)在复合场中受力情况复杂,运动情况多变,往往出现临界问题,这时应以题目中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等词语为突破口,挖掘隐含条件,根据隐含条件列出辅助方程,再与其他方程联立求解.
(5)若匀强电场和匀强磁场是分开的独立的区域,则带电粒子在其中运动时,分别遵守在电场和磁场中运动规律,处理这类问题的时候要注意分阶段求解.
一、通电导线在磁场中的受力问题
【例1】 竖直放置的直导线
图3-3
AB与导电圆环的平面垂直且隔有一小段距离,直导线固定,圆环可以自由运动,当通以如图3-3所示方向的电流时(同时通电),从左向右看,线圈将( )
A.顺时针转动,同时靠近直导线AB
B.顺时针转动,同时离开直导线AB
C.逆时针转动,同时靠近直导线AB
D.不动
答案 C
解析 圆环处在通电直导线的磁场中,由右手螺旋定则判断出通电直导线右侧磁场方向垂直纸面向里,由左手定则判定,水平放置的圆环外侧半圆所受安培力向上,内侧半圆所受安培力方向向下,从左向右看逆时针转,转到与直导线在同一平面内时,由于靠近导线一侧的半圆环电流向上,方向与直导线中电流方向相同,互相吸引,直导线与另一侧半圆环电流反向,相互排斥,但靠近导线的半圆环处磁感应强度B值较大,故F引>F斥,对圆环来说合力向左.
二、带电粒子在有界磁场中的运动
【例2】 如图3-4所示,
图3-4
在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场,磁场的方向垂直于纸面,磁感应强度为B.一质量为m,带电荷量为q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点(AP=d)射入磁场(不计重力影响).
(1)如果粒子恰好从A点射出磁场,求入射粒子的速度.
(2)如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出,出射方向与半圆在Q点切线的夹角为φ(如图所示),求入射粒子的速度.
答案 (1)qBd2m (2)qBd(2R-d)2m[R(1+cos φ)-d]
解析 (1)由于粒子由P点垂直射入磁场,故圆弧轨迹的圆心在AP上,又由粒子从A点射出,故可知AP是圆轨迹的直径.
设入射粒子的速度为v1,由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得mv21d/2=qv1B,解得v1=qBd2m.
(2)如下图所示,设O′是粒子在磁场中圆弧轨迹的圆心.连接O′Q,设O′Q=R′.
由几何关系得∠OQO′=φ
OO′=R′+R-d①
由余弦定理得(OO′)2=R2+R′2-2RR′cos φ②
联立①②式得R′=d(2R-d)2[R(1+cos φ)-d]③
设入射粒子的速度为v,由mv2R′=qvB
解出v=qBd(2R-d)2m[R(1+cos φ)-d]
三、复合场(电场磁场不同时存在)
【例3】 在空间存在一个变化的匀强电场和另一个变化的匀强磁场,电场的方向水平向右(如图3-5中由点B到点C),场强变化规律如图甲所示,磁感应强度变化规律如图乙所示,方向垂直于纸面.从t=1 s开始,在A点每隔2 s有一个相同的带电粒子(重力不计)沿AB方向(垂直于BC)以速度v0射出,恰好能击中C点,若AB=BC=l,且粒子在点A、C间的运动时间小于1 s,求:
图3-5
(1)磁场方向(简述判断理由).
(2)E0和B0的比值.
(3)t=1 s射出的粒子和t=3 s射出的粒子由A点运动到C点所经历的时间t1和t2之比.
答案 (1)垂直纸面向外(理由见解析) (2)2v0∶1 (3)2∶π
解析 (1)由图可知,电场与磁场是交替存在的,即同一时刻不可能同时既有电场,又有磁场.据题意对于同一粒子,从点A到点C,它只受静电力或磁场力中的一种,粒子能在静电力作用下从点A运动到点C,说明受向右的静电力,又因场强方向也向右,故粒子带正电.因为粒子能在磁场力作用下由A点运动到点C,说明它受到向右的磁场力,又因其带正电,根据左手定则可判断出磁场方向垂直于纸面向外.
(2)粒子只在磁场中运动时,它在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.因为AB=BC=l,则运动半径R=l.由牛顿第二定律知:qv0B0=mv20R,则B0=mv0ql
粒子只在电场中运动时,它做类平抛运动,在点A到点B方向上,有l=v0t
在点B到点C方向上,有a=qE0m,l=12at2
解得E0=2mv20ql,则E0B0=2v01
(3)t=1 s射出的粒子仅受到静电力作用,则粒子由A点运动到C点所经历的时间t1=lv0,因E0=2mv20ql,则t1=2mv0qE0,t=3 s射出的粒子仅受到磁场力作用,则粒子由A点运动到C点所经历的时间t2=14T,因为T=2πmqB0,所以t2=πm2qB0;故t1∶t2=2∶π.
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