人教版 (2019)必修 第三册1 磁场 磁感线优秀教案

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课 时 教 案第 13 单元             第  1  案               总第 28 案课题： §13. 1  磁场 磁感线 【教学目标与核心素养】1．理解电与磁之间的关系2．掌握磁场的基本概念和基本性质3．理解磁场的形象描述—磁感线4．理解并会应用安培定则5．知道分子电流假说【教学重点】1．电流的磁效应2．磁感线3．安培定则【教学难点】1．磁感线2．安培定则【教学过程】引入：我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。指南针是我国古代四大发明之一。12世纪初，我国已将指南针用于航海，宋俑持罗盘者就记录了这个科技史实。 你是否感受到，凡是用到电的地方，几乎都有磁现象相伴随？电和磁有怎样的联系呢？一、电和磁的联系1．电与磁之间的相似性两种电荷；两个磁极；均体现出同性相斥、异性相吸。1731年，英国商人，雷电使刀叉有了磁性；1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电使针磁化；19世纪初，戴维还观察到磁铁能够吸引或排斥碳棒电极间的弧光；以上这些不禁使人想到：两者之间可能存在某种联系，但是同时期（19世纪初），库仑、托马斯˙杨和安培等著名物理学家都认为电与磁是互不相关的两回事。2．电流的磁效应18世纪和19世纪之交，随着对摩擦生热及热机做功等现象认识的深化，自然界中各种运动形式间的相互联系、相互转化的思想在哲学界和科学界逐渐形成。1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流的周围存在磁场，即著名的电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，即：电流可以产生磁场失败的原因：（因循守旧）力都沿着物体连线的方向。受这个观念的局限，奥斯特在寻找电和磁的联系时，总是把磁针放在通电导线的延长线上，结果 实验均以失败告终。成功的原因：（方法的革新）把导线沿南北方向放置在指南针上方，通电时磁针转动。导线的位置放置是关键。二、磁场1．磁场：磁场是磁体周围存在的一种特殊物质。  此后，安培等人又做了很多研究。发现，磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过磁场发生的。2．磁场的基本特性：对放入其中的磁体和电流有力的作用。     三、磁感线（复习电场的描述）小磁针在电流的磁场作用下偏转，说明电流的磁场是有方向的，为了形象的描述磁场中各点的磁场强弱和方向，引入磁感线。1．磁场方向：规定小磁针静止时 N 极所指的方向为该点磁场的方向2．定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场的方向一致。3．描述方法：磁感线的疏密表示磁场的强弱，每点的切线方向表示该点磁场的方向。4．磁感线特点⑴磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；⑵在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极；⑶磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，在磁场中并不真实存在。不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场。⑷方向：小磁针静止时北极的指向或小磁针北极的受力方向。5．匀强磁场：磁感线均匀分布，平行的直线6．磁感线与电场线的比较 磁感线（静电场）电场线相同点引入目的形象描述场而引入的假想线，实际不存在疏密表示场的强弱切线方向表示场的大小是否相交不相交不同点闭合曲线起始于正电荷，终止于负电荷。        四、安培定则（右手螺旋定则）1．直线电流的磁场①安培定则：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。    ②特点：直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。    2．环形电流的磁场    ①安培定则：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。    ②特点：类似于小磁针产生的磁场⑶通电螺线管  ①安培定则：用右手握住螺旋管，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螺旋管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）②特点：类似于条形磁铁产生的磁场【科学漫步】安培分子电流假说磁铁和电流都能产生磁场，他们的磁场有什么关系呢？通电螺线管和条形磁铁的磁场十分相似，受此启发，法国物理学家安培提出著名的分子电流假说：1.安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——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。  2.磁化和消磁：铁棒受到外界磁场的作用，各分子电流的取向变得大致相同。磁体受到高温或猛烈撞击分子电流变得杂乱无章，失去磁性。3.磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由运动电荷产生的。例1.关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（　B　）A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性 2.一根软铁棒在磁场中被磁化，是因为（　D　）A．软铁棒中产生了分子电流B．软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章C．软铁棒中分子电流消失了D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同   小结：作业：