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，1799年获得博士学位。1801—1803年他旅游德国、法国等地，于1804年回国。1806年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。

　　1819年上半年到1820年下半年，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