高中物理磁现象和磁场教案选修3

第一篇：高中物理磁现象和磁场教案选修3

第三章 磁场

全章概述

本章的内容，特别是对磁场性质的定量描述，是以后学习电磁学的基础。本章的内容按照这样的线索展开。磁场的性质——磁场性质的定性和定量描述——磁场对电流和运动电荷的作用——安培力和洛伦兹力的应用。

本章的重点内容是磁感应强度、磁场对电流的作用和磁场对运动电荷的作用。磁感应强度描述了磁场的性质，它比较抽象，同时也是学习中的一个难点。掌握左手定则，熟练掌握安培力和洛伦兹力方向的判断以及安培力和洛伦兹力的计算，这是学好后续课程的基础。由于高中阶段有关磁场的知识大都是通过分析、逻辑推理和理论推导得出的结论，抽象思维上的难度比较大；而电流（运动电荷）方向，磁感应强度方向及磁场对电流（运动电荷）作用力的方向分布在三维空间，这就要求大家要具备较强的空间想象能力。因此，除了掌握重点知识，突破难点知识，还要在学习的过程中自觉地提高自己的抽象思维能力、逻辑推理能力和空间想象能力。

列举磁现象在生活、生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。

例1 观察计算机磁盘驱动器的结构，大致了解其工作原理。

1、了解磁场，知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。例2 了解地磁场的分布、变化，以及对人类生活的影响。

2、会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。

3、通过实验，认识安培力。会判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大小。例3 利用电流天平或其他简易装置，测量或比较磁场力。例4 了解磁电式电表的结构和工作原理。

1、通过实验，认识洛仑兹力。会判断洛仑兹力的方向，会计算洛仑兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。

例5 观察阴极射线在磁场中的偏转。例6 了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。

1、认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。

3.1磁现象和磁场

新课程学习

3.1 磁现象和磁场

三维教学目标

1、知识与技能

（1）列举磁现象在生活、生产中的应用，了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，关注与磁相关的现代技术发展；

（2）知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁体或电流有磁场力的作用；

（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。

2、过程与方法: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:在教学中渗透物质的客观性原理。教学重点：磁场的物质性和基本特性。教学难点：磁场的物质性和基本性质。教学方法：类比法、实验法、比较法。

教学用具：条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、导线和开关、电源、铁架台、投影片、多媒体辅助教学设备。教学过程：

第1节 磁现象和磁场

（一）引入新课

我国是世界上最早发现磁现象的国家。早在战国末年就有磁铁的记载。我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献。在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等。进人21世纪后，科技的发展突飞猛进、一日千里，作为新世纪的主人，肩负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高峰打好扎实的基础。今天，我们首先认识磁场。

（二）进行新课

1、磁现象

教师：引导学生阅读教材“磁现象”两段，明确以下几个问题：

问题1天然磁石的主要成分是什么？永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性。

问题2什么是永磁体、磁性和磁极？磁体有几个磁极，如何规定的？磁性最强的区域就是磁极。

2、电流的磁效应

教师：电现象和磁现象之间存在着许多相似，请你举例说明。

学生：讨论，交流，发表见解。电荷存在正负、磁体存在两极；电荷间有力的作用，且同号电荷相斥，异号电荷相吸；磁体间同样有力的作用，且同名磁极相斥，异名磁极相吸。

教师：电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？如果你是一位物理学家，你会怎样认为呢？ 教师：引导学生阅读教材80页思考问题：

问题1人们是通过那些自然现象，开始形成了相互联系和相互转化的思想？ 问题2开始，奥斯特的实验研究均以“失败”告终，为什么？你从中有何启发？

问题3奥斯特是如何发现电流磁效应的？以前的实验为什么会失败？谈谈你的想法。奥斯特发现电流磁效应的实验有何意义，竟使安培、法拉第对奥斯特有如此高的评价？ 学生：阅读教材，讨论、交流、发表见解。

3、磁场

提问：磁体对磁体有力的作用，奥斯特的电流磁效应实验说明电流对磁体也有力的作用。这些作用力都不需要直接接触，就能产生。那么，这些作用力是怎样产生的呢？是不是不需要任何媒介物就能产生？ 答：是通过磁场产生的。

教师：你为什么会想到是通过磁场产生的？类比前面的学习谈一下自己的看法。

学生：奥斯特的电流磁效应实验说明电和磁是相互联系的。电荷的周围存在电场，电荷间通过电场产生相互作用，那么，磁体和电流的周围必然会存在磁场，磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用。教师：既然电流的周围存在磁场，对磁体会产生力的作用，那么磁体对电流会产生力的作用吗？电流与电流之间有没有力的作用？ 学生：有。因为力是相互的。

演示：如图3.1-3所示，通电导线与磁体间发生相互作用。学生：认真观察实验，体会磁体对通电导线产生力的作用。

结论：磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质。磁体和电流的周围存在磁场，磁体间、电流和磁体间、电流和电流间的相互作用，都是通过磁场产生的。

问题：大家猜想一下，磁场的基本性质是什么呢？与电场的基本性质是否相似？

学生：磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。与电场的基本性质是相似的。（电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用）

结论：电荷之间存在相互作用的力，它不是电荷之间直接发生的，而是通过电场发生的（这一结论是从电荷间相互作用的现象结合“力是物体间的相互作用”推理得出的）。通过类比，可以推断出“磁极间的相互作用也是通过磁场而发生的”磁场也具有物质性。问题：请大家思考，悬吊着的磁针为什么会指示南北呢？ 答：说明地球的周围有磁场，地磁场对磁针产生了磁场力。

4、磁性的地球

教师：地球的周围存在磁场，地球实际上就是一个巨大的磁体，它也有两个磁极，地磁南极和地磁北极。地磁场的南北极与地理的南北极并不重合。观察图3.1-4，地磁场的南北极连线与地理的南北极之间有一个偏角，叫做磁偏角。磁偏角的数值在地球上不同的地点是不同的。而且，地球的磁极在缓慢地移动，磁偏角也在缓慢地变化。

指出：许多天体和地球一样，也存在着磁场。如太阳、月亮、火星等都存在磁场。但它们的磁场有不同的特点。如火星的磁场不像地球的磁场那样是全球性的，而是局部的。因此指南针不能在火星上工作。对天体磁场的研究具有十分重要的科学意义。

5、课堂小节

6、作业：

1、完成P81 练习2、3

教后记：思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。

第二篇：高中物理第三章磁场1磁现象和磁场学案选修3-1教案

磁现象和磁场

[学习目标] 1.了解磁现象，知道磁体、磁极、磁性、磁场等概念，明确磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的.2.了解电流的磁效应，体会奥斯特发现电流的磁效应的重要意义.3.了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点.一、磁现象 电流的磁效应

[导学探究](1)取一个条形磁铁，用一枚大头针分别靠近磁铁的两端和中部，观察到什么现象？

(2)取两个条形磁铁，分别将它们的同名磁极、异名磁极相互靠近，观察到什么现象？(3)将一通电直导线水平放置在小磁针的上方，分别观察导线东西放置和南北放置两种情况下，小磁针的转动情况.答案(1)磁铁能够吸引大头针，两端对大头针的吸引力较大，中间部分对大头针的吸引力较小.(2)同名磁极靠近，相互排斥；异名磁极靠近，相互吸引.(3)导线东西放置时，小磁针不转动；导线南北放置时，小磁针转动.[知识梳理] 1.磁现象

(1)磁性：物体具有的吸引铁质物体的性质称为磁性.(2)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极.①磁体有两个磁极，一个叫N极(又叫北极)，另一个叫S极(又叫南极).②同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.2.电流的磁效应

(1)奥斯特实验(如图1所示)：

图1 导线沿南北方向放置在小磁针的上方.(2)意义：说明通电导体周围存在着磁场，发现了电流的磁效应，首先揭示了电与磁之间是有联系的.1 [即学即用] 判断下列说法的正误.(1)条形磁铁从中间断开后，每一段只剩一个磁极.(×)

(2)首先发现电流的磁效应的是丹麦物理学家奥斯特，他发现电流的周围能产生磁场.(√)(3)大磁铁的磁性较强，对小磁针的作用力大，但小磁针对大磁铁的磁场力较小.(×)(4)任何两个磁体之间产生的磁场力总是大小相等、方向相反.(√)

二、磁场

[导学探究] 电荷与电荷之间的相互作用是通过电场产生的，那么磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是如何发生的？ 答案 都是通过磁场发生的.[知识梳理] 1.磁场：存在于磁体周围或电流周围的一种客观存在的特殊物质.磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、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.基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用(如图2所示).图2 [即学即用] 判断下列说法的正误.(1)磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场产生的.(√)(2)电流和电流之间的相互作用是通过电场产生的.(×)(3)磁场并不是真实存在的，而是人们假想出来的.(×)

三、地球的磁场

[导学探究] 指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航海事业的发展产生了巨大的影响，但在古代指南针为什么指南曾是一个不解之谜，你知道指南针为什么指南吗？ 答案 因为地球是个大磁体，它对指南针有力的作用.[知识梳理] 1.地磁场

地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁场.如图3所示，地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近.2

图3 2.磁偏角

地球的地理两极与地磁两极并不重合，水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间有一个夹角，这个夹角叫做磁偏角.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极.(×)(2)地磁场的南极在地理北极附近.(√)

(3)地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的.(×)(4)地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的.(√)

一、对磁现象和磁场的认识

例1(多选)下列说法中正确的是()A.磁场是客观存在的一种物质

B.磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极 C.磁体或电流在自己周围的空间会产生磁场

D.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的，而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的 答案 ABC 解析 磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种客观存在的物质，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产生的.针对训练1 关于磁场，下列说法正确的是()A.磁场的基本性质是对处于其中的磁体或通电导体有力的作用 B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质

C.磁场是磁体周围或通电导体周围存在的一种物质，有小磁针放入其中时，存在磁场；无小磁针放入时，磁场不存在

D.磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无 答案 A 解析 磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导体有力的作用，A正确；磁场虽然看不见摸不着，但是它是客观存在的，B、C、D错误.二、对奥斯特实验和电流的磁效应的认识

例2 在做奥斯特实验时，下列操作中现象最明显的是()A.沿导线方向放置磁针，使小磁针在导线的延长线上 B.垂直导线方向放置磁针，使小磁针在导线的正下方 C.导线沿南北方向放置在小磁针的正上方 D.导线沿东西方向放置在小磁针的正上方 答案 C 解析 为了使现象明显，应该将小磁针放置在导线一侧，且平行导线方向放置小磁针.又由于小磁针只能在水平面内转动，所以应该将小磁针放置在导线下方或上方，即将小磁针和导线放置在同一竖直面内，而不能将小磁针和导线放置在同一水平面内，由于地球的磁场是沿南北方向的，为了使实验现象明显，应该使电流的磁场不沿南北方向，最好沿与南北方向夹角最大的东西方向，所以应在南北方向放置导线.故选C.针对训练2(多选)如图4所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上.当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时，所能观察到的现象是()

图4 A.小磁针不动

B.若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转 C.若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转 D.若是一根通电导线，小磁针会发生偏转 答案 BCD 解析 电流是由运动电荷产生的，当电荷在小磁针上方运动时也会形成电流，从而形成磁场，通电导线周围也存在磁场，这两种磁场是等效的，均会使小磁针发生转动，故B、C、D均正确.三、对地磁场的认识

例3(多选)下列说法正确的是()A.地球是一个巨大的磁体，其N极在地理南极附近，S极在地理北极附近

B.地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下 C.在地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地理的两极并不重合，其间有一个夹角，这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的 D.在地球表面各点磁场强弱相同 答案 AB 解析 地磁场的分布类似于条形磁铁周围的磁场分布，所以在地球表面赤道上的磁场最弱，选项D错误；在地球上不同位置，磁偏角的数值是不同的，因此选项C错误.地磁场问题的处理要点

1.地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正上方磁场方向竖直向下.2.在赤道正上方，地磁场方向水平向北.3.在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方.1.(多选)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用，以下示意图正确的是()A.磁体磁场磁体 B.磁体磁场通电导体 C.通电导体电场通电导体 D.通电导体磁场通电导体 答案 ABD 解析 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.(多选)指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针，下列说法正确的是()A.指南针可以仅具有一个磁极

B.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰

D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转 答案 BC 3.地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，下列说法正确的是()A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的 B.地磁场的方向是与地面平行的 C.地磁场的方向是从北向南方向的

D.在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的

答案 D 解析 地磁场的方向是由南向北方向，但与经线并不重合，在赤道上空，地磁场方向与地面平行，在地理南极附近，地磁场方向竖直向上，在地理北极附近，地磁场方向竖直向下.4.(多选)如图5所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生摆动，以下说法正确的是()

图5 A.这个力F是通过磁场产生的 B.这个力F没有反作用力

C.这个力F的反作用力作用在通电导线上 D.这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上 答案 AD 解析 蹄形磁铁通过磁铁的磁场对通电导线产生了力的作用，同时通电导线也通过导线的磁场对蹄形磁铁产生了力的作用.一、选择题(1～6题为单选题，7～9题为多选题)1.判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有几组器材，其中最为可用的是()A.被磁化的缝衣针及细棉线 B.带电的小纸球及细棉线 C.小灯泡及导线 D.蹄形磁铁及细棉线 答案 A 2.下列关于磁场的说法中正确的是()A.磁体周围的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的 B.将小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用 C.把磁体放在真空中，磁场就消失了

D.当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场，不撒铁屑磁场就消失 答案 B 3.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，6 然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图1.结合上述材料，下列说法不正确的是()

图1 A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D.在赤道上磁针的N极在静止时指向地理北极附近答案 C 4.如图2所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计自左向右从条形磁铁上方缓慢移动时，弹簧测力计的示数()

图2 A.不变 B.逐渐减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 答案 C 解析 磁铁上磁极的磁性最强，对铁球的吸引力最大，所以铁球自左向右移动时，所受磁铁的引力先减小后增大，弹簧测力计的示数也随之先减小后增大，故选C.5.如图3所示，假如将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将()

图3 7 A.指北 B.指南 C.竖直向上 D.竖直向下 答案 D 6.将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对的磁极极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图4所示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是()

图4 A.F＜G C.G＜F＜2G 答案 D 解析 由A、B两磁环相对的磁极极性相同，知它们之间相互作用力是斥力.A悬浮在空中，说明A受力平衡，因此，A受到的重力和B对A的排斥力大小相等.根据牛顿第三定律，B受到A的斥力大小等于G.对B受力分析可知，B受到重力、向下的斥力和底座对B向上的支持力，B静止，所以F支＝2G，所以B对底座的压力F也为2G.7.下列说法中正确的是()A.磁场看不见、摸不着，所以它并不存在，它是人们为了研究问题方便而假想出来的 B.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 C.磁体和通电导体都能产生磁场

D.若小磁针始终指向南北方向，则小磁针的附近一定没有磁铁 答案 BC 解析 磁场是一种“场”物质，它和我们常见的分子、原子组成的物质不同，它是以一种“场”的形式存在的，故选项A错误.由磁极间相互作用的基本规律及电流的磁效应可知，选项B、C正确.若磁铁放在小磁针的南方或北方，小磁针仍可能始终指向南北方向，故选项D错误.8.某同学身边有一个长铁条，为了检验它是否具有磁性，该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针.下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论，其中正确的是()A.若小磁针被吸引过来，则说明长铁条一定有磁性 B.若小磁针被吸引过来，则长铁条可能没有磁性 C.若小磁针被推开，则说明长铁条一定有磁性

B.F＝G D.F＝2G D.若小磁针被推开，则长铁条可能没有磁性 答案 BC 解析 因为磁铁有吸引铁质物体的性质，小磁针有磁性，可吸引长铁条，故长铁条可能没有磁性，选项A错，B对；根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，选项C对，D错.9.如图5所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()

图5 A.甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的 B.乙图中，磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的 C.丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D.丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的 答案 BC 解析 甲图中，电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的；乙图中，磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的；丙图中，电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的.综上所述，选项B、C正确.二、非选择题

10.关于月球上的物理现象和规律，同学们提出了很多问题和猜想，有关月球有无磁场，同学们提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案：

(1)取一枚小磁针用细线悬挂在月球表面附近，如果它静止时N极指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场.(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的北极.你认为这个实验方案中有没有需要改进和改正的地方，如有，请改进或改正.答案 有需改进和改正的地方.(1)应做多次实验，观察小磁针N极是否总是指向某一个方向.(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的南极.11.两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图6所示，开始时平板和磁铁均处于水平位置，且静止不动.图6 9 a.若将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起；

b.若将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两个条形磁铁也吸在了一起.回答下列问题：

(1)开始时两磁铁静止不动的原因是 ； 左侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向.(2)在a过程中，磁铁开始滑动时，平板在向上做(填“加速”或“减速”)运动.(3)在b过程中，磁铁开始滑动时，平板在向下做(填“加速”或“减速”)运动.(4)若平板AB突然向右加速，则左侧的磁铁将会做什么运动？

答案(1)两磁铁间相互作用的磁力小于磁铁与平板间的最大静摩擦力 左(2)减速(3)加速(4)相对于平板AB静止或相对于平板AB向左滑动

解析(1)两磁铁间相互作用的磁力小于磁铁与平板间的最大静摩擦力，所以两磁铁都静止不动，此时对左侧的磁铁来说，吸引力向右，故静摩擦力的方向向左.(2)平板向上运动时，两磁铁吸在了一起，说明磁铁受到的摩擦力减小，支持力减小，磁铁处于失重状态，加速度方向向下，故平板向上做减速运动.(3)平板向下运动时，两磁铁也吸在了一起，说明磁铁仍处于失重状态，故平板向下做加速运动.(4)若平板AB运动的加速度较小，左侧磁铁相对于平板AB静止不动，但受到的静摩擦力向左减小或向右增大；若平板AB运动的加速度较大，左侧磁铁将会相对于平板AB向左滑动.10

第三篇：磁现象和磁场教案

磁现象和磁场

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、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪

四、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。

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-----磁现象和磁场 1．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。

【板书1】磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体

叫磁体，磁体中磁性最强的区域叫磁极。

2．电流的磁效应

（1）介绍人类认识电现象和磁现象的过程。

（2）演示奥斯特实验：让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时，也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔，也可以留下问题让学生思考。

了解电流的磁效应的发现过程，体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实验)，认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门)，为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。

【板书1】磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（与电荷类比）【板书2】电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。

3．磁场

演示：磁场对电流的作用，电流与电流的作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念，应说明磁场虽然看不见、摸不着，但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。

【板书1】磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质

存在的一种特殊形式）。

【板书2】.磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.【板书3】磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁

场发生的。

4．磁性的地球

明白地理的南北极和地磁的南北极的区别，了解磁偏角，介绍沈括对磁偏角的研究。用一个条形磁铁来模拟地磁场，说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。

【板书】地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。

地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。

（三）对本节知识做简要的小结

（四）巩固新课：1。让学生复习课本内容。

2。完成问题与练习（作练习）

第四篇：磁现象和磁场教案

第一节

磁现象和磁场（1课时）

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，体现砂现象的广泛性 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、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪

四、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 1．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。

【板书】磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体，磁体中磁性最强的区域叫磁极。2．电流的磁效应

（1）介绍人类电现象和磁现象的过程。

（2）演示奥斯特实验：让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向南流。在认识电流的磁效应的同时，也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔，也可以留下问题让学生思考。

了解电流的磁效应的发现过程，体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实 验)，认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门)，为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。

【板书1】磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（与电荷类比）【板书2】电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。3．磁场

演示：磁场对电流的作用，电流与电流的作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念，应说明磁场虽然看不见、摸不着，但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。

【板书1】磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。

【板书2】.磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.【板书3】磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。

4．磁性的地球

明白地理的南北极和地磁的南北极的区别，了解磁偏角，介绍沈括对磁偏角的研究。用一个条形磁铁来模拟地磁场，说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。

【板书1】地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。

地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。

（三）对本节知识做简要的小结

（四）巩固新课：1。让学生复习课本内容。2。指导学生阅读STS 3。完成问题与练习（作练习）

第二节、磁感应强度（1课时）

一、教学目标

（一）知识与技能

1．理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。2．能用磁感应强度的定义式进行有关计算。

（二）过程与方法

通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。

（三）情感态度与价值观

培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。

二、重点与难点：

磁感应强度概念的建立是本节的重点（仍至本章的重点），也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点

三、教具：蹄形磁铁，低压电源，多媒体等。

四、教学过程：

（一）复习上课时知识后引入

要点：磁场的概念。

提问、引入新课：

磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢？

（紧接着教师提问以下问题.）

1． 哪个物理量来描述电场的强弱和方向？ ［学生答］用电场强度来描述电场的强弱和方向.2．电场强度是如何定义的？其定义式是什么？ ［学生答］电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的，其定义式为E=F/q 过渡语：今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.（二）新课讲解-----第二节、磁感应强度 1．磁感应强度的方向

【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时，小磁针的N极所指的方向不同，来认识磁场具有方向性，明确磁感应强度的方向的规定。

【板书】小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 过渡语：能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢？ 2．磁感应强度的大小

【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的，说明磁场有强弱。

【演示2】探究影响通电导线受力的因素（如图）

先介绍匀强磁场：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。

后定性演示（控制变量法）①保持通电导线的长度不变，改变电流的大小②保持电流不变，改变通电导线的长度。让学生观察导线受力情况。

【板书1】精确实验表明，通电导线和磁场方向垂直时，通电导线受力（磁场力）大小FIL

写成等式为：F = BIL

① 式中B为比例系数。

注意：①B与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B的值不同（即使同样的电流导线的受力也不样）

再用类比电场强度的定义方法，从而得出磁感应强度的定义式 【板书2】磁感应强度的大小（表征磁场强弱的物理量）

（1）定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。符号：B 说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。其中，I和导线长度L的乘积IL称电流元。

B（2）定义式：FIL

②

（3）单位：在国际单位制中是特斯特，简称特，符号T.1T=N/A·m（4）物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量.对B的定义式的理解：

①要使学生了解比值F/IL是磁场中各点的位置函数。换句话说，在非匀强磁场中比值F/IL是因点而异的，也就是在磁场中某一确定位置处，无论怎样改变I和L，F都与IL的乘积大小成比例地变化，比值F/IL跟IL的乘积大小无关。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度，所以人们用它来定义磁场的磁感应强度。还应说明F是指通电导线电流方向跟所在处磁场方向垂直时的磁场力，此时通电导线受到的磁场力最大。

②有的学生往往单纯从数学角度出发，曲公式B= F/IL得出磁场中某点的B与F成正比，与IL成反比的错误结论。

③应强调说明对于确定的磁场中某一位置来说，B并不因探测电流和线段长短（电流元）的改变而改变，而是由磁场自身决定的；比值F/IL不变这一事实正反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的。

【例】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？

F5102 NB2 T2IL2.5A110 m解答：

介绍一些磁场的磁感应强度值。（P89表3。2-1）

（三）小结：可继续类比磁场与静电场，小结出以下两个方面：

一是电场力与磁场力在方向上是有差异的。电场力的方向总是与电场强度E的方向相同或相反；而磁场力的方向恒与磁感应强度B的方向垂直。

二是E和B在引入方法上也是有差异的。在电场强度E的引入中，考虑到的是电场中检验电荷所受的力F与检验电荷所带电量q之比；而在磁感应强度B的引入中，考虑的是磁场中检验电流元所受的力F与乘积IL之比。

（四）巩固新课：（1）指导学生阅读“科学漫步”。

（2）指导学生完成P90“问题与练习”1-3题

第三节、几种常见的磁场（1.5课时）

一、教学目标

（一）知识与技能

1．知道什么叫磁感线。

2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况

3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象 5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场 6．理解磁通量的概念并能进行有关计算

（二）过程与方法

通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。

（三）情感态度与价值观

1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.2.培养学生的空间想象能力.二、重点与难点：

1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算

三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源

四、教学过程：

（一）复习引入

要点：磁感应强度B的大小和方向。

［启发学生思考］电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？ ［学生答］磁场可以用磁感线形象地描述.-----引入新课

（老师）类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向

（二）新课讲解 【板书】1．磁感线（1）磁感线的定义

在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。（2）特点：

A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小

【演示】用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。【注意】①磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。②区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。2．几种常见的磁场 【演示】 ①用铁屑模拟磁感线的演示实验，使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。

②用投影片逐一展示:条形磁铁（图1）、蹄形磁铁（图2）、通电直导线（图3）、通电环形电流（图4）、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)（图5）、※辐向磁场（图6）、还有二同名磁极和二异名磁极的磁场。

（1）条形、蹄形磁铁，同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况（图

1、图2）（2）电流的磁场与安培定则 ①直线电流周围的磁场

在引导学生分析归纳的基础上得出

○直线电流周围的磁感线：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.（图3）

○直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）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.②环形电流的磁场

○环形电流磁场的磁感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直（图4）。［教师引导学生得］

○环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：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.③通电螺线管的磁场.○通电螺线管磁场的磁感线：和条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相当于北极；内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线（图5）

○通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极（螺线管内部磁感线的方向）.③电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：磁场的有无可由通断电来控制；磁场的极性可以由电流方向变换；磁场的强弱可由电流的大小来控制。

【说明】由于后面的安培力、洛伦兹力、电磁感应与磁感应强度密切相关，几种常见磁场的磁感线的分布是一个非常基本的内容，不掌握好，对后面的学习有很大影响。3．安培分子电流假说

（1）安培分子电流假说（P92）

对分子电流，结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则，以便学生更容易理解“它的两侧相当于两个磁极”，这句话；并应强调“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”，以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。（2）安培假说能够解释的一些问题

可以用回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验，加深学生的印象。举生活中的例子说明，比如磁卡不能与磁铁放在一起等等。

【说明】“假说”，是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。在物理定律和理论的建立过程中，“假说”，常常起着很重要的作用，它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下，经过思维发展而产生出来的。（3）磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的．

4．匀强磁场

（1）匀强磁场：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。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。

（2）两种情形的匀强磁场：即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场；相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时，其中间区域的磁场P92图3.3-7，图3.3-8。

5.磁通量

（1）定义： 磁感应强度B与线圈面积S的乘积，叫穿过这个面的磁通量（是重要的基本概念）。

（2）表达式：φ=BS 【注意】①对于磁通量的计算要注意条件，即B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度，S是线圈面积在与磁场方向垂直的平面上的投影面积。②磁通量是标量，但有正、负之分，可举特例说明。（3）单位：韦伯，简称韦，符号Wb

1Wb = 1T·m2（4）磁感应强度的另一种定义（磁通密度）:即B =φ/S 上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，并且用Wb/m2做单位（磁感应强度的另一种单位）。所以：1T = 1 Wb/m2 = 1N/A·m

（三）小结：对本节各知识点做简要的小结。并要求学生课外按P93【做一做】 巩固练习

1.如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右.试判定电源的正负极.解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以在螺线管内部磁感线方向由a→b，根据安培定则可判定电流由c端流出，由d端流入，故c端为电源的正极，d端为负极.注意：不要错误地认为螺线管b端吸引小磁针的N极，从而判定b端相当于条形磁铁的南极，关键是要分清螺线管内、外部磁感线的分布.2.如图所示，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.试确定电流方向.电流方向为逆时针方向.（四）巩固新课（1）复习本节内容

（2）阅读“科学漫步”（3）指导学生完成“问题与练习”1—4 第四节、磁场对通电导线的作用力（1.5课时）

一、教学目标

（一）知识与技能

1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断----左手定则。知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题.知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL.3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。

（二）过程与方法

通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的间想像能力。

（三）情感态度与价值观

使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知识之间的联系。

二、重点与难点：

重点：安培力的方向确定和大小的计算。

难点：左手定则的运用（尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用）。

三、教具：磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。

四、教学过程：

（一）复习引入

让学生回忆在在第二节中通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关。过渡：本节我们将对安培力做进一步的讨论。

（二）新课讲解-----第四节、磁场对通电导线的作用力 安培力：磁场对电流的作用力.安培力是以安培的名字命名的，因为他研究磁场对电流的作用力有突出的贡献.1．安培力的方向

【演示】按照P85图3。1—3所示进行演示。（1）、改变电流的方向，观察发生的现象.［现象］导体向相反的方向运动.（2）、调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，观察发生的现象.［现象］导体又向相反的方向运动 ［教师引导学生分析得出结论］（1）、安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系.（2）、安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.（P96图3。4-1）如何判断安培力的方向呢？

人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一左手定则．

左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，把手放人磁场中，让磁感线垂直穿人手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向．（如图）。

【说明】左手定则是一个难点，涉及三个物理量的方向，涉及三维空间，而学生的空间想像力还不强，所以教师应引导学生如何将三维图形用二维图形表达(侧视图、俯视图和剖面图等等)，还要引导学生如何将二维图形想像成三维图形。---可将右图从侧视图、俯视图和剖面图一一引导学生展示。

*一般情形的安培力方向法则介绍„

结论：电流和磁场可以不垂直，但安培力必然和电流方向垂直，也和磁场方向垂直，用左手定则时，磁场不一定垂直穿过手心，只要不从手背传过就行。

*至于大小法则，如果电流和磁场不垂直，则将磁场进行分解，取垂直分量代入公式即可；从这个角度不难理解——如果电流和磁场平行，那么安培力是多少？[学生]为零。引导学生分析判断P99第一题

补充练习：判断下图中导线A所受磁场力的方向.答案：

（垂直于纸面向外）

【演示】平行通电直导线之间的的相互作用（P97图3。4—3）。

引导学生区别安培定则和左手定则，并且用这两个定则去解释“平行通电导线之间的相互作用”这一演示实验，解释时应明白左边的通电导线受到的安培力是右边的通电导线所产生的磁场施加的，反之亦然。

2、安培力的大小

通电导线（电流为I、导线长为L）和磁场（B）方向垂直时，通电导线所受的安培力的大小：F = BIL（最大）

两种特例：即F = ILB(I⊥B)和F = 0(I∥B)。

一般情况：当磁感应强度B的方向与导线成θ角时，有F = ILBsinθ

【注意】在推导公式时，要让学生明确两点：一是矢量的正交分解体现两个分量与原来的矢量是等效替代的关系，二是从特殊到一般的归纳的思维方法。（具体推导见P97）

还应该注意的是：尽管公式F=ILB是从公式B=F/IL变形而得的，但两者的物理意义却 有不同。①公式B=F/IL是根据放置于给定磁场中的给定点上的检验电流(电流元)受力情况，来确定这一位置的磁场的性质，它对任何磁场中的任何点都是适用的。②公式F=ILB则是在已知磁场性质的基础上，确定在给定位置上给定的一小段通电直导线的受力情况，在中学阶段，它只适用于匀强磁场。教师应该给学生指出：物理公式在作数学的等价变形时，其物理意义和适用范围将会发生变化。这是应用数学知识解决物理问题时所要引起注意的问题，但却往往被人们所忽视。

应该提醒学生注意安培力与库仑力的区别。电荷在电场中某一点受到的库仑力是一定的，方向与该点的电场方向要么相同，要么相反。而电流在磁场中某处受到的磁场力，与电流在磁场中放置的方向有关，电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL，一般情况下的安培力大于零，小于BIL，方向与磁场方向垂直。

3、磁电式电流表（1）电流表的组成及磁场分布

请同学们阅读课文，让学生先看清楚磁铁、铝框、线圈、螺旋弹簧、极靴、指针、铁质圆柱等构件，了解它们之中哪些是固定的，哪些是可动的。然后回答.：电流表主要由哪几部分组成的？

数分钟后，教师出示实物投影并课件演示---图1

［学生答］电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成.电流表的组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘.（最基本的是磁铁和线圈）

教师提示注意：a、铁芯、线圈和指针是一个整体；b、蹄形磁铁内置软铁是为了（和铁芯一起）造就辐向磁场；c、观察——铁芯转动时螺旋弹簧会形变。［实物投影课本图2］

［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？ ［教师讲解］电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.［问题］什么是均匀辐向分布呢？ ［教师进一步讲解］所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的.（2）电流表的工作原理-------引导学生弄清楚以下几点：（并请学生自己归纳P98）①线圈的转动是怎样产生的? ②线圈为什么不一直转下去？

③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱? ④如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向? ⑤使用时要特别注意什么?

（三）对本节要点做简要小结.（四）巩固新课：

1、复习本节内容

2、做一做（P98）

3、完成“问题与练习”

2、4练习，3作业。第五节、磁场对运动电荷的作用（1课时）

一、教学目标

（一）知识与技能

1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.2、知道洛伦兹力大小的推理过程.3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.5、了解电视显像管的工作原理

（二）过程与方法

通过观察，形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观)，洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。

（三）情感态度与价值观

引导学生进一步学会观察、分析、推理，培养学生的科学思维和研究方法。让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。

二、重点与难点：

重点：1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动)，是本章的重点 难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功.2.洛伦兹力方向的判断.三、教具：电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体

四、教学过程：

（一）复习引入

前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题： 1.如图判定安培力的方向（让学生上黑板做）

若已知上图中：B=4.0×10-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A.求：导线所受的安培力大小？ ［学生解答］

解：F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N 答：导线受的安培力大小为4×10-3 N.2.什么是电流？

［学生答］电荷的定向移动形成电流.［教师讲述］磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，我们会想到：这个力可能是作用在运动电荷上的，而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现.［演示实验］观察磁场阴极射线在磁场中的偏转（100页图3。5--1）［教师］说明电子射线管的原理： 说明阴极射线是灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹，磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的，还应明确磁场的方向。

［实验结果］在没有外磁场时，电子束沿直线运动，蹄形磁铁靠近电子射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。学生用左手定则判断电子束弯曲方向。［学生分析得出结论］磁场对运动电荷有作用.------引出新课

（二）新课讲解

1、洛伦兹力的方向和大小（1）、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力.通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现.【说明】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力，引导学生提出猜想：磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷的作用力。

［过渡语］运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，那么洛伦兹力的方向如何判断呢？ ［问题］如图

（2）判定安培力方向.（上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上，乙图安培力方向为垂直电流方向向下）

②.电流方向和电荷运动方向的关系.（电流方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反）③.F安的方向和洛伦兹力方向关系.（F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同，和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反.）

④.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.（学生分析总结）

（2）、洛伦兹力方向的判断——左手定则

伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所受的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向；若四指指向是电荷运动的反方向，那么拇指所指的正方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向.【要使学生明确】：正电荷运动方向应与左手四指指向一致，负电荷运动方向则应与左手四指指向相反(先确定负电荷形成电流的方向，再用左手定则判定)。［投影出示练习题］----“问题与练习”1（2）试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.［学生解答］

甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上.乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下.丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向读者.丁中正电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里

（3）、洛伦兹力的大小

现在我们来研究一下洛伦兹力的大小.通过“思考与讨论”，来推导公式F=qvBsinθ时，应先建立物理模型(教材图3．5—3)，再循序渐进有条理地推导，这一个过程可放手让学生完成，体现学习的自主性。

也可以通过下面的命题引导学生一一回答。

设有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中.［问题］这段导线中电流I的微观表达式是多少？让学生推导后回答。［学生答］I的微观表达式为I=nqSv

［问题］这段导体所受的安培力为多大？［学生答］F安=BIL ［问题］这段导体中含有多少自由电荷数？ ［学生答］这段导体中含有的电荷数为nLS.［问题］每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？ ［学生答］安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F的合力，这段导体中含有的自由电荷数为nLS,所以

F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB 洛伦兹力的计算公式

（1）当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v┴B）

F = qvB

（2）当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时（v∥B）

F = qvBsinθ 上两式各量的单位： F为牛（N），q为库伦（C），v为米/秒（m/s）, B为特斯拉（T）

最后，通过“思考与讨论”，说明由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的，所以它对运动的带电粒子总是不做功的。

2． 像管的工作原理

（1）原理 ：应用电子束磁偏转的道理（2）构造 ：由电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等组成（介绍各部分的作用102页）

在条件允许的情况下，可以让学生观察显像管的实物，认清偏转线圈的位置、形状，然后运用安培定则和左手定则说明从电子枪射出的电子束是怎样在洛伦兹力的作用下发生偏转的。再通过“思考与讨论”（103页），让学生弄清相关问题。进而介绍电视技术中的扫描现象。最后让学生回忆 “示波管的原理”，通过对比看看二者的差异。

（三）对本节内容做简要小结

（四）巩固新课

（1）复习本节内容

（2）完成“问题与练习” 4、5练习，3作业

第五篇：人教版高中物理选修3-1作业：3-1磁现象和磁场(含答案)

课后作业45分钟

限时：45分钟

一、选择题(8×5′，共40分)1．某同学想重做奥斯特实验，于是他在直导线下面放一个小磁针，待小磁针不再摆动时，在直导线中通上较大的直流电，但是小磁针并没有偏转，这可能是因为（）A．导线与磁针平行 B．导线与磁针垂直 C．导线是东西放置的 D．导线是南北放置的

解析：没有其他磁场存在时，小磁针仅受地磁场的作用力，静止时将指向南北方向．要使小磁针发生偏转，直线电流的磁场就不能再沿南北方向．因为受地磁场的作用，当小磁针静止时，磁针指向南北方向，如果磁针上方的导线东西放置，电流的磁场在磁针处也是南北方向，磁针有可能不偏转，B、C正确，A、D错误．

答案：BC 2．下列可能发生相互作用的是（）A．静止电荷对固定通电直导线 B．固定磁铁对静止电荷 C．磁铁对运动电荷 D．磁铁对电流

解析：各种磁体间发生作用的实质是运动电荷之间通过磁场力发生的，因此根据磁体间作用的相互性可知，磁体不可能对静止电荷产生磁场力，故选项A、B错误，选项C、D正确．

总分：100分

答案：CD 3．关于地磁场，下列叙述正确的是（）A．地球的地磁两极和地理两极重合

B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极 C．地磁的北极与地理的南极重合 D．地磁的北极在地理南极附近

解析：地球是一个大磁体，其磁北极(N极)在地理南极附近，磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合．指南针指南的一极应该是磁针的南极(S极)，选项D正确．

答案：D 4．我们根据奥斯特实验、罗兰实验以及安培分子电流假说，形成了统一认识：产生磁场的根本原因是（）A．磁铁

C．静止电荷

B．金属导线 D．运动电荷

解析：磁现象的本质来源于运动电荷，因此一切磁现象都可以归结为运动电荷产生磁场并通过磁场发生相互作用，故D项正确．

答案：D 5．奥斯特实验说明了（）A．磁场的存在 B．磁场具有方向性 C．通电导线周围存在磁场 D．磁体间有相互作用

解析：放在通电直导线附近的小磁针受力偏转，说明通电导线周围存在磁场．

答案：C

6．关于地磁场，下列说法中正确的是（）A．地球的地磁两极与地理两极重合 B．地球的地磁北极与地理北极重合 C．地球的地磁北极与地理南极重合 D．地球的地磁北极在地理南极附近

解析：地球的地理两极与地磁两极并不重合，地球的地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，故答案为D.答案：D 7．磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图，以下正确的是（）A．磁体⇔磁场⇔磁体 B．磁体⇔磁场⇔电流 C．电流⇔电场⇔电流 D．电流⇔磁场⇔电流

解析：磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间都是通过磁场进行相互作用的．

答案：ABD 8．下列天体周围都存在磁场，其中指南针不能在其上工作的是（）A．地球

C．水星

B．太阳 D．火星

解析：火星不像地球那样有一个全球性的磁场，因此指南针不能在火星上工作．

答案：D

二、非选择题（9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)9．________和________都叫做永磁体，它们的特点是都能够吸引

________物体，我们把物体所具有的这种性质叫做________；磁体各部分的磁性强弱不同，磁性最强的区域叫做________；

能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫________，又叫________极；指北的磁极叫________，又叫________极．

答案：天然磁石；人造磁体；铁、钴、镍等；磁性；磁极；南极；S；北极；N 10．把一根柔软的弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯中的水银面接触，并使它组成如图1所示的电路，当闭合开关后，将看到的现象是什么．

图1 解：通电后，弹簧的每一圈都相当于一个环形电流，且各线圈都通以相同方向的电流，根据同向电流相互吸引，弹簧收缩，下端脱离水银面，使电路断开；电路断开后，弹簧中不再有电流，各圈中的相互吸引力消失，弹簧在弹力和自身重力作用下下落，于是电路又接通，弹簧又收缩，如此周而复始，弹簧上、下跳动．

11．日常生活中，磁的应用给我们带来方便．例如，把螺丝刀做成磁性刀头，可以像手一样抓住需要安装的铁螺丝，还能把掉在狭缝中的铁螺丝取出来．请你关注自己的生活，看看哪些地方如果应用磁性可以带来方便，写出你的创意．

解：可以在衣柜门上安上磁铁，使柜门能自动关闭等． 12．一个原来静止的小磁针，在不接触的情况下你有哪些办法使它偏转？

解：可以拿磁铁靠近它，也可以在它上方或下方平行放置一通电直导线．