《電流的磁場(chǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、電流的磁場(chǎng)一、教學(xué)任務(wù)分析本節(jié)課是電流的磁場(chǎng)的第二講，是在學(xué)習(xí)了永磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)以后，對(duì)磁現(xiàn)象的進(jìn)一步學(xué)習(xí)， 有關(guān)電流的磁場(chǎng)的內(nèi)容以及空間概念的建立是今后學(xué)習(xí)安培力、 楞次定律的基礎(chǔ)，因此不僅在本章中具有重要的地位，而且在整個(gè)高中階段都是非常重要的。學(xué)習(xí)電流的磁場(chǎng)要以磁場(chǎng)方向的判斷以及磁感線的性質(zhì)為基礎(chǔ)。通過自制教具、演示實(shí)驗(yàn)、 事物投影等一系列手段， 得到直線電流方向與磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系， 通過引導(dǎo)讓學(xué)生自己總結(jié)出右手螺旋定則以及內(nèi)容。 在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)研究通電螺線管的電流方向和磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系。最后通過小組討論分析環(huán)形電流中軸線上的磁場(chǎng)。本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)探究電流方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)

2、系， 讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中體會(huì)科學(xué)規(guī)律得出的過程，激發(fā)學(xué)生探索的欲望。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)和技能（ 1 ）認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)，知道通電導(dǎo)體的周圍存在磁場(chǎng)。（ 2 ）學(xué)會(huì)用右手螺旋定則判斷直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管周圍的磁場(chǎng)。（ 3 ）會(huì)畫直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管周圍磁感線的正視圖、側(cè)視圖。2、過程和方法（ 1 ）觀察和體驗(yàn)通電導(dǎo)體與磁體之間的相互作用，初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。（ 2 ）通過畫直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管周圍磁感線的正視圖、側(cè)視圖，幫助學(xué)生逐步建立起空間的概念。3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀通過認(rèn)識(shí)電與磁之間的相互聯(lián)系， 激發(fā)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的興趣， 使學(xué)生樂于探索自然界的奧

3、妙。三、學(xué)情分析本課的教學(xué)對(duì)象是高二的學(xué)生， 學(xué)生已經(jīng)了解了磁場(chǎng)和電流周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)雖然看不見摸不著，但是對(duì)放入其中的磁極和電流會(huì)有力的作用，磁場(chǎng)的方向即為該點(diǎn)小磁針 N 極的指向，也就是小磁針靜止時(shí)N 極的受力方向、磁感線上該點(diǎn)的切線方向。通過本節(jié)課進(jìn)一步學(xué)習(xí)電流周圍的磁場(chǎng)， 學(xué)會(huì)用右手螺旋定則判斷電流方向與磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系， 讓給學(xué)生逐步建立起空間的概念，為后面右手定則、左手定則的學(xué)習(xí)做好鋪墊。四、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是根據(jù)右手螺旋定則判斷電流和磁場(chǎng)的關(guān)系；難點(diǎn)是根據(jù)正視圖、側(cè)視圖建立空間的概念。五、教學(xué)資源1、器材：自制電流的磁場(chǎng)演示儀、同屏器、小磁針、立體磁感線演示儀2、課

4、件：相關(guān)資料（課件）3、圖片：磁懸浮構(gòu)造圖片、直線電流、通電螺線管等的3Dmax 圖六、教學(xué)思路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括兩部分，第一部分右手螺旋定則；第二部分電流的磁感線畫法。 本設(shè)計(jì)的基本思路是：通過實(shí)驗(yàn)的出電流周圍的小磁針分布，通過小磁針的分布畫磁感線， 根據(jù)磁感線方向和電流方向的關(guān)系得出右手螺旋定則。然后通過點(diǎn)和叉來畫正視圖和側(cè)視 圖，幫助學(xué)生逐漸建立起空間的概念。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是會(huì)用右手螺旋定則判斷電流和磁場(chǎng)的關(guān)系，而直線電流的磁場(chǎng)方向與電流的關(guān)系可以為后面通電螺線管的磁場(chǎng)以及環(huán)形電流的磁場(chǎng)的學(xué)習(xí)做好鋪墊，所以首先把直線電流的磁場(chǎng)、各個(gè)截面圖的表示方法講解清楚。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)是把通電直導(dǎo)線水平

5、放置，但是這樣很難演示垂直于電流方向的整個(gè)截面的情況，于是本設(shè)計(jì)把通電直導(dǎo)線豎直放置。先是通過小磁針的排列畫出磁感線，然后通過鐵粉得到更加細(xì)致的磁場(chǎng)情況，然后根據(jù)鐵粉畫出磁感線的情況，然后根據(jù)磁感線方向與電流方向的關(guān)系得出右手螺旋定則。然后按照這個(gè)研究的順序讓學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)繼續(xù)研究通電螺線管的磁場(chǎng)與電流的關(guān)系。然后通過小組討論 得出環(huán)形電流的磁場(chǎng)。本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是空間概念的建立，學(xué)生在物理的學(xué)習(xí)中是第一次接觸空間的概念，本節(jié)通玩具飛鏢、3Dmax制圖、教師演示幫助學(xué)生建立空間的概念，不僅可以降低本節(jié)課的難度，而且為后面安培力、楞次定律的學(xué)習(xí)做好鋪墊。七、教學(xué)流程1、教學(xué)流程圖2、流程圖說明復(fù)習(xí)

6、提問：通過對(duì)于磁場(chǎng)方向、磁感線的復(fù)習(xí)為本節(jié)課的學(xué)習(xí)掃清障礙、做好鋪墊； 過渡句的設(shè)計(jì)從復(fù)習(xí)提問到探究I的過渡：通過奧斯特的實(shí)驗(yàn)我們知道直線電流周圍有磁場(chǎng)，那 么直線電流周圍的磁場(chǎng)到底是怎樣的呢？點(diǎn)叉符號(hào)的引入：現(xiàn)在我們知道了直線電流周圍的磁場(chǎng)情況，那么我們?nèi)绾瓮ㄟ^作 圖的方法把它表示出來呢？直線電流到通電螺線管的過渡句：現(xiàn)在我們把直導(dǎo)線密繞多次通電以后就變成了大 家桌面上的通電螺線管，現(xiàn)在我們來探究它周圍的磁場(chǎng)情況。通電螺線管到環(huán)形電流的過渡句：現(xiàn)在我們把剛剛探究過的通電螺線管切一個(gè)截面 就出現(xiàn)了一個(gè)環(huán)形電流，我們?cè)谒虚g放置一個(gè)小磁針，小磁針會(huì)如何偏轉(zhuǎn)呢？八、教學(xué)過程復(fù)習(xí)引入:前面我們學(xué)習(xí)了

7、磁鐵和電流周圍都有磁場(chǎng)，但是磁場(chǎng)是看不見摸不著的，我們?nèi)绾蝸頇z驗(yàn)磁場(chǎng)的存在呢？對(duì)，最簡(jiǎn)單的方法呢就是在在該點(diǎn)放置小磁針，如果小磁針有偏轉(zhuǎn)說明周圍有磁場(chǎng)。這主要是利用了磁場(chǎng)的基本性質(zhì)一一對(duì)放入其中的磁極和電流有力的作用?，F(xiàn)在我們知道了周圍有磁場(chǎng)，那么磁場(chǎng)的方向如何來判斷呢？對(duì)，我們規(guī)定小磁針靜止時(shí)N極的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也就是小磁針N極的受力方向。那么，如果我們知道了周圍有磁場(chǎng)、知道了磁場(chǎng)的分布和方向，我想把它形象的描述出來，有沒有什么辦法？對(duì)，我們可以人為畫出一些假象的線一一磁感線。那么如何從磁感線上讀出磁場(chǎng)方向呢？對(duì)，磁感線上該點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。日濫產(chǎn)生的小師：在人類對(duì)于

8、磁場(chǎng)的研究過程中，先是發(fā)現(xiàn)磁鐵周圍 有磁場(chǎng)，1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特在一次演講中發(fā) 現(xiàn)，通電直導(dǎo)線周圍的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而揭開了 電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)的新篇章。現(xiàn)在我們已經(jīng)知道電流周 圍有磁場(chǎng)，但是電流周為的磁場(chǎng)是如何分配的呢？下面 我們通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究一下。探究一：直線電流的磁場(chǎng)首先我來介紹一下甘岡制作的一個(gè)新產(chǎn)品，我給它起了一個(gè)響亮的名字叫做“電流的磁場(chǎng)演示儀”我們先來觀察一下給大家準(zhǔn)備的小磁針，一邊涂成紅色，一邊涂成白色，不加外在磁 場(chǎng)時(shí)，紅色箭頭指北，說明紅色是 N極，靜止時(shí)紅色箭頭的指向就是該點(diǎn)的磁感線方向也 是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。 所以我們要探究直線電流周圍的磁場(chǎng)，就可以在它周

9、圍擺放小磁針，然后觀察小磁針的 N極指向。問題一：那么小磁針的擺放是不是任意的？離導(dǎo)線太遠(yuǎn)行不行？在靠近導(dǎo)線周圍緊密地?cái)[放一周行不行？對(duì)的。如果擺放位置離導(dǎo)線太遠(yuǎn)，因?yàn)榇艌?chǎng)比較弱，地磁場(chǎng)的影響作用 比較強(qiáng)，小磁針可能根本不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。如果我們把小磁針擺放的太過緊 密的話，小磁針彼此之間會(huì)發(fā)生相互作用，影響我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以 我們對(duì)稱地兩個(gè)兩個(gè)的放(教師先擺放兩個(gè)小磁針，通電以后把小磁針 的分布畫在黑板上，總共畫六個(gè)小磁針)為了更加具體地測(cè)出小磁針的情況，我們?cè)谂赌莻€(gè)點(diǎn)直導(dǎo)線周圍撒了鐵 粉，觀察鐵粉的分布，得到磁感線的情況。問題二：現(xiàn)在我們畫好了直線電流周圍小磁針分布的俯視圖，磁感線是 不是可以

10、畫出來了。好，很棒！讓我們用熱烈的掌聲送給這位同學(xué)。探究二：通電螺線管的磁場(chǎng)我們生活中無時(shí)無刻都離不開磁現(xiàn)象，但是并沒有在生活中真的見到多少磁鐵，很多時(shí)候我們是用的通電螺線管來代替條形磁鐵，下面我們來研究條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)情況。還是按照先是小磁針，然后是鐵粉，然后得到右手螺旋定則，然后是正面圖這樣的順序。卜面大家根據(jù)通電螺線管的立體圖畫出它的正視圖，然后展示同學(xué)的正視圖。探究三：環(huán)形電流的磁場(chǎng)下面我們把通電螺線管切一個(gè)截面就得到一個(gè)環(huán)形電流的圖形, 個(gè)小磁針，小磁針會(huì)如何偏轉(zhuǎn)呢？如果我們?cè)谒恼虚g放一讓學(xué)生分組討論，教師微元法來引導(dǎo)得出中軸線上的磁場(chǎng)情況和四周的磁場(chǎng)情況。板書設(shè)計(jì)A、 電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)二、通電螺線管周圍的磁場(chǎng)三、 環(huán)形電流周圍的磁場(chǎng)教學(xué)反思一、收獲：1、通過這次公開課的準(zhǔn)備以及反復(fù)的修改，體會(huì)到立刻的教學(xué)是一 項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，大到上課內(nèi)容的整體布局，小到每一張圖片的篩選、 PPT上每一項(xiàng)內(nèi)容的自定義動(dòng)畫的順序、字體的大小在每一張PPT里 面要統(tǒng)一起來、通電螺線管各種切面的磁感線條數(shù)也要統(tǒng)一起來、跟 老師預(yù)約投影儀的調(diào)整等等一些列的事情都是需要準(zhǔn)備的，第二點(diǎn)收獲是很多簡(jiǎn)單的事情只是看起來很簡(jiǎn)單，其實(shí)并不單，真正做