《磁感應強度》教學設計研究

孫成香

教學背景

高中物理“磁感應強度”的教學，是屬于物理的概念教學，物理概念由于其特有的抽象性，在學生學習過程中成為了一個難點，教師該如何加深學生對這一概念的理解，深切感受到物理量的作用，成為了教師急需解決的一個問題。因此，本節(jié)教學設計，會從學生的生活經驗出發(fā)，在教師的指導和學生已有的知識的前提下進行探究學習。

教學目標

1、知識與技能：

（1）了解磁感應強度的定義，了解其方向、大小、定義式和單位。

（2）通過分組實驗和演示實驗，鍛煉學生們的動手操作能力。

2、過程與方法：

（1）通過實驗、類比和分析，尋找描述磁感應強度的方法。

（2）進一步體會通過比值法定義物理量的方法。

3、情感、態(tài)度與價值觀：

體驗物理概念定義的過程，培養(yǎng)學生探究物理現(xiàn)象的興趣，掌握探究多個變間關系的方法，提高學生的綜合學習能力。

教學重難點

1、磁感應強度的物理意義。

2、磁感應強度概念的建立。

教學方法

實驗分析法、講授法

教學過程

一、創(chuàng)設情境、導入新課

情境1：小磁針在靜止時為什么會有一定的指向？

明確：因為有地磁場的存在。

情境2：當條形磁鐵靠近小磁針時，小磁針出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？為什么會這樣？

明確：當條形磁鐵靠近小磁針時，小磁針會出現(xiàn)偏轉的現(xiàn)象。這說明條形磁鐵對它有力的作用。

問題1：當條形磁鐵出現(xiàn)時，地磁場會被嚇跑嗎？

明確：不會，因為條形磁鐵的磁性比地磁場要強。這正說明磁場也是有強有弱的。

問題2：磁場是看不見的、摸不到的，那我們該如何對磁場認識和描述呢？

明確：根據(jù)探究電場強度的經驗，探究磁場的強弱。

既然同學們都對探究磁場的強弱有信心，那今天我們就來學習《磁感應強度》這一課（板書），讓我們一起來探究磁感應的強度。

二、整體感知

通過之前的學習，我們了解到第九就是一個大磁體，現(xiàn)在讓我們把目光放到大屏幕上所反映出的地球的磁場分布的情況，磁南極在地理的北極附近，磁北極在地里的南極附近，兩者處于不完全重合狀態(tài)，存在一個磁偏角。眾所周知我國古代有四大發(fā)明，其中與航海有關的就是指南針。指南針顧名思義是一個定向的工具，它又為什么能定方向呢，那是不是就說明磁場是由方向的啊。那面對這個問題我們就一起通過實驗來探究一下磁場的方向。

1.磁感應強度的方向（板書）

同學們的面前都有一個條形磁鐵、一個蹄形磁體和一組小磁針，同學們進行小組分工合作，首先需要擺出一張紙，之后把磁鐵放在紙上，在磁鐵的不同位置擺上小磁針，并觀察N極的指向記錄下來，看看磁針的指向是否相同。然后在相同的位置依次擺放四個不同而小磁針，再次觀察N極的方向并記錄，看看這次的指向是否相同。（小磁針的紅色面為N極）在實驗完成之后，讓學生進行回答，并展示自己的實驗結果，教師進行歸納總結。

明確：在磁場的不同位置，小磁針N極的指向有所不同，這就說明磁場是有方向的。此外，不同小磁針在同一磁場中同一位置的指向相同，這就說明磁場中某一位置的方向是固定的。在物理學中把小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點的磁感應強度方向。簡稱磁場方向。

2.我們了解了磁場的方向，那么磁感應強度的大小能否從小磁針受力的情況來研究？（引導學生進行思考）

明確：不能。小磁針不會單獨存在一個磁極上，在小磁針靜止時，兩個磁極所受合力為零，因此無法從小磁針受力的角度確定磁場的強弱。

那我們又該如何對磁感應的強弱進行分析呢？接下來就讓我們學習這一部分：磁感應的強弱。（板書）

（1）教師我學生準備電源、導線、滑動變阻器、開關。在進行實驗前讓學生對通電導線的作用力大小根哪些因素有關進行猜想。學生可能會猜想跟電流的大小、導線的長度、磁場的強弱、磁場的方向有關。實驗前要讓學生明白，在物理學中，把很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL叫做電流元。但要使導線中有電流，就要把它連接到電源上，所以孤立的電流元是不存在的。

（2）在學生猜測結束和教師進行明確之后開始實驗。通過實驗和學生的觀察，可以發(fā)現(xiàn)在磁場的強弱和方向都相同的勻強磁場中，研究較長的一段通電導線的受力情況，從而可以了解一小段電流元的受力情況。

（3）通過實驗可以得出在通電通電導線長度一定時，電流越大，導線所受磁場力就越大。電流一定時，通電導線越長，磁場越大。導線與磁場方向垂直時，磁場對電流的作用力最大，導線跟磁場平行時，磁場對電流沒有作用力。

它的受力大小F∝I，F(xiàn)∝L，F(xiàn)∝IL，故F=ILB。B所指的就是我們所尋找的表征磁場強弱的物理量：磁感應強度。即B=F/IL，單位為特拉斯，國際符號為T。（板書）

三、課堂小結

1.磁感應強度：描述磁場強弱和方向的物理量，規(guī)定其方向為小磁針靜止時N極所指的方向，即磁場的方向。

2.磁感應強度的大?。捍怪庇诖艌龇较虻耐妼Ь€所受到的磁場力F跟導線中的電流I和導線長度L的乘積IL的筆值。即B=F/IL。

四、拓展延伸、布置作業(yè)

1.做課后習題的2、3題

2.課后探究課題：

（1）描述磁場是否有更直接、具體的方法。

（2）關于磁感應強度的決定性因素。

（3）關于磁感應強度的疊加問題。

板書設計

磁感應強度

（1）磁感應強度的方向：小磁針靜止時N極所指的方向為該處磁感應強度的方向。

（2）磁感應強度的大?。築=F/IL（條件：電流I和磁場方向垂直）

（3）物理意義：磁感應強度是表示磁場強弱和方向的物理量。

（4）單位：特拉斯，國際符號為T。

教學反思

本節(jié)課的設計注重了學生在課堂中的主體地位，在教學的過程中，充分體現(xiàn)了多個維度的培養(yǎng)目標。通過組織學生進行探究性實驗學習，導出了磁感應強度的概念，并對相關問題進行了合作探究，激發(fā)了學生的學習熱情。在學習磁感應強度的過程中，讓學生合作參與知識得出的過程。通過實例引導學生用生活中的實際問題研究物理學的相關問題，并運用物理原理和研究方法解決日常生活中的實際問題。