磁场 磁感线

教学目标

知识目标
1、了解磁场的产生和磁现象.
2、理解磁场的方向性，知道用磁感线反映磁场的方向.掌握直线电流、环形电流和通电螺线管产生磁场的磁感线空间分布情况.
3、掌握安培定则，并能用安培定则熟练地判定电流、以及电流产生的磁场方向.

能力目标
1、通过磁场现象的学习，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.
2、利用电场和磁场的类比教学，培养学生的比较推理能力.

情感目标
1、让学生了解我国古代对磁现象的研究（如指南针的发明），培养学生爱国主义思想，鼓励他们学习科学的热情.
2、通过对磁感线的引进，使得学生了解如何将抽象的概念转化为形象的模型进行研究的方法.

教学建议

教材分析
由于学生在初中时已经对磁场概念有了初步的了解，又由于前面学习了电学的有关知识，因此在学习磁场知识时会比较容易的接受.但是在学习用磁感线来描述磁场以及相关的几个特殊磁场的磁感线分布时会感到一定的困难，教材给了有关的插图，在“媒体资料”中，提供了相关的磁感线分布的三维动画，教师可以参考使用，有助于学生对磁感线空间形象的准确把握.

教法建议
教师在讲解磁场的有关概念时，可以参考电场的相关内容进行类比，如：电场线描述电场————磁感线描述磁场.在以后几节的学习上，可以大量采用这种方法，分析电场与磁场的相同之处，找出不同，帮助学生加深对“磁场”这一抽象概念的理解.

教学设计示例

第一节、磁场 磁感线

一、素质教育目标

（一）知识教学点

1、了解磁场的产生和磁现象.

2、理解磁场有方向性，知道用磁感线反映磁场的方向.

3、能用安培定则熟练地判定电流磁场的方向.

4、掌握常见几种磁场的磁感线分布情况.

（二）能力训练点

1、通过观察演示实验，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力.

2、利用电场和磁场的类比教学，培养学生的比较推理能力.

（三）德育渗透点

1、了解我国古代对磁现象的研究（如指南针的发明），培养学生爱国主义思想，鼓励他们学习科学的热情.

2、通过引进虚拟的磁感线教学，对学生进行物理问题变抽象为形象的方法论教育.

（四）美育渗透点

让学生体会磁感线图像的对称美、形式美.

二、学法引导

1、教师采用演示实验法引入，直观教学、利用电场对比教学.

2、学生认真观察实验现象，理解磁场的存在，类比电场理解磁场的性质及磁场的描绘.

三、重点·难点·疑点及解决办法

1、重点

（1）理解磁场的基本性质——力的作用和方向性.

（2）掌握安培定则及常见几种磁场的磁感线分布.

2、难点

磁场的空间分布与磁感线的对应联系.

3、疑点

（1）看不见、摸不着的磁场是客观存在的.

（2）描绘磁场的磁感线是虚拟的曲线.

4、解决办法

（1）通过演示实验，直观地反映磁场的存在，突破本节教学的重点和疑点.

（2）利用与电场的对比教学，帮助学生理解几种常见磁场磁感线的空间分布.

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

条形磁铁；蹄形磁铁；小磁针；导线和开关；电源；铁架台；细铁屑；玻璃板.

六、师生互动活动设计

1、教师先演示实验.直观引入磁场的存在，再通过实验演示，学生思考总结磁极之间、电流之间、电流与磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的.通过类比电场、演示实验使学生理解磁感线的意义及分布规律.

2、课外组织学生阅读材料“电流磁效应的发现”深化对磁场的认识.

利用课外时间，要求学生做一做“验证环形电流的磁场方向”实验.

七、教学步骤

（一）明确目标

（略）

（二）整体感知

本节的教学分为两部分：1、理解磁场客观存在.电磁极间相互作用，推理磁场的客观存在，由演示实验进一步得出电流周围也存在着磁场，磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都是通过磁场来传递的、2、对磁场进行描述、通过演示实验得出磁场是有方向性的，用磁感线可以形象地描述磁场的方向性，通过演示实验形象直观显示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线、电流的磁场的磁感线可用安培定则来反映.

（三）重点、难点的学习与目标完成过程

1、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、回旋加速器等等.进入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.

2、磁场的产生
在玻璃板上放两辆小车，小车上各放置一条形磁铁，通过演示实验（如图）观察到，磁体同名磁极相斥，异名磁极相吸，且不需要接触就可以发生力的作用，显然这一力是场力，但磁铁并不带电，不存在电场，它就是另一种场——磁场、磁体周围存在着磁场，常见的条形磁铁、蹄形磁铁周围都存在着磁场、除磁体周围有磁场外，丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场、观察演示实验（如图）看出，当通入电流时，小磁针转动，说明电流周围也有磁场、磁极与磁极之间、电流与磁极之间、电流与电流之间通过演示实验看出都会发生相互作用，这种作用都是通过磁场这种特殊物质发生作用的.

3、磁场的性质

在磁铁周围的不同位置放置一些小磁针，发现小磁针静止时，指向各不相同如图所示，这表明磁场中不同位置力的作用方向不同，因此磁场具有方向性.

与电场对比，在电场中，我们利用检验电荷的受力情况来反映电场的方向性，规定正电荷受的电场力方向为电场方向.

在磁场中，我们利用小磁针来规定磁场的方向，规定在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向.

4、磁感线

为了形象地反映电场的方向性，我们引进了电场线的概念.同理，在研究磁场时，我们引进磁感线来反映磁场的方向性，磁感线是一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同（即为小磁针的北极指向）.利用磁感线，我们就可以比较直观地描述磁场的方向性.

不同的磁场，磁感线的空间分布是不一样的，常见的磁场的磁感线空间分布情况如下：

（1）条形磁铁的磁场

取一块玻璃板，在其上面撤上碎铁屑，下面放条形磁铁，轻轻敲击玻璃板，碎铁屑等效于无数个小磁针，形象地显现出磁场的方向，即为磁感线的平面分布情况（如图），所以条形磁铁的磁感线分布如图.

（2）蹄形磁铁的磁感线分布情况见图.

（3）电流磁场的磁感线分布情况见图.