《磁感應(yīng)強(qiáng)度》教學(xué)設(shè)計(jì)研究

孫成香

教學(xué)背景

高中物理“磁感應(yīng)強(qiáng)度”的教學(xué)，是屬于物理的概念教學(xué)，物理概念由于其特有的抽象性，在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中成為了一個(gè)難點(diǎn)，教師該如何加深學(xué)生對(duì)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(gè)問(wèn)題。因此，本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)，會(huì)從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，在教師的指導(dǎo)和學(xué)生已有的知識(shí)的前提下進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。

教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能：

（1）了解磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，了解其方向、大小、定義式和單位。

（2）通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生們的動(dòng)手操作能力。

2、過(guò)程與方法：

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)、類(lèi)比和分析，尋找描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法。

（2）進(jìn)一步體會(huì)通過(guò)比值法定義物理量的方法。

3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

體驗(yàn)物理概念定義的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣，掌握探究多個(gè)變間關(guān)系的方法，提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。

教學(xué)重難點(diǎn)

1、磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義。

2、磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立。

教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)分析法、講授法

教學(xué)過(guò)程

一、創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課

情境1：小磁針在靜止時(shí)為什么會(huì)有一定的指向？

明確：因?yàn)橛械卮艌?chǎng)的存在。

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

明確：當(dāng)條形磁鐵靠近小磁針時(shí)，小磁針會(huì)出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。這說(shuō)明條形磁鐵對(duì)它有力的作用。

問(wèn)題1：當(dāng)條形磁鐵出現(xiàn)時(shí)，地磁場(chǎng)會(huì)被嚇跑嗎？

明確：不會(huì)，因?yàn)闂l形磁鐵的磁性比地磁場(chǎng)要強(qiáng)。這正說(shuō)明磁場(chǎng)也是有強(qiáng)有弱的。

問(wèn)題2：磁場(chǎng)是看不見(jiàn)的、摸不到的，那我們?cè)撊绾螌?duì)磁場(chǎng)認(rèn)識(shí)和描述呢？

明確：根據(jù)探究電場(chǎng)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)，探究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。

既然同學(xué)們都對(duì)探究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有信心，那今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)《磁感應(yīng)強(qiáng)度》這一課（板書(shū)），讓我們一起來(lái)探究磁感應(yīng)的強(qiáng)度。

二、整體感知

通過(guò)之前的學(xué)習(xí)，我們了解到第九就是一個(gè)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(chǎng)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(gè)磁偏角。眾所周知我國(guó)古代有四大發(fā)明，其中與航海有關(guān)的就是指南針。指南針顧名思義是一個(gè)定向的工具，它又為什么能定方向呢，那是不是就說(shuō)明磁場(chǎng)是由方向的啊。那面對(duì)這個(gè)問(wèn)題我們就一起通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下磁場(chǎng)的方向。

1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向（板書(shū)）

同學(xué)們的面前都有一個(gè)條形磁鐵、一個(gè)蹄形磁體和一組小磁針，同學(xué)們進(jìn)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(lái)，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(gè)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(shí)驗(yàn)完成之后，讓學(xué)生進(jìn)行回答，并展示自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師進(jìn)行歸納總結(jié)。

明確：在磁場(chǎng)的不同位置，小磁針N極的指向有所不同，這就說(shuō)明磁場(chǎng)是有方向的。此外，不同小磁針在同一磁場(chǎng)中同一位置的指向相同，這就說(shuō)明磁場(chǎng)中某一位置的方向是固定的。在物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。簡(jiǎn)稱(chēng)磁場(chǎng)方向。

2.我們了解了磁場(chǎng)的方向，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況來(lái)研究？（引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考）

明確：不能。小磁針不會(huì)單獨(dú)存在一個(gè)磁極上，在小磁針靜止時(shí)，兩個(gè)磁極所受合力為零，因此無(wú)法從小磁針受力的角度確定磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。

那我們又該如何對(duì)磁感應(yīng)的強(qiáng)弱進(jìn)行分析呢？接下來(lái)就讓我們學(xué)習(xí)這一部分：磁感應(yīng)的強(qiáng)弱。（板書(shū)）

（1）教師我學(xué)生準(zhǔn)備電源、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生對(duì)通電導(dǎo)線的作用力大小根哪些因素有關(guān)進(jìn)行猜想。學(xué)生可能會(huì)猜想跟電流的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)度、磁場(chǎng)的強(qiáng)弱、磁場(chǎng)的方向有關(guān)。實(shí)驗(yàn)前要讓學(xué)生明白，在物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL叫做電流元。但要使導(dǎo)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(xué)生猜測(cè)結(jié)束和教師進(jìn)行明確之后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的觀察，可以發(fā)現(xiàn)在磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向都相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，研究較長(zhǎng)的一段通電導(dǎo)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(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出在通電通電導(dǎo)線長(zhǎng)度一定時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力就越大。電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長(zhǎng)，磁場(chǎng)越大。導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力最大，導(dǎo)線跟磁場(chǎng)平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流沒(méi)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(chǎng)強(qiáng)弱的物理量：磁感應(yīng)強(qiáng)度。即B=F/IL，單位為特拉斯，國(guó)際符號(hào)為T(mén)。（板書(shū)）

三、課堂小結(jié)

1.磁感應(yīng)強(qiáng)度：描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，規(guī)定其方向?yàn)樾〈裴橃o止時(shí)N極所指的方向，即磁場(chǎng)的方向。

2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小：垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力F跟導(dǎo)線中的電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)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(xí)題的2、3題

2.課后探究課題：

（1）描述磁場(chǎng)是否有更直接、具體的方法。

（2）關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的決定性因素。

（3）關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加問(wèn)題。

板書(shū)設(shè)計(jì)

磁感應(yīng)強(qiáng)度

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵撎幋鸥袘?yīng)強(qiáng)度的方向。

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小：B=F/IL（條件：電流I和磁場(chǎng)方向垂直）

（3）物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。

（4）單位：特拉斯，國(guó)際符號(hào)為T(mén)。

教學(xué)反思

本節(jié)課的設(shè)計(jì)注重了學(xué)生在課堂中的主體地位，在教學(xué)的過(guò)程中，充分體現(xiàn)了多個(gè)維度的培養(yǎng)目標(biāo)。通過(guò)組織學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，導(dǎo)出了磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了合作探究，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在學(xué)習(xí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的過(guò)程中，讓學(xué)生合作參與知識(shí)得出的過(guò)程。通過(guò)實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生用生活中的實(shí)際問(wèn)題研究物理學(xué)的相關(guān)問(wèn)題，并運(yùn)用物理原理和研究方法解決日常生活中的實(shí)際問(wèn)題。