第十三章 电磁感应与电磁波初步 学习活动设计一：发现磁场--高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

第十三章电磁感应与电磁波初步学习活动设计一：发现磁场课堂教学：【任务情境】人类对磁场的探寻由来已久，我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。指南针是我国古代12世纪初，我国已将指南针用于航海，宋俑持罗盘者就记录了这个科技史实。你是否感受到，凡是有电的地方，几乎都有磁现象相伴随？你知道电和磁有怎样的联系吗？【学习任务一】了解电与磁的联系的研究背景 教师活动：组织学生交流和讨论。提问1：同学们，我们在初中学过一些关于磁现象的基本知识，描述磁的概念有哪些呢？预测学生回答：磁铁、磁极；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。提问2：我们在初中学习过电能生磁，磁也能生电！实际上，在物理学历史上，电与磁到底有没有关系？引起了当时世界上最聪明的大脑之间的激烈碰撞！请同学们阅读教材，回答问题。电与磁有没有关系？针对这一问题19世纪初的科学家和哲学家都持怎样的观点？预测学生回答：库伦、托马斯杨和安培等人认为电与磁是互不相关的两回事，受哲学思想影响，丹麦物理学家奥斯特认为电和磁之间应该存在某种联系，并开始了不懈的探索。【学习任务二】重现奥斯特实验实验目的：探究电流周围的磁场实验方案设计提问1：请大家思考老师的问题，以组为单位讨论并设计一个完整的实验方案“探究电流周围的磁场”。如何寻找电流周围的磁场？需要哪些器材？预测学生回答：通电导线，小磁针。接通电源，小磁针偏转。实验结果汇报提问2：请同学们总结实验结果。你找到电流周围的磁场了吗？预测学生回答：我们把小磁针南北方向放置，与导线方向平行，接通电源的时候，磁针偏转。小磁针受到了力的作用，这个力是通电导线提供的，是通电导线通过磁场发生作用的。说明通电导线周围存在磁场。教师引导提升：奥斯特起初发现电流周围小磁针转动时，并没有立即公布结果，而是潜心研究了三个月，最终提交了60多项实验成果，而我们刚才的实验探究就是其中的一部分。奥斯特用哲学武装的头脑加之严谨执着的科学精神，最终梦圆电生磁。他的发现一经提出，立即轰动整个欧洲，科学家们纷纷转往电磁学研究，法拉第这样评述：“奥斯特猛然打开了一扇科学领域的大门，那里过去是一片漆黑，如今充满了光明。”【学习任务三】磁场提问1：奥斯特实验中的小磁针为什么转动？这个力没有接触，怎么产生的？预测学生回答：因为磁针受到了通电导线的力，是通电导线产生了磁场。提问2：力的作用是相互的，磁针对通电导线有作用吗？我们通过实验验证。观察实验：通电导体棒架在导轨上。接通电源，注意观察现象，实验结论说明什么问题？预测学生回答：观察到通电导体在磁场中运动，说明磁铁对通电导线也有作用。提问3：电流之间有没有相互作用呢？【演示实验】介绍器材：两根导电棒，可以自由转动，给它们通电后，注意观察现象。预测学生回答：导电棒相互吸引。教师调整仪器串联，再次操作，导电棒相互排斥。这是什么原因？预测学生回答：左边的电流可以产生磁场，磁场对右边的电流有力的作用。右边的电流也会产生磁场，磁场反过来对左边的电流也有力的作用。教师总结归纳：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，磁场是一种客观存在的物质。【学习小结】教师：学习了关于磁场的基本知识后，你觉得弥补了自己哪些知识缺陷？有哪些给你留下深刻的印象？参考答案：学习了电磁场的发现历程，了解了电磁之间的关系以及磁场的建立。奥斯特的实验令人印象深刻。【学习评价自测】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。2.物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响。关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是(  )A该实验必须在地球赤道上进行B通电直导线应该竖直放置C通电直导线应该水平东西方向放置D通电直导线应该水平南北方向放置答案：D解析：小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当通电直导线水平南北方向放置时，能产生东西方向的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转，故选D。学科网（北京）股份有限公司