《磁感應強度》教學設計任炳濤一、教材分析《磁感應強度》是人教版選修3-2第三章第2節；電磁學是高中物理的主干知識；而磁場和電場一樣都是電磁學的核心內容；磁感應強度是對磁場強弱的定量描述，是學習“磁場對通電導線的作用，磁場對帶電粒子的作用”一個重要的基礎。二、學情分析本節課內容對學生來說比較抽象，學生通過日常生活經驗對磁場強弱已具有一定的感性認識，且在研究電場時，已經學習確定了一個叫做電場強度的物理量，用來描述電場的強弱。與此對比類似引出表示磁場強度和方向的物理量。磁場對磁體和通電導體的作用力要比電場對電荷的作用力復雜些，部分學生還是不能理解到位。尤其是電流元和磁感應強度的概念，部分學生只是處于知道這個概念，而對為什么引入電流元和如何定義磁感應強度的過程缺乏認識三、教學目標（一）知識與技能1．理解和掌握磁感應強度的方向和大小、單位。2．能用磁感應強度的定義式進行有關計算。（二）過程與方法通過觀察、類比（與電場強度的定義的類比）使學生理解和掌握磁感應強度的概念，為學生形成物理概念奠定了堅實的基礎。（三）情感態度與價值觀通過課堂展示生活實例，增強學生學習的興趣和好奇心，培養學生探究物理現象的興趣，提高綜合學習能力。四、重難點分析磁感應強度概念的建立是重點同時也是難點。通過與電場強度類比，同時以實驗演示為基礎進行定性的分析推理，說明磁場對電流元的作用力與電流大小及導線長度的關系，引導學生得出磁感應強度的定義，從而突破難點。五、教學流程探究磁場的方向啟發磁場的研究方法（類比電場）演示實驗引入磁場存在強弱、方向探究磁場的方向啟發磁場的研究方法（類比電場）演示實驗引入磁場存在強弱、方向鞏固、總結理解B的含義得出B的定義探究磁場的強弱鞏固、總結理解B的含義得出B的定義探究磁場的強弱DIS實驗定量探究DIS實驗定量探究傳統實驗定性探究六、教學過程（一）導入新課復習上節課內容，用磁鐵的不同位置吸一個鐵釘，有的地方吸住，有的地方吸不住；然后用一個小方形磁鐵靠近后將鐵釘“搶”過來，出示條形磁鐵附近小磁針的N極方向不同。總結：通過比較，大家一起總結，不同磁鐵的磁性強弱不同，表現為對放入磁場中的磁性物質的作用力不同。并且強調磁場其實不僅有大小同時也有方向。提問：應該用哪個物理量來描述磁場的強弱和方向？（二）探究1：磁場強弱和方向的研究方法提問：如何研究磁場的強弱和方向？請同學們回憶，之前在學習電場的時候，是用哪個物理量來描述電場的強弱和方向的？學生完成學案中【探究二】引導那么我們用相似的方法來尋找描述磁場強弱和方向的物理量，同學們試著猜一下？回答：磁場強度提示：不可以，因為歷史上磁場強度已經用來表示另外一個物理量，所以這里我們叫它磁感應強度。（三）探究2：磁感應強度方向提問：在電場中我們用試探電荷在電場中某位置的受力方向來判斷該位置電場方向。那么什么物質在磁場中受力？該如何確定某點磁場方向呢？多媒體演示總結：在物理學中，把小磁針靜止時北極受力的方向或北極所指的方向規定為該點磁感應強度的方向，簡稱磁場方向。（四）探究3：磁感應強度大小提問：怎樣定義磁感應強度的大小呢？我們是否依舊采用小磁針？回答：不行，類比電場E=F/q，因為小磁針N極不能單獨存在，至少到目前還沒有單N極，單S極，所有不可能測定N極受力的大小。那怎么辦呢？讓學生繼續思考，轉換思維那么只能從電流在磁場中受力的角度試著去探究選擇模型：很短的一段通電導線在物理學中，我們把很短的一段通電導線中電流大小I和導線長度L的乘積稱為電流元思考：為什么選擇很短的？這里采用設問方式（沒有必要加大難度）回答：因為要檢測磁場中某點的磁感應強度的大小，如果采用很長的通電導線，沒辦法確定具體是哪一點，但在具體的實驗操作中，由于電流元不可能單獨存在，只能在電路中存在，所以我們選一段相對較短導線，盡量采用勻強磁場。研究對象選好了，現在們類比電場E=F/q，該如何討論磁感應強度的大小呢？學生分組討論：思考：通電導線在磁場中的受力與那些因素有關？學生回答:磁場強弱、電流大小、導線長短、導線與磁場的方向夾角。學生分組討論:設計實驗驗證通電導線受力與這些物理量之間的關系大膽猜想，發散思維啟發學生:當一個物理量與多個物理量都有關系時，采用控制變量法，逐一分析。【傳統實驗定性演示】由學生上臺演示，觀察現象，得出結論，教師總結讓學生從中體會實驗的樂趣，從物理現象中總結物理規律。情景一：保持導線有效長度不變，改變電流的大小。調節滑動變阻器，觀察現象總結：當磁場和導線長度L不變的情況下，電流I越大，偏角越大，F越大。情景二：保持電流不變，改變導線在磁場中的有效長度。用兩個相同的馬蹄形磁鐵，觀察現象。總結：當磁場和電流大小I不變的情況下，導線長度L越長，偏角越大，F越大。【DIS實驗定量分析】1、保持磁場和長度不變，改變電流，記錄電流值和對應的力的大小，2、保持磁場和電流不變，改變導線長度（增加磁場的寬度），記錄長度和對應的力的大小，3.通過增加磁鐵的個數，增強磁場，記錄同樣電流同樣長度時的受力做圖像，觀察力F與電流I、長度L的關系。教師總結：經過精確的實驗，通電導線與磁場垂直時，它受到的力的大小既與導線的長度L成正比，與導線中的電流I也成正比，即與I和L的乘積成正比，用公式表示為F=BIL，式中B為比例取系數。將B定義為磁場中某點磁感應強度的大小。在不同磁場中，B的值不同強調：整個實驗的過程中，磁場與電流方向始終處于垂直關系。（五）定義磁感應強度1）定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫磁感應強度，用字母B表示。比值定義法：當B與I垂直時，B=F/ILB由磁場本身決定，與電流元無關。物理意義：描述磁場強弱和方向單位：國際單位制，特斯拉，簡稱特，符號TB是矢量，既有大小又有方向，運算遵循平行四邊形定則（六）了解特斯拉和一些磁場的磁感應強度特斯拉(NikolaTesla，1856～1943)，美國電氣工程師。他一生致力于交流電的研究，是讓交流電進入實用領域的主要推動者(投影)了解一些磁場的磁感應強度/T人體器官內的磁場10－13～10－9地磁場在地面附近的平均值5×10－5我國研制的作為α磁譜儀核心部件的大型永磁體中心的磁場0.1346電動機或變壓器鐵芯中的磁場0.8～1.7（七）鞏固提高思考：有人根據B＝F/IL提出：磁場中某點的磁感應強度B跟磁場力F成正比，跟電流強度I和導線長度L的乘積IL成反比，這種提法有什么問題？錯在哪里？【例題1】磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線，它的電流強度是2.5A，導線長1cm，它受到的磁場力為5×10-2N，則這個位置的磁感應強度是多大？【例題2】接上題，如果把通電導線中的電流強度增