2024至2025學年、新教材高中物理、第十三章電磁感應與電磁波初步當中屬于第一節的“磁場磁感線”的相關內容、教學實錄,新人教版必修3的主備人以及備課成員,教材分析,2024至2025學年、新教材高中物理、第十三章電磁感應與電磁波初步以及第一節磁場磁感線的教學實錄,新人教版必修3 。在本節課里,以磁場和磁感線作為切入點,借助實驗演示以及要進行理論講解,以此來幫助學生去理解磁場的基本性質和磁感線了概念,從而為后續電磁感應和電磁波的學習打下堅實基礎。最后還有標點符號。核心素養目標用以培養學生科學探究能力,借助實驗探究磁場基本性質,從而提升觀察、分析以及推理能力。增強科學思維,經由磁感線概念理解,發展模型構建與抽象思維能力。強化科學態度與責任,認識電磁現象于生活中的應用,激發學生對科學技術的興趣及責任感。學情分析表明,高中二年級的學生在物理學習方面已然具備一定基礎,對基本物理概念和規律存有一定理解。然而,在面對磁場與磁感線這般抽象概念時,學生的層次性頗為明顯。
就知識而言,有些學生已曉得磁場生成以及磁感應的根基原理,然而對磁場強度跟磁感應強度之間的差別認知欠缺。在能力范疇,學生的實驗操作能力、數據分析能力高低不一,針對復雜實驗的步驟以及數據處理頗感費勁。從素質層面來講,學生的學習態度通常都很認真,只是對物理學科的探索精神和創新意識著實有待提升。
按行為習慣來說,有部分學生會在課堂當中發生注意力未有集中起來的情況,以及參與度體現得不怎么高等狀況,這樣的情況對于課程能夠進展得平穩沒阻礙以及教學目標可以達成這件事是有著一定程度的影響的。學生在參與學習這個進程的時候常常會有偏向于通過死記硬背這種方式來學的情況,而缺少在有關物理現象方面做到更為深入的探究以及思考這樣舉動。本次課程類型屬于多媒體課型里的新授課,所使用教法學法為講授法,課時范疇是第一課時,關于師生互動有著相應設計,對教學資源進行二次備課。其中硬件資源有磁鐵、電流表、 還有線圈、滑動變阻器、電源、導線、鐵芯那般的用以實驗的器材。
-軟件資源:電磁感應現象動畫軟件、磁場強度計算軟件。
-課程平臺:學校物理實驗室管理系統、在線教育平臺。
-信息化資源:電磁感應實驗視頻、磁場分布圖等教學課件。
-教學手段包含,有多媒體教學設備,還有實物模型,如果是黑板板書也屬于此;教學過程設計,首先是導入環節,這個環節時長為5分鐘 。
1. 設定一種情境:播放一段跟磁懸浮列車運行相關的視頻,引領學生去思索磁懸浮列車的工作原理 。
提出這么一個問題,磁懸浮列車究竟是怎樣達成懸浮以及運行狀態的呢,在這之中又關聯到哪些物理方面的知識呢 ?
3.學生回答:引導學生回顧已學知識,如電流的磁效應等。
今天,我們要開啟新的課程學習,學習的內容是磁場以及磁感線,進而去知道磁懸浮列車的工作原理 。
二、講授新課(20分鐘)
提出磁場的概念,要對磁場的基本概念予以介紹,涵蓋磁場的方向,磁場的大小,以及磁場的性質 。
2.磁感線的概念:講解磁感線的定義、性質和作用。
講一講磁場強度,闡述磁場強度的概念,說明磁場強度的單位,介紹磁場強度的計算方法,講解磁場強度的測量方法。
4. 磁感應強度方面:說一說磁感應強度的相關概念,聊一聊它的單位情況,講一講其計算方法,闡述一下它的測量方法。
闡述磁場跟電流的關聯,講述安培環路定理,表明磁場和電流之間的關系狀況 。
要點六,磁場跟電荷的關聯,會闡述洛倫茲力定律之事,進而表明磁場和電荷之間的聯系。
三、鞏固練習(10分鐘)
1.學生獨立完成課本中的例題,鞏固所學知識。
2.教師巡視指導,解答學生疑問。
四、課堂提問(5分鐘)
1.提問:磁懸浮列車是如何實現懸浮和運行的?
2.學生回答:引導學生回顧所學知識,如磁場、磁感應強度等。
3.教師點評:總結學生的回答,強調磁懸浮列車的工作原理。
五、師生互動環節(5分鐘)
1.教師提出問題:如何用實驗驗證磁場強度的計算公式?
2.學生分組討論,設計實驗方案。

3.學生展示實驗方案,教師點評并指導。
4.學生分組進行實驗,教師巡視指導。
六、核心素養拓展(5分鐘)
1.引導學生思考:磁場在生活中的應用有哪些?
2.學生分享自己的見解,教師點評并總結。
七、總結與作業布置(5分鐘)
1.總結本節課所學內容,強調重點和難點。
2.布置課后作業:完成課本中的練習題,鞏固所學知識。
教學過程設計說明:
1.在導入環節當中,借助創設情境這種方式,并且提出問題,最終借此激發學生的學習興趣,以及求知欲。
在講授新課這個環節之中,是圍繞著教學目標以及教學重點來展開講解的,以此來保證學生能夠理解和掌握新的知識。
在鞏固練習環節之中,借此練習以及討論制度大全,來鞏固學生對于新知識的理解,還有對于新知識的掌握。
4.經過課堂提問這個程序,以此步驟來查驗學生對于知識的掌握狀況,并且能夠及時地做出反應,進而調整相應的教學策略從而應對。
5.師生互動環節培養學生的實驗能力和團隊合作精神。
6.核心素養拓展環節,引導學生去關注生活當中的物理現象,以此提高學生的科學素養。
7.總結與作業布置環節幫助學生梳理知識,鞏固所學內容。
總計用時為45分鐘,學生的學習效果呈現于此,學生的學習效果主要是在以下幾個方面得以體現:
于本節課學習之中,學生可領會磁場之基礎概念,涵蓋磁場方向、大小以及性質,還有磁感線之定義、性質與作用。學生能把握磁場強度與磁感應強度之概念、單位、計算方式以及測量辦法。
2.能力得以提升:學生于實驗操作方面受到鍛煉,在數據分析領域獲得鍛煉,在問題解決環節得以鍛煉,于模型構建范疇得到鍛煉。經由實驗演示以及實際操作,學生能夠使動手能力得以提高,讓實驗技能得以提升。在解決實際問題的進程當中,學生學會了怎樣憑借所學知識分析現象,培育了邏輯思維以及推理能力。
3.思維發展:學生于學習進程里,借由觀察、分析、比較以及歸納等辦法,漸漸塑造科學思維。針對磁場與磁感線概念情形,學生能夠從直觀現象起始,抽象出物理模型,且運用數學工具予以計算與分析。
本節課中,學生通過分組討論,培養何種能力了呢?是經過設計實驗方案,以及實際操作,培養了科學探究能力。學生學會了怎樣提出問題,怎樣設計實驗,怎樣收集數據,怎樣分析結果,還學會了怎樣得出結論 。
5.學習態度轉變:學生于學習磁場以及磁感線的進程里,對物理學科萌生出濃厚的興趣,學習態度愈發積極。學生察覺到物理學于科技發展之中的關鍵作用,增添了學習物理的自信心。
學生能夠拿出所學知識,把它運用到實際生活里頭哎,就好比理解磁懸浮列車工作的原理呀,知曉電磁波產生的情況呢。這種應用能力的提高,對學生把理論知識同實際生活相互結合,有著幫助作用哎,能夠培養創新的意識,還有解決問題的能力喲。
在小組討論期間,學生學會了跟他人合作,在實驗操作之時,學生同樣學會了與他人合作,進而共同完成任務。這種團隊合作意識的培育,對學生在未來的學習里更好地跟他人協作有幫助,對學生在未來的工作中更好地與他人配合也有幫助。
8. 自我反思方面的能力:于學習進程里,學生能夠針對自身學習情形予以反思,找尋出自身存在的不足之處,并且擬定相應的改進辦法。這般自我反思能力的提高對學生持續進步有益,使之形成良好的學習習慣 。典型例題講解 1. 例題:有一長直導線通過電流 I ,在該導線旁邊存在一個平面矩形線圈,此線圈的邊長分別是 a 和 b ,并且導線與線圈處于同一平面當中 。要是導線電流 I 增大至 2I ,那么問線圈里所產生的磁通量變化量是多少 ?
解答:依據安培環路定理,長直導線于距離是r之處所產生的磁場強度B呈現為B等于μ0I除以(2πr) 。線圈里的磁通量Φ等于B乘以A,這里面A是線圈面積,A等于ab 。當導線電流增大至2I時,磁場強度變成B'等同于μ0(2I)除以(2πr)就是2B 。所以,磁通量變化量ΔΦ等于Φ'減去Φ,即B'乘以A減去B乘以A等于B乘以A,此B乘以A等于μ0I乘以ab除以(2πr) 。
將其變換敘述方式為:有一個呈現無限長狀態的直導線,其中通過的電流為I,在該導線的旁邊存在著一個半徑是R的圓形線圈,此線圈的平面是與導線相互垂直的。要是導線中的電流I增大成為2I,那么請問線圈之中所產生的磁通量變化量究竟是多少呢?
解答:依據比奧 - 薩伐爾定律,無限長的直的導線在距離是r之處所產生的磁場強度B是B等于μ0I除以(2πr) 。線圈內的磁通量Φ等于 B乘以A,中間A就是線 圈面積,A又是πR^2 。當導線電流增大直到2I的時候,磁場強度變成B'等于μ0(2I)除以(2πr)等于2B 。所以,磁通量變化量ΔΦ等于Φ'減去Φ、等于B'乘以A減去B乘以A、等于B乘以 A、等于μ0I乘以πR^ 2再除以(2πr)、等于μ0I乘以R^2除以(2r) 。

3. 例題:存在一個圓形線圈,其半徑是R,該線圈通有電流I,并且線圈平面與一長直導線相互垂直,若導線電流I增大到2I,那么問線圈中所產生的磁通量變化量究竟是多少呢?
解答:依據安培環路定理,長直導線在距離是r處產生的磁場強度B呈現為B等于μ0I除以(2πr) ,線圈里的磁通量Φ等于B乘以A ,這里的A是線圈面積 ,A等于πR^2 。當導線電流增大至2I時 ,磁場強度變成B'等于μ0(2I)除以(2πr)等于2B 。所以 ,磁通量變化量ΔΦ等于Φ'減去Φ ,等于B'乘以A減去B乘以A ,等于B乘以A ,等于μ0I乘以πR^2除以(2πr) ,等于μ0I乘以R^2除以(2r) 。
4. 例題:有一個圓形的線圈,其半徑是R,該線圈通了電流I,并且這個線圈的平面和一長直的導線是平行的狀態。要是導線的電流I增大到2I,那么請問線圈中由此產生的磁通量變化量是多少呢?
進行解答,因為導線電流和線圈平面處于平行狀態,進而線圈之中不會產生磁通量;于是,不管導線電流怎樣發生變化,線圈里的磁通量變化量ΔΦ等于0 。
5. 例題情況如下,存在一個圓形線圈,其半徑為R ,該線圈通有電流I ,并且線圈平面和一長直導線相互垂直 。若導線電流由I增大到2I ,與此同時線圈朝著導線靠近 ,使得二者之間的距離縮短為原來的一半 ,那么請問線圈中所產生的磁通量變化量究竟是多少呢 ?
解析:按照安培環路定理來講,長直導線于距離為r的地方,所產生出的磁場強度B高中物理電磁波實驗視頻,可表示為B等于mu0I除以2派r。而在所述線圈之中,磁通量Phi等于B與A相乘,這里面的A是指線圈面積,其中A等于pi乘以R的平方。當導線電流增大至2I時,磁場強度轉變為B′;其是mu0乘以2I再除以2派r,也就等于2B。與此同時,線圈朝著導線挪動,兩者間的距離被縮減為原來的一半,也就是r除以2 。因此,磁通量變化量高中物理電磁波實驗視頻,它等于Φ'減去Φ,而Φ'是B'乘以A,Φ是B乘以A ,這里B乘以A又等于μ0I乘以πR^2 ,再除以(2π乘以 (r / 2)) ,也就是μ0I乘以πR^2 除以(πr) ,最終結果等于μ0I乘以R^2除以r 。內容邏輯關系①磁場的基本概念 。
-磁場的定義:空間中存在磁力作用的區域。
-磁場的性質:方向性、矢量性、疊加性。
-磁場的表示:磁感線。
②磁感線的性質
-磁感線乃磁場里假想而成的那種曲線,其切線對應的方向用以表明磁場相應的方向 。
在均勻磁場里,磁感線呈現出平行并且等距的分布狀況;在非均勻磁場當中,磁感線密集的地方磁場強度大,而稀疏的地方磁場強度小 。
-磁感線的特點:閉合曲線、無起點和終點。
③磁場強度
-磁場強度的定義:單位面積內垂直于磁場方向的磁力線數目。
-磁場強度的單位:特斯拉(T)。
-磁場強度的計算:通過安培環路定理和比奧-薩伐爾定律計算。
④磁感應強度
-磁感應強度的定義:單位面積內垂直于磁場方向的磁通量。
-磁感應強度的單位:特斯拉(T)。
-磁感應強度的計算:通過法拉第電磁感應定律計算。
⑤磁場與電流的關系
安培環路定理是這樣的,閉合路徑之上它的磁場強度,和路徑長度相乘的結果,等于路徑所包圍的電流,再去乘以磁常數。
比奧 - 薩伐爾定律指出,直導線所產生的磁場強度,和導線的長度成反比,與電流強度成反比例關系,并且跟距離的平方也呈現出反比的情況。
⑥磁場與電荷的關系
運動的電荷,在磁場當中,所受到的力,和電荷有關,與速度有關,還跟磁場強度有關,稱為洛倫茲力定律。
-洛倫茲力的方向:使用左手定則確定。
