大学物理磁场课件

2024-09-27 版权声明 我要投稿

大学物理磁场课件(精选8篇)

大学物理磁场课件 篇1

一、引入新课

[师]同学们在初中学过,把两个磁铁的磁极靠近时,它们之间会产生相互作用的磁力。磁极这间如何相互作用呢?

[生]同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。

[师]两个电荷之间相互作用的电力,是通过电场发生的,那么,磁极之间相互作用的磁力是通过谁发生的?

[生]是通过磁场发生的。

[师]磁铁在周围的空间里产生磁场,磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。但磁铁并不是磁场的唯一来源,请同学们观察下面的演示实验。

二、新课教学

1、磁场

[演示]奥斯特实验。

把一条导线平行地放在磁针的上方,给导线通电,观察到什么现象?说明了什么道理?

[生]磁针发生了偏转,说明电流周围空间存在着磁场。

[师]的确是这样,不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,那么电流在磁场中又会怎样呢?

[演示]磁场对电流的作用。把一段直导线放在磁铁的磁场里,当导线中有电流通过时,观察到什么现象?说明了什么道理?

[生]导线发生运动。说明磁场对电流产生力的作用。

[师]电流能够产生磁场,而磁场对电流又有力的作用,那么,电流和电流之间能否发生力的作用呢?

[演示]电流之间通过磁场发生相互作用。

两条平行直导线,当通以相同方向的电流时,观察到什么现象?说明了什么道理?当通以方向相反的电流呢?

[生]当通以相同方向的电流时,它们相互吸引,当通以相反方向的电流时,它们相互排斥。说明电流和电流之间有相互作用。

[师]磁铁和磁铁间、磁铁和电流间、电流和电流间都是通过什么发生作用的?

[生]磁场。

[师]很正确,这样我们对磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用获得了统一认识,所有这些相互作用都是通过磁场来传递的。

[板书]

磁体 磁场 磁体

磁体 磁场 电流

电流 磁场 电流

师生共同活动:学生分析得出如下结论:

(1)磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流产生力的作用。

(2)磁场的物质性,虽然磁场看不见,摸不着,但它与电场一样是客观存在的,是物质存在的一种特殊形式。

2.磁场的方向 磁感线

[师]磁场是客观存在的,那么磁场是否有方向?其方向如何?下面让我们一起探讨一下。

[演示]磁场方向。

在展台上放一个独立的小磁针,观察小磁针地地磁场中的指向,再把小磁针放在条形磁铁的磁场中,观察发生的现象。

[生]发现小磁针不再指向南北,而是指向一个新的方向。

[师]把小磁针放在磁场中的不同点,小磁针静止时N极 的指向一样吗?

[生]静止时小磁针的N极指向各不相同。

[师]这个事实说明,磁场是有方向性的。物理学家规定,在磁场中任一点,小磁针北极的受力方向,即小磁针静止时北极的指向,就是的该点的磁场方向。

[师](启发学生思考)电场可以用电场线形象地描述,磁场是否可以用相似的方法来描述呢?

[生]可以,磁场可以用磁感线形象地描述。

[师]什么是磁感线呢?

[生]磁感线是在磁场中画出的有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。

[演示]条形磁铁与蹄形磁铁的磁感线。

在磁场中放一块玻璃板,在玻璃板上均匀地撒一些细铁屑,细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”。轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动,铁屑静止时有规则地排列起来,就显示出磁感线的形状。

[师]请同学们画出上述两种磁体的磁感线。

[生]画磁感线。

[师]将一位同学的作图投影在屏幕上,从图上可以看出,磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来进入磁铁的南极。磁铁内部的磁感线是由南极指向北极。

[投影]直线电流周围的磁感线分布。

[师]直线电流的磁感线有什么特点?

[生]直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各树熊为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。

[师]直线电流磁场方向与电流的方向有关,它们之间的关系如何判断呢?

[生]可以由安培定则来判断,用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

[投影]环形电流磁场的磁感线分布情况。

[师]环形电流的磁感线有什么特点?

[生]环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直。

[师]环形电流的方向跟中心轴线上磁感线方向之间的关系如何判断呢?

[生]也可以用安培定则来判定:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。

[投影]通电螺线管的磁感线分布情况。

[师]通电螺线管的磁感线有什么特点?

[生]通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似,也是从北极出来回到南极,通电螺线管内部具有磁场,内部的磁感线跟螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极,并和外部的磁感线连接。

[师]通电螺线管的电流方向跟它的磁感线之间的关系如何判断?

[生]也可用安培定则来判断,用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,即大拇指指向螺线管的北极。

[师]电流的磁场与天然磁铁相比有哪些优越性?

[生]电流磁场的强弱和有无容易调节和控制。

[师]电流磁场在实际中有哪些主要应用?

[生]电磁起重机、电话、电动机、发电机以及在自动控制中得到普遍应用的电磁继电器等,都离不开电流的磁场。

3.地磁场

[师](介绍地磁场地概念及地磁场的影响)

地球本身也会在附近的空间产生磁场,叫做地磁场,地磁场的分布大致上就像一个条形磁铁外面的磁场。宇宙射线产生的磁场会干扰地磁场,从而干扰无线电通信。

三、小结

本节课主要学习了以下几个问题:

1.磁体和电流的周围空间存在着磁场。

2.磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流产生力的作用。

3.磁场是有方向的,小磁针在磁场中静止时北极的指向或磁感线在该点的切线方向就是该点的磁场方向。

4.六种磁场的磁感线分布特点。

5.直线电流、环形电流、通电螺线管的电流方向和磁感线的环绕方向之间的关系可用安培定则来判断。

6.地磁场的概念。

四、巩固练习

1.赤道经线上放小磁针,静止时N极指向?

2.课后练习

五、板书设计

1.磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流产生力的作用。

磁场的物质性,虽然磁场看不见,摸不着,但它与电场一样是客观存在的,是物质存在的一种特殊形式

2.磁场的方向、磁感线

a方向: 磁场中任一点,小磁针北极受力方向即小磁针静止时N 极所指方向,就是该点的磁场方向

b 磁感线 磁感线上某点的切线方向,表示该点的磁场方向。

磁感线:从N极出发到S极,又经S极从磁铁内部回到N极,闭合线。

形象描述场的特性,场线的方向表示场的方向,场线的疏密表示场的大小或强弱。

3.安培定则:(1)用右手握住导线,让伸直的大拇指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

(2)用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线方向。

八年级物理《用磁感线描述磁场》教案

【三维教学目标】

知识与技能:

1.知道磁体、电流周围都存在磁场。知道利用磁感线可以形象地描述磁场的方向

2.了解条形磁铁、蹄形磁铁、同名磁极、异名磁极等磁感线的分布状况,知道电流磁场的分布可用安培定则来判断。会用磁感线描述各种磁场。

3.概括磁感线的特点,知道磁感线与电场线的区别与联系。

过程与方法:

通过“用磁感线描述磁场”提高收集信息和处理信息,得出物理结论,分析和解决问题的能力。

情感态度与价值观:

能领略磁的奇妙和谐,发展对科学的好奇心和求知欲,乐于探索磁的奥秘。

【教学重点】

会用磁感线描述各种磁场。安培定则

【教学难点】

地磁场的磁感线分布及各种磁感线的各向视图

【教学过程】

【新课导入】

提出问题:在上一节课的学习中,我们是用什么方法知道哪些物体周围有磁场存在的?

我们的方法是用小磁针来检验.因为知道磁场对小磁针有作用。所以可以与用检验电荷检验电场存在一样,用小磁针来检验磁场的存在.(如条形磁铁靠近小磁针,奥斯特实验)

检验磁场:

方法:把小磁针放在磁场中被 检验点A处,如果看到小磁针摆动后静止,磁针不再指向南北方向,而指向一个别的方向,说明A点有 磁场.检验B点磁场会发现同样现象,说明B点也有磁场.同时可以发现A、B两点小磁针静止时的指向也不相同,这说明小磁针在A、B处受力方向不同,显然磁场是有方向

【新课教学】

1.磁场的方向:[来源:学.科.网]

在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向.

磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

测量磁场方向的方法是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N极的指向即为该点的磁场方向.

板书:

1、磁场的方向:小磁针的北极在磁场中受磁场力的方向,也就是小磁针北极在磁场中静止时所指的方向。

同一小铁钉在离条形磁铁的磁极远近不同的地方受到的磁力大小也不同,说明磁场也是有强弱的。

一般来说,靠近磁极的地方磁场强。而不同的 磁铁,其形成的磁场强弱和分布也不同。我们可以用什么方法来形象到描述磁场的强弱和方向呢?[来源:Zxxk.Com]

(提示:——可以类比电场的描述)

2.磁感线:

学生讨论——可以用类似于电场线的有向线来描述磁场,磁场强的地方密,弱的地方疏。用曲线的切线来表示磁场的方向。

教师指出并通过板书明确:在磁场中画出一些有方向的曲线,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,(如3-3图)这样描绘出来 的线叫磁感 线。

磁感线:用来形象的描绘磁场的强弱与方向。

(1)磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同,磁感线的疏密表示磁场的强弱程度。

我们也用类似于蓖麻油中的头发屑在电场中排列成 模拟电场线的方法,用小铁屑(粉)的分 布来模拟磁感线。说明: 在实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质,来显示磁感线的形状.在磁场中放一块玻璃板,在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑,细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”,轻敲玻璃板使铁屑在磁场作用下转动铁屑静止时就能规则地排列起来,显示出磁感线的形状。

几种常见磁体的磁场的分布情况:观察条形磁铁、蹄形磁铁、同名磁极,异名磁极。强调磁感线是立体的。我们看到的只是它在一个面上的情况而已。

观 察各种磁感线模拟效果(如3-4图)。请大家观察并归纳磁感线的特点。教师板书:

(2)磁感线特点

①磁感线从N极指向S极.(内部从S指向N);

②磁感线是闭合曲线,且任意两条磁感线不相交;

③靠近磁极处磁场强,磁感线的密.

预习检测(一):见学案

设 问:电流的周围也存在磁场,那么通电直导线,环形电流,通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点?

1.通电直导线磁场感线分布情况及磁感线的方向判定方法

安培定则:用右手握住 导线,让伸直的大姆指所指的方向跟电流的方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。(如图3-5)[来源:Z#xx#k.Com]

2.环形电流(如图3-6)磁场感线分布情况及磁感线的方向判定方法

安培 定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,那么伸直的大姆指所指的方向就是环 形导线中心轴线上磁感线的方向 [来源:Z。xx。k.Com]

3.通电螺线管磁场磁感线的分布情况及磁感线的方向判定方法

安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四 指所指的方向跟电流的方向一致,那么大姆指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也 就是说,大姆指指向通电螺线管的北极.(如图3-7)

预习检测(二):见学案

课堂小结:师生共同回顾本节所讲重要内容

布置作业: 完成学案的课后巩固练习

预习第三节,完成学案

板书设计

5.2用磁感线描述磁场

1.磁场的方向:小磁针的北极在磁场中受磁场力的方向,也就是小磁针北极在磁场中静止时所指的方向。

2.磁感线:

(1)磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同,磁感线的疏密表示磁场的强弱程度。

(2)磁感线特点:

①磁感线从N极指向S极.(内部从S指向N);

②磁感线是闭合曲线,且任意两条磁感线不相交;

③靠近磁极处磁场强,磁感线的密;

3.通电直导线;环形电流;通电螺线管磁感线的分布情况及磁感线的方向判定方法:

大学物理磁场课件 篇2

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、基本相互作用规律的一门自然科学, 它的基本理论渗透在自然科学的各个领域, 应用于生产实践中的许多部门, 是其他自然科学和工程技术的基础。在人类追求真理、探索未知世界的过程中物理学展现了一系列科学的世界观和方法论, 不仅物理学的知识对各行各业的工作起到指导作用, 物理学的研究方法也被大量应用于其他学科及工程技术的各个方面, 物理学在人才的科学素质培养中也具有十分重要的地位[1]。因此, 以物理学为基础的大学物理课程, 是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修基础课 (大多数高校的文科专业也开设了相应的大学物理课程) , 是每个科学工作者和工程技术人员, 以及管理人员所必备的。

近年来, 随着我国教育改革的推进, 非物理类专业大学物理的教学也遇到了一些新问题, 其主要表现为以下几个方面:诸如存在物理教学内容不断膨胀而学时却在减少的矛盾, 大学的不断扩招与学生的学习水平的矛盾, 以及当前国内的大学物理教材一些内容与中学重复太多或有明显脱节的问题, 等等。要使学生更快地在中学物理的基础上理解掌握大学物理的学习内容, 大学物理课程与中学物理课程的衔接就成为了目前亟待研究的问题。

2. 中学物理与大学物理恒定磁场内容的比较研究

2.1 中学物理恒定磁场部分的内容标准

高中物理课程标准 (以下简称“新课标”) 的磁场知识在选修模块选修3-1中, 教材包括电场、电路和磁场。新课标在磁场部分的内容标准[2]:

(1) 列举磁现象在生活、生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。

(2) 了解磁场, 知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。

(3) 会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。

(4) 通过实验, 认识安培力。会判断安培力的方向, 会计算匀强磁场中安培力的大小。

(5) 通过实验, 认识洛仑兹力。会判断洛仑兹力的方向, 会计算洛仑兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理及其在科学技术中的应用。

2.2 大学物理恒定磁场部分的内容要求。

教育部2008年颁发的“理工科类大学物理课程教学基本要求” (以下简称“要求”) 中有恒定磁场部分的内容要求。

2.2.1 真空中的恒定磁场

在真空中的恒定磁场中, 内容要求有:恒定电流、电流密度和电动势;磁感应强度:毕奥—萨伐尔定律、磁感应强度叠加原理;恒定磁场的高斯定理和安培环路定理;洛伦兹力;安培定律。

2.2.2 恒定磁场中的磁介质

在恒定磁场中的磁介质中, 内容要求有:物质的磁性、顺磁质、抗磁质、铁磁质;有磁介质存在时的磁场。

2.3 恒定磁场部分“新课标”和“要求”的比较

都涉及了例如磁场、磁感应强度、磁通量、安培力、洛伦兹力等磁场方面的基本概念, 以及都要求会计算力的大小, 只是要求要掌握的程度不同、计算方法不同;大学物理课程要求有而中学物理没有的主要是毕奥—萨伐尔定律、磁感应强度叠加原理, 恒定磁场的高斯定理和安培环路定理, 物质的磁性。

2.4 恒定磁场部分高中物理教材和大学物理教材的比较

本文以2007年1月第2版的人民教育出版社的《物理》教材 (普通高中课程标准实验教科书, 以下简称高中物理教材) 和2010年8月第1版的机械工业出版社出版的《大学物理》教材 (以下简称大学物理教材) 进行比较。

在高中物理教材的第二章中的电源、电流、电动势和电路在大学物理教材中第14章前两节中均有涉及, 其中基本概念只是略微提过, 研究方法和内容完全是更深层次;大学物理教材中第14章后四节的内容都是在高中物理教材的第三章磁场中的内容的基础上进行了更深入的描述, 其中就包含新知识:毕奥—萨伐尔定律、磁感应强度叠加原理, 恒定磁场的高斯定理和安培环路定理等;而大学物理教材的第15章的内容只是在高中物理教材中提到了一个概念:磁性。

3. 大学物理和中学物理在恒定磁场部分的衔接和深入

3.1 真空中的恒定磁场部分的衔接及深入

这一部分在中学和大学联系最主要的是磁感应强度这一块。在中学是用理想条件下的探究实验得出的结论:三块相同的条形磁铁并列的放在桌上, 认为它们中间的磁场是均匀的, 将一根直导线的水平悬挂在磁铁的两级间, 导线的方向与磁场的方向垂直。保持磁场不变, 改变电流强度和导线在磁场中的长度其中的任一条件, 观察导线的受力情况。经过多次试验, 得出安培力公式F=BIL, 式中的B与电流和导线长度无关, 但在不同的情况时B的值是不同的。而B正是能够表征磁场强弱的物理量——磁感应强度, 安培力是洛伦兹力的宏观变现, 带电量q的粒子在均匀磁场中与磁场方向垂直以速度v运动, 得出。方向由左手定则判定。在高等物理中, 磁场对外的重要表现是磁场对引入场中的运动的试探电荷的作用。实验发现如果电荷在一点沿着与磁场方向垂直的方向运动时所受磁力最多Fm, 而这个力正比于运动试探电荷的电荷量q, 也正比于电荷运动的速度v, 但比值却在这点具有确定的量值, 而与运动试探电荷的qv值的大小无关。这样可引入磁感应强度 (矢量B) , 大小可定义为。改点磁场的方向就是磁感应强度的方向[4]。在接下来的任一点电场强度的求解方面上就仿照静电场的方法引入了毕奥—萨伐尔定律 (正电荷) 。在关于洛伦兹力的数学表达式上, 当带电粒子运动方向与磁场方向平行时受力为0;当带电粒子运动方向与磁场方向垂直时它所受的磁场力最强Fm, Fm=qvB;一般情况下带电粒子运动方向与磁场方向夹角为θ, 此时F=qvBsinθ, 根据右手定则确定洛伦兹力的矢量表达式为, (正电荷) , 负电荷的方向正好相反。

3.2 恒定磁场中的磁介质部分的衔接及深入

关于磁性在高中物理中只是简单地提到物理被磁化后物体拥有磁性, 简单地根据物体磁化的容易程度划分了顺磁质和抗磁质。在大学物理课程中, 因为磁化后的介质会激发附加磁场, 从而对原磁场产生变化得。根据相对磁导率μr的大小将磁介质分为四类:抗磁质 (μr<1) , 附加磁场磁感应强度与外磁场磁感应强度反向相反, 磁介质内的磁场被削弱;顺磁质 (μr>1) , 附加磁场磁感应强度与外磁场磁感应强度反向相同, 磁介质内的磁场被加强;铁磁质 (μr垌1) , 磁介质内的磁场被大大加强;完全抗磁体 (μr=0) , 磁介质内的磁场等于0 (如超导体) 。然后根据叠加后的磁场和前面推导的公式进行不同的应用。

4. 结语

通过分析大学物理教材和高中物理课程标准实验教材, 我们知道, 中学物理注重对知识的探究, 大学物理静电场知识是在中学物理知识点的基础上, 根据学生认知能力的提高, 应用不同的方法, 如微积分知识和矢量代数知识, 把中学常用的在匀强磁场的结论推导到一般的静磁场中, 并且为电磁场理论打下基础。

参考文献

[1]教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委员会.理工科类大学物理课程教学基本要求.北京:高等教育出版社, 2008.

[2]中华人民共和国教育部制定.普通高中物理课程标准 (实验) .

[3]张大昌, 彭前程等.普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1.人民教育出版社, 2007.

大学物理磁场课件 篇3

【关键词】电磁场与电磁波 大学物理 差异 教学衔接

【中图分类号】O441-4;G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)14-0048-02

一、引言

“大学物理”是我国高等院校理工科类非物理专业的必修基础课,其主要目的是为后续的专业课学习打下基础[1]。“电磁场与电磁波” 是高等院校电子类和通信类专业的重要专业基础课程,主要学习电磁场与电磁波的基本属性、运动规律及相应工程应用等内容,但前期基础就是“大学物理”中电磁学部分,但在知识内容的深度、广度及实用性方面都有加深和拓展,同时也有很大部分存在内容重叠的部分[2,3]。为了避免“电磁场与电磁波”在教学过程中与“大学物理”中电磁学知识的简单重复,让学生更好的学习“电磁场与电磁波”课程的核心内容,应思考并规划好“大学物理”中电磁学与“电磁场与电磁波”的教学衔接问题,提高课堂教学效率,改善教学效果。

二、教学衔接问题

“电磁场与电磁波”与“大学物理”这两门课程从内容上来看都会涉及到电磁运动基本理论和电磁波相关理论,从研究的对象看本质的区别不大。但是由于它们在教学目标上的区别,导致教学内容上也存在很大的差别,因此我们在教学方法、教学重点和教学思路上应区别对待,并思考相应的衔接问题,提高课堂教学效率,改善教学效果。

1.教学目标的衔接。“大学物理”课程一般在大学一年级开设,其作为一门通识性基础课程,主要对电场、磁场、电磁波的基本概念、基本规律和基本方法进行系统的学习和理解,为学生以后专业课程的学习打下坚实的基础。“电磁场与电磁波”是工科类高校电子工程、信息工程、通信工程等专业学生的必修课程,是信息技术的理论基础,是电子信息大类专业学生的基础知识部分。在课程定位上,其作为专业基础课,将为后续“微波技术”、“射频通信电路”等专业课的学习奠定基础。因此,相对于大学物理这门公共基础课而言,其教学目标不同。通过该课程的学习,让学生建立电磁场的概念,认识电磁场的物质性,掌握电磁场运动的基本规律,理解麦克斯韦方程的表达形式及其物理意义,并让学生掌握一些典型电磁场问题的数学建模与求解,使学生能够用“场”的观点去思考、分析和计算一些简单的电磁场基本问题。这将对学生的数学功底、逻辑推理、理性思维能力有一定的拓展。可见,两门课程在教学目标上是一个由低到高的层次递进关系。

2.教学内容的衔接。从教学内容上看,“大学物理”的电磁学部分介绍了静电场的基本性质、稳恒磁场的基本规律、电磁感应的基本规律,并简单地引出麦克斯韦方程组,至于时变电磁场、平面电磁波、波导、天线等问题均未涉及。故它只是从“静态”的观点对电磁场的基本问题进行讲解,使学生从整体上对电磁场有一个初步认识。而“电磁场与电磁波”作为电子信息大类专业不可或缺的专业基础课,内容丰富的同时,难度也有所增加。它包括“电磁场”与“电磁波”两大部分的核心内容。“电磁场”部分是在“大学物理”电磁学课程的基础上,运用矢量分析描述静电场、恒定电流场和静磁场的基本物理概念,在总结基本实验定律的基础上给出时变电磁场的基本规律,引出边界条件,学习静电场问题的求解方法,如镜像法、分离变量法等。“电磁波”部分主要介绍电磁波在真空和介质中的传播规律以及天线的基本理论。具体包括平面电磁波、导行电磁波以及电磁波辐射等理论。故这部分主要从“动态”角度描述电磁波。由此可见,在教学内容上,“电磁场与电磁波”课程相对于“大学物理”电磁学课程不是简单的重复,而是知识体系的递进关系[4]。

3.教学方法的衔接。“大学物理”电磁学部分的知识相对简单,很多概念和规律都是在实验的基础上,通过学生的感性认识后抽象出物理模型而建立起来的。而“电磁场与电磁波”课程却侧重于利用矢量分析和场论等数学工具,对物理模型所满足的物理规律进行严格的理论推导,得出合理的结论,形成完整的物理理论体系。因此,在教学中我们应该有意识地引导学生从“形象思维”向“抽象思维”转变与过渡,引导他们通过理性的思考、严密的分析、逻辑的推理来学习和理解电磁波传播的内在规律。在理论学习的同时,辅助以一些仿真和演示验证性实验,加强对电磁波现象和规律的理解。这样才能在教学方法上对两门课程进行良好的衔接。

三、结语

本文从教学目标、教学内容、教学方法上分析“电磁场与电磁波”与“大学物理”两门课程的异同,找出它们之间的切入点,在教学过程中对两门课程进行很好的衔接、承前启后,使学生在知识上自然过渡,树立学习的信心,提高“电磁场与电磁波”课程的教学质量,具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]许琰,杨爽. 对大学物理教学改革的探索. 教育教学论坛. 2014,(1):49-51.

[2]尹彩流.《大学物理》电磁学教学中类比法的应用.广西民族大学学报(自然科学版).2011,17(2):98-100.

[3]林相波,刘军民.“电磁场与电磁波”课程教学中的几点思考. 电气电子教学学报. 2009,31(2):95-97.

[4]潘长宁,何军,周昕.“电磁场与电磁波”与“大学物理.电磁学”教学衔接问题的探讨.教育教学论坛. 2015,(1):159-160.

基金项目:

高二物理磁场教学设计 篇4

首先通过课件展示一张阿尔法磁谱仪的照片,因为学生没有见过所以给学生一疑问从而调动学生的好奇心。从心理学的角度来讲这是把学生从无意注意转移到有意注意上来,将学生引入新课的轨道。从国际空间站上有中国科学家研制的永磁体系统激发学生进一步探究磁场分布的兴趣,很自然引发学生思考生活中有哪些常见的磁体以及他们周围的磁场是如何分布的,使刚上课学生的注意力很快集中到所学习的内容,又能使学生产生深厚的兴趣和求知欲,引起学生积极的思维活动。磁铁在平时生活中比较常见,学生对条形磁铁,T行磁铁和U型磁铁这些名词并不陌生,通过图片给学生介绍生产生活中用到的各种磁体,必然会引起学生对变压器的极大兴趣 ,激发出学生对磁体周围磁场的分布的好奇心和求知欲,增强了感性认识,使本节教学更贴近学生的实际生活,体会到物理与生活的紧密联系,提高学习物理的兴趣。

第二部分:磁感应线

获得知识的过程是曲折的、充满矛盾的、活生生的、永无止境的过程,而不是平铺直叙、垂手可得。对于磁场,老师要引导学生回忆我们在学习电场的时候是如何用电场线来描述电场强度的,这个时候让学生思考一会在找学生站起来回答,在这个过程中教师适时补充

与完善。在此,对于学生的回答,老师可以把学生回答的内容写道黑板上。

第三部分:探究通电直导线周围磁场分布

过度设问:奥斯特发现电流的磁效应后,引导出电磁学的一系列新的发现。那么电流的磁场是如何分布的呢?对于这个问题很多同学通过看书也能回答上来,但眼神中明显流露出不确信。这时教师要引导学生进行实验。

在实验之前,老师要带领学生看一下桌子上面放有哪些实验器材,并且教师用一套器材简单的给学生演示一下,这样学生在接下来的实验中能更快更好的探究。同时教师用课件展示这个实验过程中需要注意的几个问题。这时必然会引发学生强烈的动手欲望,迫切的想利用眼前的实验来探究结果,引起猜测、探究的强烈 愿望,使学生思维由置疑到质疑,达到学生思维的最优化。

学生分组实验探究

实验探究学生亲眼看到细铁屑反映了直导线磁场的分布:简单介绍实验器材,提出实验注意事项,设计实验方案、得出实验结论。通过实验不仅提高了学生的科学探究意识和能力,培养了相互合作的团队精神,享受到了成功的喜悦,增强了学习物理的兴趣,活跃了课堂气氛。

第四部分:探究安培定则

一个好的问题是开启学生思维的钥匙,是学生思维的源泉。教师要在教学的不同环节设置不同形式的问题。试探性的问题,可使学生学习的新知和原有的经验结合,利于知识的建构;过渡性问题,能承上启下,过渡自然,使学生的思维有连续性,不致造成思维的混乱。设置总结性的问题,不仅使学生解出正确答案,还知道了答案得出过程,培养学生的分类思想和归纳能力;发散性问题,使学生对概念和规律的认知在原有认知的基础上得以拓展,培养学生创造性解决问题的能力,因此,教学设计中精心设计问题对于学生的思维发展是十分重要的。

提出问题:同学们,你们在做实验的时候记下了电流的方向和磁感应线的方向,你们想过没有这两者之间有没有社么联系?要求学生推测并说出推测根据。面对问题学生展开了思考、猜想、讨论,积极地表达自己的想法,课堂气氛热烈,由于学生想法并不一致,很自然产生了动手探究,一见分晓的愿望,这时教师带领学生演示,同学们纷纷伸出自己的小手跟着老师比划起来,结果很明显。老师这时提出第二个问题:既然大家知道了电流方向和磁感应线方向之间的关系,那么你能不能画出来呢?这就引发第二轮的思考、讨论,从而得出变压器的可能的工作原理。

在丰富有趣的实验中,新旧知识得以重新整合,学生对直导线周围的磁场分布的认识有了新的提高,认识更完整、更清晰、更深刻。在这边还要向学生介绍什么是环形导线,为下面讲通电螺线管周围磁场分布埋下伏笔。接下来就可以引导学生探究环形导线的磁场分布规律,这个探究过程可以交给学生来完成,通过前面通电直导线的探究学生可以自己独立的探究环形导线的磁场分布规律。

通过实验学生得到了环形导线磁场分布的规律,至此班级气氛异常激动,喜悦之余,至此也未下一节讲解做好了有力的铺垫。

第五部分:利用磁传感器对磁场进行探究

前面的研究都是从定性的角度来模拟磁感线的分布情况,我们能否从定量的角度分析呢?随着信息技术的发展,我们已经可以用磁传感器通过计算机对磁场进行研究了。这就是一种磁传感器,可以测出的是沿其轴线的磁感应强度,并且还能大致确定磁场的方向。现在我们就用它来测量通电螺线管内不同位置的磁感应强度。

运用传感器把信号输入电脑这是很方便的办法,这也是区别与实验探究的更快捷的方法,学生要学会运用现代科技成果,这对于学生实验方法的提升也是个帮助。

第六部分:教学反思

物理选修1-1电流的磁场教案 篇5

[三维目标]

一、知识与技能:

1.了解奥斯特实验,知道电流周围存在磁场。

2.掌握安培定则,会判断通电直导线和通电螺线管周围磁场的方向。

二、过程与方法:

通过探究性实验的方法培养学生比较、分析、归纳的能力

三、情感、态度价值观:

培养学生的学习热情和实事求是的科学态度

[教学重点]

1.知道电流周围存在磁场。

2.会用安培定则判断通电直导线和通电螺线管周围磁场的方向。

[教学难点] 会用安培定则判断通电直导线和通电螺线管周围磁场的方向。[教学方法] 探究、讨论、讲授、练习

[教具]:多媒体课件、实物投影仪、奥斯特实验器材、通电螺线管、环形导线、铁屑等 [课时安排]1课时 [教学过程]

一、组织教学

二、新课引入:

回顾:电荷间的相互作用与磁极间的相互作用以及它们对物质的吸引。

电和磁之间除了表面上的一些相似性外,是否还存在着更深刻的联系呢?这节课我们就通过实验来探究这个问题。

三、新课教学:

1.电流的磁效应

大家谈:有哪些方法能使静止的小磁针发生偏转? 演示实验:通电导线周围的小磁针发生偏转

问题:通过这个现象可以得出什么结论呢?(电流能在周围空间产生磁场)2.电流的磁场方向

问题:当把小磁针放在电流的磁场中时,小磁针的偏转是否有一定的规律?偏转方向与电流的方向有什么关系?

演示实验:奥斯特实验

(观察当电流的方向改变时,小磁针N极的偏转方向是否发生变化。这现象说明什么?)

结论:电流的磁场方向跟电流的方向有关。观察图片:直线电流磁感线的形状 现象:磁感线是围绕导线的一些同心圆。

靠近导线的磁场较強。

如果用小磁针来判定磁场的方向,可以得到安培定则。

思考:如果把导线做成环形,那么通电时产生的磁场是什么样的呢? 演示实验:观察环形电流磁感线的形状 视频:环形通电导线中心附近的磁场方向

探究:环形通电导线中心附近的磁场方向的判定方法

思考:由多个环形导线组成的螺线管,通电时产生的磁场又是怎样的呢? 演示实验:研究通电螺线管的磁场

结论:通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,它们的极性可以从实验中小磁针的指向来确定。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。

安培发现通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系可以安培定则来判定。

大家也来试试,看看能不能找出这种方法!

四、小结

2.2电流的磁场

1.电流的磁效应:电流能在周围空间产生磁场。磁体不是磁场的唯一来源。2.电流的磁场方向

⑴ 电流的磁场方向跟电流的方向有关。⑵ 判断方法:安培定则

五、练习(课件投影)

六、布置作业:课本38页第3、4题。

附:板书设计

2.2电流的磁场 1.电流的磁效应:

电流能产生磁场的现象,称为电流的磁效应。2.电流的磁场方向

⑴ 电流的磁场方向跟电流的方向有关。

⑵ 直线电流的磁场方向可以用安培定则来判断:右手握住直导线,让伸直的拇指的方向与电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

九年级上册物理磁场知识点 篇6

1、物体具有吸引铁、钴、镍等物体的性质,该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做磁体。

2、磁体两端磁性最强的部分叫磁极,磁体中间磁性最弱。当悬挂静止时,指向南方的叫南极(S),指向北方的叫北极(N)。

3、同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。

4、磁体周围存在一种物质,能使磁针偏转,叫做磁场。磁场对放入它里面的磁体会产生力的作用。

5、在物理学中,为了研究磁场方便,我们引入了磁感线的概念。磁感线总是从磁体的北极出来,回到南极。

6、地球也是一个磁体,所以小磁针静止时会由于同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引的原理指向南北,由此可知,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。

7、地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合,中间有一个夹角,叫做磁偏角,是由我国宋代学者沈括首先发现的。

8、一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。有些物体在磁化后磁性能长期保存,叫永磁体(如钢);有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失,叫软磁体(如软铁)。

初中生学好物理的方法

善于观察思考

物理是一门规律性很强的学科,遇到同样的知识点,遇到同样的题型,只要你做会了一次,在下一次遇到类似的题时。你就不会害怕了,因为你观察到了这其中的规律和奥妙,你知道这是同类型的题,所以你完全有能力把这道题拿下,所以心里不着急。因为这是见过的题型,也就是一双善于观察的眼睛帮助了你。

重视物理实验操作

物理实验操作技能必须通过大量的亲自动手做实验才能熟练掌握,在掌握的基础上才能找到操作技巧。实验操作时要手脑并用,照章操作,要多向自己提问题。对每一个物理实验,都要要求自己知道实验原理,明确操作方法和操作注意事项,这样就会不断提高自己的实验操作能力和实验问题的辨析能力。

光的传播知识点

1.光在同种均匀介质中沿直线传播;

2.光的直线传播的应用:

(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像)

(2)取直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准;

(3)限制视线:坐井观天(要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图);一叶障目;

(4)影的形成:影子;日食、月食(要求知道日食时月球在中间;月食时地球在中间)

模拟型课件让物理课堂活起来 篇7

一、提高演示实验的可见度

在初中物理教学中, 有许多实验需要教师演示, 要求学生有目的地进行观察, 然而有一些演示实验由于可见度不高, 或受环境条件的限制, 观察仅是前排学生的“专利”。而利用模拟型课件可以将其放大, 让所有学生都能够清楚、完整地观察到演示实验的整个过程, 增强演示的效果。

二、改变实验的速度

有些物理实验需要经历漫长的过程, 才会看到明显的现象, 有些物理实验中的动态过程, 由于速度太快, 以至于没来得及让学生看清楚就结束了。要想在教学中达到良好的效果, 这时可以利用多媒体技术把这样的快镜头变为慢镜头, 让学生能分步观察实验的物理过程和发生的物理现象, 明确产生变化的条件, 理解实验的结论。例如, 我们在做“研究凸透镜成像规律”的实验时, 虽然学生亲自做了这个实验, 但他们往往没有把物距、像距以及像的性质等几个方面结合起来观察、比较, 忽略了当物距变化时光路和成像变化的过程。我在学生实验的基础上, 再利用模拟型课件, 在演示时, 用鼠标缓缓移动物体的位置, 就会十分清楚地看到因物距的改变致使光路的改变、像距的改变以及像的变化过程, 而且还有具体数值的显示, 可以直接对相关的数据进行分析, 从而帮助学生准确掌握凸透镜成像的变化过程, 归纳出凸透镜成像的规律。

三、使抽象问题形象化

初中学生的形象思维占主导地位, 对于许多抽象的概念难以理解, 这必定会给学生学习物理知识带来困难。如果让学生自己去想象, 难度较大, 而借助模拟型课件用动画的形式模拟出电流的形成并与水流的形成进行类比, 将“短暂电流的形成”与“短暂水流的形成”进行类比, 将“持续电流的形成”与“持续水流的形成”进行类比, 制作几个动画片段, 变抽象为直观、形象, 从而有助于学生理解和掌握“电压是形成电流的原因, 电源是提供电压的装置”这一知识点, 整个过程既可帮助学生弄清那些单纯听讲不易理解的难点知识, 又会提高学生学习的兴趣, 激活学习意识, 形成良好的思维习惯。

四、建立物理模型

物理概念的建立, 物理规律的理解, 物理实验数据的分析和处理, 在很大程度上取决于相应物理模型的建立。如物质结构中的“原子”模型, 光学中的“光线”模型和电磁感应中的“磁感线”模型等, 这些物理模型的建立, 单凭传统教学手段, 学生往往一知半解, 理解不深刻。模拟型课件能很好地解决这一问题, 它以其丰富的表现力, 将物理过程生动、形象地呈现在屏幕上。例如, 讲授“磁场”这一知识点时, 虽然磁场是一种物质, 是真实存在的, 但磁场看不见, 摸不着, 如果让学生自己去想象, 难度很大。上课时通过演示它对放入其中的磁体产生力的作用来认识它, 通过模拟型课件, 建立磁感线模型, 用磁感线形象地描述它, 有助于学生理解“磁场和磁感线”这一知识点。

五、展现微观、宏观世界

初中物理中的许多微观结构、宏观现象是无法演示的, 而运用模拟型课件进行现象演示, 这些问题就迎刃而解了, 通过模拟型课件可以把书本上、语言上难以表达的内容直观化, 使学生从中获得准确的感性知识, 并且学生的抽象思维能力得到了提高。通过模拟实验的内容, 将微观的、不可见的现象展示在学生面前, 使之形象化、直观化, 使学生目睹其微观过程, 获得感性认识, 加深对实验现象、结论的理解。实验表明, 模拟型课件在物质的分子结构、原子结构、宇宙探密等方面显示出强大的优势。

六、演示不规范操作

在物理实验中, 许多操作必须规范, 否则会得出一些错误的结论甚至产生严重的后果, 但是有些实验是可以将错误的操作演示给学生看。例如, 我在讲用导线连接实物电路时强调:导线接头在接线柱上的绕向应同螺母旋紧的方向一致, 都是顺时针方向。上课演示时接演示错误的操作, 学生很容易理解不规范操作带来的结果。但是, 有些实验中的不规范操作是不能演示的, 否则会带来严重的后果, 例如, 使用电流表测量电路中的电流时, 绝对不允许不经过用电器而把电流表直接接到电源的两极上。对于这样的不规范操作, 不能直接演示, 因此我上课时将其制成相关的模拟型课件, 既激发了学生的学习兴趣, 又加深了学生的理解记忆, 教学效果很好。

中学物理课件制作的研究 篇8

关键词:中学物理;课件;研究

在中学物理教学中教师认为物理难教,学生认为物理难学,这是由于受各种条件和课堂教学时间和空间的限制,很多实验都无法进行,或由于设备和外界因素的影响,实验效果较差,给课堂教学带来了很多的不便。利用计算机技术和其他现代科学技术结合的优势发展起来的多媒体技术正日益成为中学物理课堂中不可缺少的组成部分。

一、课件制作和应用的现状

现在我国开发的教学课件数量虽很大,但也存在许多问题。目前,网上和书上有关课件制作内容的资料,大部分都是讲怎样制作具体的课件,这样导致许多人宁愿花大量的时间来做课件而不愿意花一点时间来研究课件制作的指导理论,纯粹为了做动画而做课件,致使课件的质量普遍较差,教学效果不佳,不能充分体现物理课件的教学优点,也不能体现教师的教学思想和教学设计。

二、学生物理学习特点分析

1.中学生具有良好的感性知识的准备。物理学的研究对象是自然界的物质及它们的运动规律,在初中阶段,学生已经积累了不少的感性认识,建立了很多关于自然界知识的图式,这为他们顺利学习物理知识、形成物理技能奠定了基础,也就是说,学生接触物理知识之前,頭脑中就已形成了许多前科学概念,为物理学习提供了心理准备。

2.物理学中的概念和规律,大多是在观察实验事实、了解现象、取得资料的基础上,经过分析、综合而抽象、概括出来的,这正好符合中学生好动、好奇、好学的特点。教学中如能充分利用这些有利的心理条件,加以适当引导,就能促使学生在发现新奇物理现象与已有知识存在矛盾时,去探索现象的因果关系,形成学习物理的直接动机。

但是物理概念抽象、严格,中学生在学习物理时往往有畏难和惧怕心理,物理概念是物理知识结构的核心,它的第一个特点是抽象,如果没有实验配合,不建立恰当的物理模型和选择正确的思维方法,概念就很难建立。它的第二个特点是具有严格的内涵和外延,如不能区分本质因素和非本质因素,就会形成错误概念。

三、中学物理课件的选题原则

在软件设计与制作中,许多人都知道科学性、针对性和实用性是最基本的原则,可是这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接遵循。在教育理论、因材施教、充分发挥课件的优点、提高教学效果和效率的指导思想下,笔者认为,在制作课件时要分清教材中哪些内容适合用多媒体课件教学,哪些不适合用多媒体课件教学。

选题的过程就是一个判断决策的过程。要考虑好什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性。

任何一节课或一个知识点,如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,将该节内容或知识点制作成课件的必要性和可行性是充分的。反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成课件的价值或实际意义。例如:“对于电场线等势面”这一课题,首先要判断该课题的内容是不是抽象的,显然是的则进入下面的模块。我们知道电场线可以采用实物模型演示,等势面可采用静电描迹这类常规手段来表现;进入常规手段效果判断模块,由于实物模型演示,往往效果不好,静电描迹可能会加剧学生对“电场是平面分布的”等错误观点的形成,阻碍了学生对空间概念的认识和发散性思维的训练。因此要进入课件选题经济可行性判断模块,采用Flash软件,正好可以弥补以上谈及的不足,同时较之实物模型经济便宜,故可以选题。又如“运动的合成和分解”这节,该节内容是比较抽象的,学生难以理解,常规的手段可借助于“运动的合成和分解”的实验仪器,但是实验仪器演示效果一般,现象不够明显、直观。若结合实验,再采用Flash制作课件进行演示,动画演示直观,学生容易理解。因此该节内容也可以作为选题对象。

根据此原则,可将现行高中物理各章节中众多的知识点按流程图进行筛选,确定课件制作的课题。

因此,结合中学生自身特点和高中物理教材的特点以及高中物理课件设计的要求,选择合适的课件制作软件。

总之,多媒体课件在中学物理教学中有着广泛的应用,多媒体技术作为一种新的、功能更为先进的媒体,应该与传统的教学媒体优化组合。物理教师要根据物理课堂的实际情况、依据多媒体课件的功能,精心设计制作课件,以便更好地服务于物理课堂教学,激发学生学习物理的兴趣,提高物理课堂效率,从而解决“教师难教、学生难学”的问题。

参考文献:

[1]李光亚.物理CAI课件在课堂中的应用技巧[J].信息技术教育.

[2]李进军.关于物理课件应用时机的探索[J].信息技术教育.

[3]温剑锋.高中物理CAI课件设计.华南师范大学物理系九九级.

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