高二物理磁场的效果教案如下:
一、教学目标
1. 知识与技能:理解磁场的概念,知道磁极间的相互作用规律,掌握安培定则,知道磁场对通电导体有力的作用。
2. 过程与方法:通过实验探究,体验磁场对放入其中的磁体有力的作用。
3. 情感态度价值观:培养学生的观察能力,树立科学探究的精神。
二、教学重难点
1. 教学重点:磁场的概念、磁极间的相互作用规律。
2. 教学难点:磁场的方向的规定、磁场对通电导体有力的作用。
三、教学过程
1. 引入磁场的概念,知道磁体间的相互作用规律。
2. 通过实验探究磁场对放入其中的磁体有力的作用。首先将条形磁铁、铁粉、小铁钉等放入磁场周围,观察铁粉的分布情况,从而得出磁场的概念。接着让学生用手轻触磁场周围的小磁针,感受磁场对其的作用。最后让学生将小磁针放在不同的地方,观察其偏转方向的不同,从而得出磁场的方向。
3. 安培定则的介绍。让学生通过实验探究,了解安培定则的用法,并学会使用安培定则来判断电流周围的磁场方向。
4. 磁场对通电导体有力的作用。通过实验探究,让学生观察通电导体在磁场中受到力的作用的现象,并了解磁场对通电导体施加力的作用的方向与电流方向和磁场方向有关。
四、小结与作业
1. 小结本节课所学内容。
2. 布置作业:预习电磁铁的相关知识。
五、板书设计
一、磁场的概念:磁体周围存在着一种看不见的特殊物质,我们把它叫做磁场。
二、磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
三、磁场对放入其中的磁体有力的作用。
四、安培定则:用来判断通电导线周围的磁场方向。
五、磁场对通电导体有力的作用:力的方向与电流方向和磁场方向有关。
题目:在长直导线的下方有一个矩形线圈,线圈平面与磁场垂直。当导线中通过垂直于纸面的磁场时,线圈中的磁通量发生变化。
解题思路:
1. 根据楞次定律和法拉第电磁感应定律,判断出线圈中的感应电动势和感应电流的方向。
2. 根据欧姆定律,求出感应电流的大小。
3. 根据安培环路定理,求出磁场的变化情况。
答案:
设线圈的边长为L1和L2,磁感应强度为B,磁通量的变化率为ΔΦ/Δt。根据楞次定律,感应电流的方向为L1和L2中的动生电动势方向相反,即沿顺时针方向。根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律,可得到感应电动势的大小为ε = -BL1ΔΦ/Δt,感应电流的大小为I = εR = -BL1RΔΦ/RΔt。根据安培环路定理,可得到磁场的变化情况为ΔB/Δt = -BL2/L1RΔt。
解题过程:
根据题目条件,线圈平面与磁场垂直,当导线中通过垂直于纸面的磁场时,线圈中的磁通量发生变化。根据楞次定律和法拉第电磁感应定律,线圈中会产生感应电动势和感应电流。根据欧姆定律和安培环路定理,可以进一步求出磁场的变化情况。
解题后思考:
这个例题可以帮助学生们更好地理解磁场的效果和楞次定律的应用,同时也可以锻炼学生的逻辑思维和推理能力。通过这个例题的讲解和分析,学生们可以更好地掌握磁场的基本概念和原理,为后续学习打下坚实的基础。