《磁感应强度》教学设计研究

孙成香

教学背景

高中物理“磁感应强度”的教学，是属于物理的概念教学，物理概念由于其特有的抽象性，在学生学习过程中成为了一个难点，教师该如何加深学生对这一概念的理解，深切感受到物理量的作用，成为了教师急需解决的一个问题。因此，本节教学设计，会从学生的生活经验出发，在教师的指导和学生已有的知识的前提下进行探究学习。

教学目标

1、知识与技能：

（1）了解磁感应强度的定义，了解其方向、大小、定义式和单位。

（2）通过分组实验和演示实验，锻炼学生们的动手操作能力。

2、过程与方法：

（1）通过实验、类比和分析，寻找描述磁感应强度的方法。

（2）进一步体会通过比值法定义物理量的方法。

3、情感、态度与价值观：

体验物理概念定义的过程，培养学生探究物理现象的兴趣，掌握探究多个变间关系的方法，提高学生的综合学习能力。

教学重难点

1、磁感应强度的物理意义。

2、磁感应强度概念的建立。

教学方法

实验分析法、讲授法

教学过程

一、创设情境、导入新课

情境1：小磁针在静止时为什么会有一定的指向？

明确：因为有地磁场的存在。

情境2：当条形磁铁靠近小磁针时，小磁针出现了什么现象？为什么会这样？

明确：当条形磁铁靠近小磁针时，小磁针会出现偏转的现象。这说明条形磁铁对它有力的作用。

问题1：当条形磁铁出现时，地磁场会被吓跑吗？

明确：不会，因为条形磁铁的磁性比地磁场要强。这正说明磁场也是有强有弱的。

问题2：磁场是看不见的、摸不到的，那我们该如何对磁场认识和描述呢？

明确：根据探究电场强度的经验，探究磁场的强弱。

既然同学们都对探究磁场的强弱有信心，那今天我们就来学习《磁感应强度》这一课（板书），让我们一起来探究磁感应的强度。

二、整体感知

通过之前的学习，我们了解到第九就是一个大磁体，现在让我们把目光放到大屏幕上所反映出的地球的磁场分布的情况，磁南极在地理的北极附近，磁北极在地里的南极附近，两者处于不完全重合状态，存在一个磁偏角。众所周知我国古代有四大发明，其中与航海有关的就是指南针。指南针顾名思义是一个定向的工具，它又为什么能定方向呢，那是不是就说明磁场是由方向的啊。那面对这个问题我们就一起通过实验来探究一下磁场的方向。

1.磁感应强度的方向（板书）

同学们的面前都有一个条形磁铁、一个蹄形磁体和一组小磁针，同学们进行小组分工合作，首先需要摆出一张纸，之后把磁铁放在纸上，在磁铁的不同位置摆上小磁针，并观察N极的指向记录下来，看看磁针的指向是否相同。然后在相同的位置依次摆放四个不同而小磁针，再次观察N极的方向并记录，看看这次的指向是否相同。（小磁针的红色面为N极）在实验完成之后，让学生进行回答，并展示自己的实验结果，教师进行归纳总结。

明确：在磁场的不同位置，小磁针N极的指向有所不同，这就说明磁场是有方向的。此外，不同小磁针在同一磁场中同一位置的指向相同，这就说明磁场中某一位置的方向是固定的。在物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向。简称磁场方向。

2.我们了解了磁场的方向，那么磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？（引导学生进行思考）

明确：不能。小磁针不会单独存在一个磁极上，在小磁针静止时，两个磁极所受合力为零，因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱。

那我们又该如何对磁感应的强弱进行分析呢？接下来就让我们学习这一部分：磁感应的强弱。（板书）

（1）教师我学生准备电源、导线、滑动变阻器、开关。在进行实验前让学生对通电导线的作用力大小根哪些因素有关进行猜想。学生可能会猜想跟电流的大小、导线的长度、磁场的强弱、磁场的方向有关。实验前要让学生明白，在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。但要使导线中有电流，就要把它连接到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。

（2）在学生猜测结束和教师进行明确之后开始实验。通过实验和学生的观察，可以发现在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中，研究较长的一段通电导线的受力情況，从而可以了解一小段电流元的受力情况。

（3）通过实验可以得出在通电通电导线长度一定时，电流越大，导线所受磁场力就越大。电流一定时，通电导线越长，磁场越大。导线与磁场方向垂直时，磁场对电流的作用力最大，导线跟磁场平行时，磁场对电流没有作用力。

它的受力大小F∝I，F∝L，F∝IL，故F=ILB。B所指的就是我们所寻找的表征磁场强弱的物理量：磁感应强度。即B=F/IL，单位为特拉斯，国际符号为T。（板书）

三、课堂小结

1.磁感应强度：描述磁场强弱和方向的物理量，规定其方向为小磁针静止时N极所指的方向，即磁场的方向。

2.磁感应强度的大小：垂直于磁场方向的通电导线所受到的磁场力F跟导线中的电流I和导线长度L的乘积IL的笔值。即B=F/IL。

四、拓展延伸、布置作业

1.做课后习题的2、3题

2.课后探究课题：

（1）描述磁场是否有更直接、具体的方法。

（2）关于磁感应强度的决定性因素。

（3）关于磁感应强度的叠加问题。

板书设计

磁感应强度

（1）磁感应强度的方向：小磁针静止时N极所指的方向为该处磁感应强度的方向。

（2）磁感应强度的大小：B=F/IL（条件：电流I和磁场方向垂直）

（3）物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量。

（4）单位：特拉斯，国际符号为T。

教学反思

本节课的设计注重了学生在课堂中的主体地位，在教学的过程中，充分体现了多个维度的培养目标。通过组织学生进行探究性实验学习，导出了磁感应强度的概念，并对相关问题进行了合作探究，激发了学生的学习热情。在学习磁感应强度的过程中，让学生合作参与知识得出的过程。通过实例引导学生用生活中的实际问题研究物理学的相关问题，并运用物理原理和研究方法解决日常生活中的实际问题。