【正文】 電荷在磁場中受到洛倫茲力的作用，那么洛倫茲力的方向如何判斷呢？ ［問題］如圖（2）判定安培力方向.（上圖甲中安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛏?，乙圖安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛳拢?電流方向和電荷運(yùn)動方向的關(guān)系.（電流方向和正電荷運(yùn)動方向相同，和負(fù)電荷運(yùn)動方向相反）③.F安的方向和洛倫茲力方向關(guān)系.（F安的方向和正電荷所受的洛倫茲力的方向相同，和負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向相反.）④.電荷運(yùn)動方向、磁場方向、洛倫茲力方向的關(guān)系.（學(xué)生分析總結(jié)）（2）、洛倫茲力方向的判斷——左手定則伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，若四指指向正電荷運(yùn)動的方向，那么拇指所受的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向；若四指指向是電荷運(yùn)動的反方向，那么拇指所指的正方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向.【要使學(xué)生明確】：正電荷運(yùn)動方向應(yīng)與左手四指指向一致，負(fù)電荷運(yùn)動方向則應(yīng)與左手四指指向相反(先確定負(fù)電荷形成電流的方向，再用左手定則判定)。［學(xué)生答］I的微觀表達(dá)式為I=nqSv［問題］這段導(dǎo)體所受的安培力為多大？［學(xué)生答］F安=BIL ［問題］這段導(dǎo)體中含有多少自由電荷數(shù)？ ［學(xué)生答］這段導(dǎo)體中含有的電荷數(shù)為nLS.［問題］每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大？ ［學(xué)生答］安培力可以看作是作用在每個(gè)運(yùn)動上的洛倫茲力F的合力，這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)為nLS,所以F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB 洛倫茲力的計(jì)算公式（1）當(dāng)粒子運(yùn)動方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)（v┴B）F = qvB（2）當(dāng)粒子運(yùn)動方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時(shí)（v∥B）F = qvBsinθ 上兩式各量的單位： F為牛（N），q為庫倫（C），v為米/秒（m/s）, B為特斯拉（T）最后，通過“思考與討論”，說明由洛倫茲力所引起的帶電粒子運(yùn)動的方向總是與洛倫茲力的方向相垂直的，所以它對運(yùn)動的帶電粒子總是不做功的。最后讓學(xué)生回憶 “示波管的原理”，通過對比看看二者的差異。課本中首先以天然磁石吸引鐵器的現(xiàn)象開始探討，接著講了我國在春秋戰(zhàn)國時(shí)期發(fā)明的“司南”在航海方面的應(yīng)用作為本課的引入，回顧并介紹了磁性、磁體、磁極的概念。課本中關(guān)于電流磁效應(yīng)發(fā)現(xiàn)過程的描述旨在讓學(xué)生了解前輩先哲在科學(xué)道路上的探索過程。初中已學(xué)過磁極之間的磁現(xiàn)象，了解了磁性、磁體、磁極的概念，并知道磁極之間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥；異名磁極相互吸引。3．知道磁極和磁極之間、磁極和通電導(dǎo)線、．知道地球具有磁性。2．通過發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的物理學(xué)史教育，培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)持不懈的科學(xué)品質(zhì)，并認(rèn)識到該領(lǐng)域的歷史探究過程。讓學(xué)生查閱資料，了解電和磁的發(fā)展歷史以及奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的歷史過程和歷史背景。聽說很多同學(xué)得知馬上要學(xué)習(xí)磁了，都很興奮呢，找來了不少與磁有關(guān)的物體,拿出來給大家展示展示。磁性：能吸引鐵質(zhì)物質(zhì)的性質(zhì)；磁體：具有磁性的物質(zhì)；磁極：磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域。提出問題：除此之外，電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象還有那些相似的地方？ 學(xué)生回答：兩種電荷，兩種磁極；同種（名）排斥，異種（名）；吸引輕小物體，吸引鐵質(zhì)物體等。在我們今天看來，電和磁間的相互聯(lián)系似乎是一件很自然的事情，比如電磁鐵，電磁爐，電磁波，電磁感應(yīng)等等。學(xué)生回答：教師點(diǎn)評：從倆位同學(xué)介紹中可以看出電和磁在生活中都應(yīng)用廣泛。楊等眾多物理學(xué)家都曾認(rèn)為電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是截然不同的現(xiàn)象。提出問題：奧斯特的成功是一帆風(fēng)順的嗎？如果是你做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你會把小磁針放在哪？ 學(xué)生回答： 為什么我們能想到的東西奧斯特當(dāng)時(shí)卻沒有想到？為了解開這個(gè)謎題我們需要回顧一段歷史。幸運(yùn)的是奧斯特最終還是成功了，他是怎樣發(fā)現(xiàn)電和磁之間聯(lián)系的呢？哪位同學(xué)能和我們分享一下奧斯特的發(fā)現(xiàn)過程。下面我們來重現(xiàn)奧斯特的實(shí)驗(yàn)。電流對小磁針有力的作用，而我們知道的是磁體對磁體有力的作用，磁體對磁體是通過什么發(fā)生作用的？磁極間的相互作用和電荷間的相互作用類似，電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的。電場和磁場都是客觀存在的特殊物質(zhì)。但是，實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。提出問題：既然電流能產(chǎn)生磁場，磁場對電流有作用力，通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間會不會通過磁場發(fā)生作用呢？我們一起揭曉答案。教師點(diǎn)評：奧斯特的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義，法拉第曾這樣評價(jià)他：“他突然打開了科學(xué)中一個(gè)黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明”。磁場對電流有作用力，那么磁場對運(yùn)動電荷也有力的作用。：地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，其間有一個(gè)交角，稱為磁偏角。大家要想徹底了解極光產(chǎn)生的原因，還需要對本章進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。教師點(diǎn)評： “機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦。整節(jié)課主要側(cè)重要學(xué)生對生活中的一些磁現(xiàn)象的了解如我國古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁場和其他天體的磁場（太陽、月亮等），故本節(jié)課首先應(yīng)通過學(xué)生自己總結(jié)生活中與磁有關(guān)的現(xiàn)象。學(xué)生對磁場在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用是比較感興趣的，故通過多媒體手段讓學(xué)生能了解地磁場、太陽的磁場和自然界的一些現(xiàn)象的聯(lián)系（如黑子、極光等），滿足學(xué)生渴望獲取新知識的需求。通過直觀的多媒體手段讓學(xué)生熟悉了解地磁場和其他天體的磁場及與之有關(guān)的自然現(xiàn)象。三、情感態(tài)度價(jià)值觀對奧斯特的電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的教育中，要讓學(xué)生知道奧斯特的偉大在于揭示電和磁的聯(lián)系，打開了科學(xué)中一個(gè)黑暗領(lǐng)域的大門。強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過自主參與類似科學(xué)研究的學(xué)習(xí)活動，獲得親身體驗(yàn)，產(chǎn)生積極情感。電流磁效應(yīng)的研究是本節(jié)課的重點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中可讓學(xué)生自己討論研究的思想，在這基礎(chǔ)上再提出奧斯特的實(shí)驗(yàn)及其研究過程中出現(xiàn)的困難。實(shí)施過程：在木凳的下方可事先藏一小塊磁鋼，在木凳的上方在磁鋼的磁化作用下可堆起四層高的硬幣積木。飛鴿依靠地磁場識路等從學(xué)生最熟悉的磁知識著手，引出磁的一些概念： 磁鐵吸引鐵質(zhì)物質(zhì)實(shí)物投影指南針的指向磁性：磁體能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)磁極：磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域。1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電可以使縫衣針磁化。1820年4月，在一次講課中，他偶然把導(dǎo)線沿南北放置在一個(gè)帶玻璃罩的指南針的上方，通電時(shí)磁針轉(zhuǎn)動了 老師在此說明奧斯特的生平和發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的歷程，讓學(xué)生知道每一次科學(xué)新發(fā)現(xiàn)是艱難的，需要付出的是前期不斷的努力和對科學(xué)的執(zhí)著、自信。演示實(shí)驗(yàn)：安培在此三個(gè)月后發(fā)現(xiàn)磁場對電流的作用提問：綜上所述，磁鐵與磁鐵的力，磁鐵和電流的力，它們是如何產(chǎn)生的呢？是通過什么去實(shí)現(xiàn)這力的作用呢？ 學(xué)生：磁場因磁場是一種抽象的物質(zhì)，學(xué)生對其了解較少，故可能有一些疑問。師指出：沈括在《夢溪筆談》中指出：“常微偏東，不全南也”。視頻介紹：太陽黑子的形成視頻介紹：太陽風(fēng)、極光的形成原因板書設(shè)計(jì)磁現(xiàn)象和磁場 磁現(xiàn)象磁性：磁體能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)磁極：磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域 電流的磁效應(yīng)奧斯特生平介紹電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 磁場磁場對通電導(dǎo)線的作用磁場的作用 地球和其他天體的磁場教學(xué)后記本教案設(shè)計(jì)保留了傳統(tǒng)教案的一些優(yōu)點(diǎn)，采用了問題討論式探究的模式，通過精心創(chuàng)設(shè)情景，一路與學(xué)生一起摸索，相互討論，得出結(jié)論，再引發(fā)新的問題，從而加深學(xué)生對磁場這一知識的理解和掌握。并通過直觀的多媒體手段讓學(xué)生熟悉地磁場分布，使學(xué)生從中了解磁偏角的概念、讓學(xué)生能了解太陽的磁場和自然界的一些現(xiàn)象的聯(lián)系，如黑子、極光等，這不僅提高了學(xué)生知識面，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。師問：除了地球有磁場外，其他天體是否也有磁場呢？有些學(xué)生的課外知識較廣，可請個(gè)別學(xué)生把自己對其他天體的磁場的認(rèn)識闡述一下。師問：司南、信鴿傳書等都是利用了地磁場對它們的受力作用，那么地磁場是如何產(chǎn)生，又是如何分布的呢？同學(xué)們對此的了解有多少？（先請學(xué)生說說自己對此的認(rèn)識，可分組討論，最后由代表發(fā)言）師：總結(jié)學(xué)生的觀點(diǎn)，后通過視頻說明：地磁場的分布及與地磁南北極與地理南北極的方向關(guān)系 視頻介紹：地磁場形成的一種原因。提問：既然電流對磁鐵有力的作用，那么磁鐵是否也應(yīng)該對通電導(dǎo)線有力的作用呢？ 學(xué)生回答：應(yīng)該有。師：那么會不會說明兩者存在聯(lián)系呢？如果讓你去研究電與磁的關(guān)系，你會如何去設(shè)計(jì)？ 學(xué)生由于已受初中磁知識學(xué)習(xí)的影響，大部分都提出讓通電導(dǎo)線對小磁針作用。讓學(xué)生從磁鐵使鐵質(zhì)物體磁化聯(lián)系到電能使鐵質(zhì)物體磁化，從而來說明電與磁的關(guān)系，引出奧斯特電流磁效應(yīng)現(xiàn)象。（因課前有準(zhǔn)備，學(xué)生相對比較活躍，要充分把學(xué)生所知道的知識表述出來）師：對磁的認(rèn)識和應(yīng)用，早在我國古代就開始了 多媒體投影補(bǔ)充說明磁有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用：天然磁石（成分：Fe3O4）司南的照片東漢王充在《論衡》中寫道：“司南之杓，投之于地，其柢指南”磁懸浮列車上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵龍陽路站，東至上海浦東國際機(jī)場,列車加速到平穩(wěn)運(yùn)行之后，速度是430公里/小時(shí)。在天體磁場的教學(xué)中，本設(shè)計(jì)注意用多媒體手段，將大量的圖片、影象資料傳遞給學(xué)生，讓學(xué)生了解中國古代對地磁的應(yīng)用及其它天體磁場的認(rèn)識，提高課堂的趣味性和教學(xué)效果。為此，本節(jié)課采用以問題為主線、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的教學(xué)策略。通過知識的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的精神，樹立起事物之間存在普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。在電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的教育中，本節(jié)課采用類似科學(xué)研究的方式，還原物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主參與。通過實(shí)驗(yàn)了解磁與磁、磁與電的相互作用，掌握電流磁效應(yīng)現(xiàn)象。學(xué)生分析磁場的基本知識在初中學(xué)習(xí)中已經(jīng)有所接觸，學(xué)生在生活中對磁現(xiàn)象的了解也有一定的基礎(chǔ)。五、小結(jié)磁現(xiàn)象：磁性；磁體；磁極；、電流的磁效應(yīng)：、磁場：、磁體與電流間、：、地磁場：，地磁的南極在地理的北極附近，但兩者并不完全重合，、板書設(shè)計(jì) 磁現(xiàn)象和磁場：同名排斥；異名吸引第五篇：磁現(xiàn)象和磁場教學(xué)設(shè)計(jì)《選修3－1》《磁現(xiàn)象和磁場》教學(xué)設(shè)計(jì)課題內(nèi)容: 《磁現(xiàn)象和磁場》──人民教育出版社新課標(biāo)教材《選修3－1》，第三章第1節(jié)。請大家發(fā)揮自己的想象，未來世界我們還可以怎樣利用磁現(xiàn)象為人類造福，或者你想利用磁現(xiàn)象去實(shí)現(xiàn)什么夢想。所以，指南針靜止時(shí)，它的北極總是指向地球的北端，南極指向地球的南端。引出地球的磁場。法拉第發(fā)現(xiàn)了著名的電磁感應(yīng)定律，他的發(fā)現(xiàn)是建立在奧斯特發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，可以想象如果沒有奧斯特的發(fā)現(xiàn)，法拉第的發(fā)現(xiàn)可能會晚很多年，甚至可能根本沒有發(fā)現(xiàn)，那么大家現(xiàn)在可能還在過著鑿壁偷光、囊螢映雪的生活。總結(jié)磁體和磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的。實(shí)驗(yàn)二：安培力演示教師活動：給出實(shí)驗(yàn)的基本思路，演示磁體對通電導(dǎo)體的作用。這就是電流的磁效應(yīng)。電荷產(chǎn)生電場，電荷通過電場對另一個(gè)電荷發(fā)生作用，磁體產(chǎn)生磁場，磁體通過磁場對另一個(gè)磁體發(fā)生作用。提出問題：在閉合開關(guān)后有什么現(xiàn)象發(fā)生？ 學(xué)生回答：小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。教師點(diǎn)評：大家是不是覺得奧斯特很幸運(yùn)，偶然間發(fā)現(xiàn)了電與磁的關(guān)系，但是“在觀察的領(lǐng)域里,機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦”，奧斯特的偶然其實(shí)也是一種必然，他是經(jīng)過了長期努力，經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗后才成功的。在此之前，1687年，牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，兩物體間的引力方向有何特點(diǎn)？1785年，庫倫發(fā)現(xiàn)庫倫定律，兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力方向有何特點(diǎn)？兩個(gè)偉大定律中力的方向都沿它們的連線，即所謂的“縱向力”。奧斯特當(dāng)時(shí)的觀點(diǎn)是：“物理學(xué)不再是各個(gè)現(xiàn)象零散的羅列，而是將整個(gè)宇宙歸納到一個(gè)體系中 ”。例如：1600年，英國人吉爾伯特在《磁學(xué)論》一書中斷言電與磁是截然不同的現(xiàn)象；1785年，庫侖雖然說電與