第十三章《電磁感應與電磁波初步》學習活動設計一：發(fā)現(xiàn)磁場課堂教學：【任務情境】人類對磁場的探尋由來已久，我國春秋戰(zhàn)國時期的一些著作已有關于磁石的記載和描述。指南針是我國古代12世紀初，我國已將指南針用于航海，宋俑持羅盤者就記錄了這個科技史實。你是否感受到，凡是有電的地方，幾乎都有磁現(xiàn)象相伴隨？你知道電和磁有怎樣的聯(lián)系嗎？【學習任務一】了解電與磁的聯(lián)系的研究背景

教師活動：組織學生交流和討論。提問1：同學們，我們在初中學過一些關于磁現(xiàn)象的基本知識，描述磁的概念有哪些呢？預測學生回答：磁鐵、磁極；同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。提問2：我們在初中學習過電能生磁，磁也能生電！實際上，在物理學歷史上，電與磁到底有沒有關系？引起了當時世界上最聰明的大腦之間的激烈碰撞！請同學們閱讀教材，回答問題。電與磁有沒有關系？針對這一問題19世紀初的科學家和哲學家都持怎樣的觀點？預測學生回答：庫倫、托馬斯楊和安培等人認為電與磁是互不相關的兩回事，受哲學思想影響，丹麥物理學家奧斯特認為電和磁之間應該存在某種聯(lián)系，并開始了不懈的探索?！緦W習任務二】重現(xiàn)奧斯特實驗實驗目的：探究電流周圍的磁場實驗方案設計提問1：請大家思考老師的問題，以組為單位討論并設計一個完整的實驗方案“探究電流周圍的磁場”。如何尋找電流周圍的磁場？需要哪些器材？預測學生回答：通電導線，小磁針。接通電源，小磁針偏轉。實驗結果匯報提問2：請同學們總結實驗結果。你找到電流周圍的磁場了嗎？預測學生回答：我們把小磁針南北方向放置，與導線方向平行，接通電源的時候，磁針偏轉。小磁針受到了力的作用，這個力是通電導線提供的，是通電導線通過磁場發(fā)生作用的。說明通電導線周圍存在磁場。教師引導提升：奧斯特起初發(fā)現(xiàn)電流周圍小磁針轉動時，并沒有立即公布結果，而是潛心研究了三個月，最終提交了60多項實驗成果，而我們剛才的實驗探究就是其中的一部分。奧斯特用哲學武裝的頭腦加之嚴謹執(zhí)著的科學精神，最終夢圓電生磁。他的發(fā)現(xiàn)一經(jīng)提出，立即轟動整個歐洲，科學家們紛紛轉往電磁學研究，法拉第這樣評述：“奧斯特猛然打開了一扇科學領域的大門，那里過去是一片漆黑，如今充滿了光明?！薄緦W習任務三】磁場提問1：奧斯特實驗中的小磁針為什么轉動？這個力沒有接觸，怎么產(chǎn)生的？預測學生回答：因為磁針受到了通電導線的力，是通電導線產(chǎn)生了磁場。提問2：力的作用是相互的，磁針對通電導線有作用嗎？我們通過實驗驗證。觀察實驗：通電導體棒架在導軌上。接通電源，注意觀察現(xiàn)象，實驗結論說明什么問題？預測學生回答：觀察到通電導體在磁場中運動，說明磁鐵對通電導線也有作用。提問3：電流之間有沒有相互作用呢？【演示實驗】介紹器材：兩根導電棒，可以自由轉動，給它們通電后，注意觀察現(xiàn)象。預測學生回答：導電棒相互吸引。教師調(diào)整儀器串聯(lián)，再次操作，導電棒相互排斥。這是什么原因？預測學生回答：左邊的電流可以產(chǎn)生磁場，磁場對右邊的電流有力的作用。右邊的電流也會產(chǎn)生磁場，磁場反過來對左邊的電流也有力的作用。教師總結歸納：磁體和電流的周圍存在磁場，磁體間、電流和磁體間、電流和電流間的相互作用，都是通過磁場產(chǎn)生的，磁場是一種客觀存在的物質(zhì)?！緦W習小結】教師：學習了關于磁場的基本知識后，你覺得彌補了自己哪些知識缺陷？有哪些給你留下深刻的印象？參考答案：學習了電磁場的發(fā)現(xiàn)歷程，了解了電磁之間的關系以及磁場的建立。奧斯特的實驗令人印象深刻?！緦W習評價自測】1.(多選)下列說法中正確的是(

)A．磁場是客觀存在的一種物質(zhì)B．磁體上磁性最強的部分叫磁極C．磁體或電流在自己周圍的空間會產(chǎn)生磁場D．磁體與磁體間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，而磁體與通電導體間以及通電導體與通電導體之間的相互作用不是通過磁場發(fā)生的答案：ABC解析：磁場是存在于磁體和通電導體周圍的一種客觀存在的物質(zhì)，磁體與磁體、磁體與通電導體、通電導體與通電導體之間的相互作用都是通過磁場產(chǎn)生的。2.物理實驗都需要有一定的控制條件。奧斯特做電流磁效應實驗時，應排除地磁場對實驗的影響。關于奧斯特的實驗，下列說法中正確的是(

)A．該實驗必須在地球赤道上進行B．通電直導線應該豎直放置C．通電直導線應該水平東西方向放置D．通電直導線