教案能够理论联系实际,通过典型事例研究分析,揭示学科相关基本理论、基本方法的实质和价值及明确的应用方向。以下是快回答给大家分享的5篇磁体与磁场教学设计,希望能够让您对于磁场教案的写作有一定的思路。
《磁场》教学设计和反思 篇一
《磁场》教学设计和反思
教学目标 知识与技能:
1、知道磁体周围存在磁场。知道磁的应用。
2、知道磁感线可以用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的。
3、知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极。过程与方法
1、观察磁体之间的相互作用,感知磁场的存在。
2、经历实验观察、总结类比的过程。学习从物理现象和实验中归纳规律,初步认识科学研究方法的重要性。情感态度与价值观
1、使学生经历分析、观察的过程中体会到学习探究的乐趣。
2、通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,增强学生的民族自豪感,进一步提高学习物理的兴趣。教材分析
磁场这个概念,是本章学习内容的基础,是初中物理教学的难点。磁感线是人类设计的用来描述磁场的,磁场的基本元素都用它表述出来了,这是本章后续学习的基础。因此,磁场的存在,用磁感线描述磁场的分布是本节的教学重点,如何认识磁场的存在,明确引入磁感线的实际意义是本节的教学难点。学情分析
学生对于磁场的认识,仅仅停留在磁铁能吸引铁,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引这些看得见、摸得着的现象上。学生从看得见、摸得着的声、光、热想象的学习,过渡到直接看不见、摸不着的电磁现象的学习,是要有一个适应过程的。学生对于转换法,建立物理模型的科学研究方法还很不熟悉,真正理解也需要一个过程。因此,本节内容学生学习的最大困难:一是利用转换法,通过对放入磁场中的多个小磁针的受力情况来认识磁场;二是通过建立物理模型,利用磁感线来描述磁场。教学策略设计
由于学生最擅长的是形象思维,但是,对于物理概念和基本规律的归纳总结,又需要严密的逻辑推理和抽象思维过程。为了很好的帮学生将这两个思维过程进行衔接过渡,特采用以下教学策略:
1、对学生已经熟悉的知识进行回顾:空气流动形成的风使小树弯腰,电流通过白炽灯灯丝使其发光,让学生理解转换法的实质:是把看不见摸不着的物质,通过它对其它物质产生的效应,转化为看得见摸得着的现象,来间接的认识该种物质的科学研究方法。对磁场这种看不见摸不着的物质,同样也可以用这种方法来认识它。
2、创设情景:磁铁使小磁针的指向发生变化,不同位置的指向不同。引导学生利用转换法来认识磁场的客观存在和磁场是有方向的。
3、对光线这种物理模型进行分析:用带箭头的射线来描述光源发出的光线,以常见的点光源白炽灯为例,在黑板上画出白炽灯周围的光线分布情况,向四周发散,向学生说明箭头的指向表示光的传播方向,射线的疏密表示出了光的强弱,离白炽灯越远,射线越稀疏,光越弱,白炽灯周围本来没有带箭头的射线,这是为了研究光的性质,让人类的知识能够通过纸质的文字图片传承下去,根据光的现象和性质进行抽象,而人为的画上去的,这就是建立物理模型——光线。同样
也可以给磁场建立物理模型,让人类对磁场的认识也可以通过纸质的图片文字传承给后人。
4、创设情景:利用磁感线平面演示模型和立体演示模型演示条形磁铁和蹄型磁铁的磁感线分布情况,引导学生从每个小磁针的排列情况,抽象出物理模型——磁感线,虚线上的每一个虚点就好像是每一个小磁针,根据磁场方向的规定画上箭头,和光线类比,磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁铁的两级磁感线密集,磁场也强,对小磁针等磁体的引力或者是斥力就强;离磁铁越远,磁感线越稀疏,磁场越弱,对小磁针等磁体的引力或者是斥力就弱,并现场演示。教学过程设计
1、演示实验:磁铁吸引铁钉。提问:还可以用什么办法让铁钉移动?引导学生分析磁铁的周围存在一种看不见摸不着的物质——磁场,吸引铁钉就是通过磁场这种特殊的物质进行的。
2、采用教学策略设计一,引导学生分析怎样研究看不见摸不着的想象。风——小树弯腰的程度和方向;电流——白炽灯发光的强弱;温度——液柱的长度;磁场——小磁针受力后的指向。
3、创设情景一:放一圈较大的小磁针,学生观察它们的指向,然后在它们的中间放入条形磁铁,观察它们的指向,拿走磁铁后再观察指向。引导学生分析:磁场的客观存在;不同位置小磁针的指向不同,说明磁场是有方向的,磁场中不同的地方磁场方向不同;磁极间的相互作用力使小磁针指向不同的方向;最后规定小磁针静止时北极所指的方向定为那点的磁场方向。
4、采用教学策略三,以物理模型——光线的建立过程为例,向学生传授建立物理模型的方法——从复杂的物理现象中抽象出最本质的东西,物理模型是怎样描述物理规律的。
5、创设情景二:利用磁感线平面演示模型和立体演示模型演示条形磁铁和蹄型磁铁的磁感线分布情况。引导学生分析:杂乱无章排列的微小铁块,被磁铁磁化后成为许多个小磁针,这些小磁针在大磁铁周围的磁场中受到磁力的作用,排列的非常有规律,我们把这些小磁针的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象的描述磁场,每一个虚点就好像一个小磁针,这样的曲线就叫磁感线。和光线类比,进一步引导学生分析磁感线这种物理模型是怎样描述磁场的方向和强弱的。
6、学生练习:观察教材图9.2-3,讨论教材想想议议
7、地磁场。提问:磁针受力转动是磁场作用的结果,那么磁针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加力的作用呢?得出概念地磁场:地球周围存在的磁场。学生观察地磁场的分布情况。说明宋代的沈括最早发现磁偏角。渗透爱国主义教育,增强民族自豪感,激发学生的求知欲望。
8、教学评价:见下面的设计。教学评价设计 检测题:
1、关于磁场和磁感线,下列说法错误的是:()
A、小磁针在磁场中静止时北极所指的方向为改点的磁场方向。B、地理的北极就是地磁场的北极。
C、地球的磁场叫地磁场。D、磁感线只是用来描述磁场的一些假象曲线。
2、下列关于磁感线的说法中,正确的是:()
A、磁感线是由小铁屑形成的。B、磁场中有许多曲线,这些曲线叫磁感线。
C、小磁针在磁感线上才受力,在两天磁感线之间不受力。
D、磁感线是人们为了形象的描述磁场的分布而假想出来的,实际并不存在。
3、地球本身是一个巨大的磁体,地磁的北极在地理,地磁的南极在地理,地磁场的磁感线是从地理的 极出来,回到地理的 极。海龟、鸽子等动物就是靠 导航的。
4、教材本节动手动脑学物理第一题,画磁场中的小磁针静止时北极所指方向。
5、教材本节动手动脑学物理第四题,列举一些应用磁体的实例,并说明好处。评价反馈矫正方法:
第一、二、三题让学生集体回答,然后进行矫正;第四题让学生代表在黑板上画图做,让下面的学生帮忙矫正;第五题学生讨论举手作答。教学反思
1、本教学设计注重了对学生科学研究方法:转换法、物理模型法的教学,注重培养了学生从物理现象和实验中归纳物理规律的抽象思维能力,对学生的后续学习能力的提高起到了很大的作用,将初中物理科学思想和科学研究方法通过课堂教学很好的衔接起来了。
2、本教学设计没有用眼花缭乱的多媒体动画代替课堂演示实验,创设的物理情景是学生能真实感受和看得见的。学生在教师的引导下,从对已有知识的分析,结合物理情景,自然过渡到对新知识的分析,留给学生观察分析思考的时间很充足,是一节返璞归真的物理课,具有很强的操作性,能确实提高课堂教学效率和效果。
3、本教学设计中对光线和磁感线物理模型的说明和类比是原创性的教学策略,虽然对磁感线可以描述磁场的强弱进行了加深,但是学生通过类比和实验验证是可以理解的。
4、本教学设计中的教学评价,充分利用了教材和免费的课堂作业资源,选择了五道题,灵活应用多种评价反馈矫正方法,在大约10分钟的时间里,对本节课进行了有效评价。没有表演课中常见的另外印制的评价题,在教学实践中有较大的实用价值。
学生的年龄小,控制自己的能力差,所以学生就需要成人的正确引导,家长的督促,教师的严格要求,“严”不等于打孩子,爱“”不等于骂孩子,而是对学生要有严格要求,要正确教育,指出错误,加以改正。
6磁场教学设计 篇二
磁场
山东省青岛市平度西关中学 董民亮
教材依据
人民教育出版社义务教育课程标准实验教科书八年级下册第八章。
教学简案
教学目标:
1.知识与技能目标:
(1)通过磁铁等磁性物质,感知物质的磁性和磁化现象。(2)了解磁感线可描述磁场。(3)能探究出磁极间的相互作用。2.过程与方法:
(1)通过观察物理现象的过程,能简单描述观察到的物理现象的主要特征,有初步的观察能力。
(2)通过参与科学探究活动,初步认识科学研究方法的重要性。3.情感态度与价值观:
(1)培养学生养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。
(2)让学生在解决问题的过程中有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
(3)有将科学服务于人类的意识,有振兴中华的使命感与责任感。
(简要说明:本节目标是根据《物理课程标准》确立的。对“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”均有不同的要求。《物理课程标准》把“探究过程”作为重点,加强了对学生科学素质的培养,树立了科学的世界观。)
教学重点:
1.探究磁极间的相互作用。2.探究磁体周围磁感线的形状。教学难点:
探究磁感线的形状。
(简要说明:本节课把探究磁极间的相互作用和磁体周围磁感线的形状作为重点,这是改变传承知识的倾向,让学生学习科学的研究方法,培养学生的探索精神和实践能力。磁感线是为了形象地描述磁场而引入的,比较抽象,所以学生在探究这个问题时比较困难。)
教学过程:
一、引入新课
师问:同学们,日常生活中我们经常提到“磁”,如磁化杯、磁铁等,你们知道哪些有关“磁”的知识或故事?
生甲答:磁铁可以吸引铁。生乙答:指南针可指南北方向。
生丙答:《海尔兄弟》中有一个故事:他们在海中航行时,靠近一个小岛,奇怪的是,小岛把船吸过去了,怎么也挣脱不开。于是,他们想到一个办法:把电线绕在船上,接通电源后,小船与小岛互相排斥,小船离开了小岛。
生丁答:我国古代用罗盘指示南北方向。师:今天,我们共同来研究有关磁的问题。(板书:
一、磁场)
二、新 授
师:远在两千多年前的春秋战国时期,我们的祖先就认识磁石了。指南针就是用磁针制作的。你们收集到的各种各样的磁体,它们都有共同的性质。你们能用身边的物体探究出它们的共同性质吗?
(说明:让学生讨论,并给学生充足的时间进行探究。学生手中有各种磁体、铁屑、铁钉等,放手让学生做实验,学生会发现许多问题,然后让学生交流、评估。)师问:你们在探究过程中发现了什么现象? 生甲答:磁体能够吸引铁屑、钢钉。
生乙答:用磁铁吸引铁屑时,发现有的地方吸引的多,有的地方吸引的少。师问:磁体上磁性最强的部位叫磁极。同学们观察一下,一个磁体有几个磁极? 生答:有两个磁极。
师问:这两个磁极怎样命名?
(说明:让学生讨论,学生可能会回答出多种命名的方法,教师加以正确引导,最后让学生认可一种最合理的命名方法。)
生甲答:能够自由转动的磁体,静止时总是一端指南,一端指北,指南的那个磁极叫南极,指北的那个磁极叫北极。
生乙答:南极也可叫S极,北极也可叫N极。(板书:1.磁现象:磁极:N极,S极。)
师问:既然磁体有两个磁极,那这两个磁极间的相互作用是怎样的呢?同学们利用手中的磁体探究一下。
(说明:让学生讨论。先猜想它们之间的相互作用,再讨论实验方案,最后利用实验进行验证,得出正确结论。)
生答:同名磁极相互排斥,异名磁极互相吸引。
师问:同学们在做实验时,两个磁极是互相接触后才发生相互吸引或排斥现象的吗?
生答:不是。两磁极不接触也能发生力的作用。师问:那么它们之间这种力的作用是怎么发生的呢?
师:(演示实验,把磁针拿到一个磁体附近,它会发生偏转。)(说明:让学生观察实验现象,讨论并猜想磁针偏转的原因。)生答:磁体与磁针之间可能存在一种看不见的物质。
师答:对。磁体周围存在着一种物质,这种物质看不见、摸不着,我们把它叫做磁场。(板书:2.磁场)
师问:自然界中,有许多物质是看不见、摸不着的,你们是怎样认识和研究它们的? 生甲答:空气看不见,我们通过风而知道它的存在。
生乙答:电流看不见,我们通过电灯发光、电铃发声而知道它的存在。师:磁场也是一种看不见的物质,我们怎样来认识和研究它呢?(说明:让学生讨论交流。)
生答:磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。
师问:现在桌面上有一根外面包着布的条形磁铁,怎样才能判断出它的N极?(说明:这是一道开放性题目,学生讨论后再回答。学生的答案可能有多种,培养了学生的发散性思维。)
生甲答:用线把磁体吊起来,当它静止时指北的一端是N极。
生乙答:将一根磁极已知的磁铁的S极靠近该条形磁铁,与S极相互吸引的就是N极。
生丙答:把一个小磁针靠近磁铁,与小磁针S极相互吸引的是N极。
师问:如果把几个小磁针放在这块条形磁体的周围不同的地方,磁针所指的方向相同吗?
(说明:让学生动手实验,并观察现象。)生答:磁针所指的方向不相同。
师问:在磁场的同一个位置放上不同的小磁针,它们的指向相同吗?(说明:让学生实验,观察现象。)生答:同一位置上小磁针指向相同。
师问:小磁针在不同位置指向不同,相同位置指向相同,这说明了什么问题?(说明:让学生讨论、交流。)生答:说明磁场具有方向性。师问:那么磁场的方向是怎样规定的呢?
生答:在物理学中,把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。师问:如果我要知道磁场中某一点的方向,应怎么办? 生答:在该点放一个小磁针,看看N极的指向。师问:若要检验磁场中某几个点的方向,应怎么办?
(说明:教师故意在一条曲线上放几个小磁针,让学生观察,为研究磁感线作铺垫。再在磁铁另一侧放几个小磁针,让学生看磁场的方向,似有规律。)
师问:如果要把磁场中更多点的磁场方向显示出来,应怎么办?(说明:让学生讨论,回答。)生答:放更多的小磁针。
师问:我们没有更多的小磁针怎么办?
(说明:让学生把不带磁性的铁钉放在磁体一端,这时铁钉也可吸引铁屑。学生讨论:铁钉原来无磁性,可放入磁场后也具有了磁性。)
师问:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。所以,我们可以用铁屑来代替小磁针,显示出磁体周围磁场的方向。
(演示:在玻璃板上均匀撒铁屑,并投影放大,先让学生看铁屑排列有无规律,然后把玻璃板放在条形磁铁上投影放大,并轻敲玻璃板,再让学生观察铁屑的排列特点。)师:由此看来,磁场各点的方向是有规律的。用铁屑显示各点的磁场方向很不方便,但可以沿铁屑的排列形状画一些有方向的曲线。
(说明:让学生猜想一下这些曲线是什么形状的,然后套上仿照铁屑排列的曲线投影片,让学生观察。再在不同曲线的不同点分别放上小磁针,由此得出磁感线的概念。)
(板书:3.磁感线是能形象地描述磁场方向的曲线。)
师问:同学们从画出的磁感线上可否找到磁感线方向有什么规律? 生答:从N极出发,回到S极。
师问:同学们身边有许多磁体,你们知道它们周围的磁感线应怎样画吗?(说明:让学生用手中器材分组进行实验,根据所得结果互相交流。)师问:在水平面内自由转动的小磁针静止时总是一端近乎指南,另一端近乎指北,为什么会有这种现象?
(说明:让学生讨论,交流。)
生甲答:地球是一个大磁体,周围存在磁场。生乙答:说明地球两极有磁场,其他地方没有磁场。
(说明:对于乙的说法,让学生展开讨论,反驳,最后确定乙的说法不恰当。)师:有关地磁场,在我国宋代学者沈括的《梦溪笔谈》中已有记载。但地磁场到底是怎样产生的,现在也没有令人满意的结果。
三、小 结
让学生总结出研究本节课知识的思维过程:提出问题→猜想→实验验证(反驳)→得出结论。
四、作 业
找一根缝衣服用的钢针,试着将它磁化,你能找出几种方法?与同学交流一下,看怎样做才能使钢针获得较强的磁性。
(说明:此题为开放性题目,培养了学生的发散思维及动手、动脑的能力。)
教学设计说明
1.注意全体学生的发展,改变学科本位观念。
本节课以提高全体学生的科学素质为主要目标,满足每个学生发展的基本要求,改变学科的本位观念,全面提高公民的科学素质。
2.贴近生活,激发学生兴趣。本节课的知识非常贴近生活,如“磁针”、“磁化杯”等,符合学生的认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示其本质。
3.注意科学探究,培养学生能力。
本节课让学生进行两个知识点的探究,通过探究过程,学习科学的研究方法,培养学生的探索精神、实践能力。
我的设计思路是:通过学生交流有关“磁”的知识引入新课,引起学生的兴趣;通过学生实验探索磁极间的相互作用;用类比的方法引导学生认识磁场,并探究磁体周围磁感线的形状;把“磁化钢针”作为作业题,让学生把物理知识与日常生活相联系。
点 评
本节课是一节新课程理念下的优秀教学例案,设计的优点主要体现在以下几个方面:
一、端正教学思想,确立教学目标
本节课的教学目标根据知识与技能、过程与方法、情感与价值观三个方面进行确定,转变了教学观念,使学生保持了对自然界的好奇,发展了学生对科学的探索兴趣,在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感。在学习过程中,培养了学生的创新意识,能独立思考,也能互相合作,勇于有根据的怀疑,养成了尊重事实、大胆想像的科学态度和科学精神。
二、鼓励学生积极大胆参与科学探究
在本节课中,教师总是鼓励学生积极动手、动脑,通过自由的探究活动,学习物理概念和规律,体验科学的乐趣,了解科学方法,获取科学知识,逐步树立科学创新精神,并在教学过程中不断帮助学生克服怕出错、怕麻烦等思想障碍,在比较困难的地方给予具体的指导,使学生更多地体验到成功的愉悦,避免了多次失败产生的消极心理影响学习。
三、在突破难点的过程中培养了学生的抽象思维能力
在突破“磁感线”这一难点中,本节课采用分解难点、由浅入深、各个击破的方法。即由磁场中一点磁针的N极指向开始,再在磁场中四个不同点摆放小磁针,把四点的磁场方向分别显示出来,尽管方向不同,但又隐约发现磁针N极指向似有规律。要把这个面上更多点的磁场方向显示出来,可放更多的小磁针,因此用铁屑代替小磁针。由此引导学生建立起“磁感线”这个物理模型,有效地培养了学生的抽象思维能力。
四、帮助学生步入自由性学习的轨道
本节课的教学过程中帮助学生自己进行知识建构,而不是去复制知识。前人留给我们的知识,对学生来说仍然是未知的,教师要引导学生自己去认识和发现,无论是课堂讲授、探究活动,还是资料查询,均重视科学方法的学习和应用。本节课在此方面做得很优秀。
五、利用多种教学手段不断给学生以新的刺激
利用多种教学手段优化课堂教学,例如利用自制的多用磁针盘,把磁场中的磁针、铁屑进行实物投影放大,大多实验探究放手给学生,激发学生的兴趣,自制的课件、投影片频频出现,变静态为动态,变抽象为直观,在不断变换刺激的同时加快了循环速度,大大地提高了课堂教学率和教学效果。总之,本节课是一堂非常优秀的课,值得推广,供各位同行参考。
磁场教案范文 篇三
关键词 频谱管理 电磁兼容 案例式教学
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.08.020
Abstract In this paper, the electromagnetic compatibility part of the electromagnetic spectrum management course is analyzed. The emphasis is the electromagnetic compatibility in the system and between systems, we emphasize on learning to promote teaching. We use case based teaching method and introduce appropriate practical engineering application cases. We follow the principle of strict management of teaching research and the teaching rules, pay attention to the use of methods, in order to promote teaching and learning effects. Because of learning by teaching, students are encouraged to participate in the teaching process, it has achieved good teaching results.
Key words spectrum management; electromagnetic compatibility; case teaching
信息化战场将是陆、海、空、天及电磁的联合作战,越来越多的高技术用频装备被运用到作战领域的各个环节中。电磁环境异常复杂,频谱资源利用率低,频谱使用技术优势不明显,给我军战场电磁频谱管理造成了潜在的影响。为了适应未来信息化条件下作战对电磁频谱管理人才的需求,我校将本科电子科学与技术专业的内涵扩展至电磁频谱管理领域,将电磁频谱管理课程作为该专业的核心课程以及其他多个专业的选修课程纳入新一代本科教学体系,为电磁频谱管理的专业发展和教学体系建设提供了难得的机遇,还为我军电磁频谱管理人才培养和后备力量建设提供有力支撑。
1 研究思路
电磁频谱管理课程围绕频谱管理设置教学内容,按照“瞄准目标,优化内容,夯实基础,突出实新”的原则,对比较完善和成熟的教学内容,在保证其理论体系的基础上,根据专业建设和培养目标,侧重内容的精选、完善和更新;对较零散的教学内容,则需要提高理论起点,建立比较完善的理论体系。通过本课程的学习,学生应形成比较全面和合理的知识结构,为将来胜任频谱管理工作和进一步提高专业技能与业务素质筑牢基础。
电磁频谱管理是一个完整、系统、复杂和开放的体系结构。本课程理论教学内容主要分为频谱管理基础、系统内电磁兼容分析、系统间电磁兼容分析、无线电监测测向与定位、频管新技术等五个部分。我们将频谱管理基础、电磁兼容分析、无线电监测测向与定位等定位为“急需型”知识,是从事频管工作必须具备的专业基础知识,而频管新技术则定位为“前瞻型”知识,是目前频管技术领域的研究热点。教学时,这两类知识并列存在,打好这两类知识基础尤为重要。
电磁兼容性(EMC,即Electromagnetic Compatibility)是指电气、电子设备或系统在其电磁环境中符合要求能正常运行,并且不对其环境中的任何设备或系统产生无法忍受的电磁骚扰的能力。①EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰不能超过一定的限值;另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。因此,EMC包括频谱共用、干扰灵敏度、系统装置、电磁环境等四个方面的问题,也即是不同的无线电系统间存在频谱共用问题,接收机等电子设备对干扰的灵敏度问题,无线电系统间的相互影响以及电磁环境的影响。本课程中所研究的是EMC中的频谱共用和干扰灵敏度,主要内容包括系统内电磁干扰及防护、收发信机结构和系统间电磁兼容分析,对可能受到或产生的干扰进行预测、分析和评估,围绕无线电台站间的用频兼容性以及电磁隔离性,针对如何合理地利用无线电频谱进行研究。
2 研究内容
频谱管理的目的是实现多种系统或业务之间的共存,最大限度地提高频谱利用率,而电磁兼容分析是保证各种系统或业务相互兼容的主要技术手段。在现代和未来战争中如何加强电磁兼容性分析,避免相互干扰,保障战场环境下军事通信运用的有效性,已成为己方战斗力生成的关键因素。电磁兼容主要分为系统内电磁兼容和系统间电磁兼容,其中,电磁干扰及防护是系统内电磁兼容的主要内容,干扰预测和分析是系统间电磁兼容的核心内容。
2.1 系统内电磁兼容
在实际教学过程中,我们将系统内电磁兼容分成电磁干扰及防护、收发信机结构和电波传播基础三个部分。需要注意的是,本内容中的电波传播基础与“天线与电波传播”课程中的电波传播部分应有所区别。后者侧重基本理论的讲解,而前者则紧扣频谱管理中的“预测”应用展开分析。
电磁干扰及防护首先给出电磁兼容的基本概念,分析了电磁干扰三要素中的干扰源、耦合途径和敏感设备,强调干扰源的类型、特点和性质。通过对电磁干扰传播与耦合机理的分析,以传导干扰和辐射干扰为例,说明了典型的干扰途径以及电磁干扰的抑制措施。②我们以干扰三要素为模型,构建系统内电磁兼容预测分析的数学模型,在定性分析的基础上对干扰状况进行定量计算,使学生能够理解电磁兼容特性与要求之间的相关性。
收发信机结构中首先围绕着射频系统中的噪声系数和非线性失真两个很重要的指标展开,讨论射频电路中噪声的来源、大小和度量方法,以及器件的非线性特性及其对系统的影响,并重点分析它们对接收机灵敏度和动态范围的影响。以GSM为例,从系统的角度介绍收发信机几种常用的方案,明确了其结构组成,同时对接收和发射的技术指标进行分析,意在让学生对系统特性和整机性能有较全面的了解。
电波传播基础中围绕各种电波传播方式的特性,讨论各种传播方式下的场强计算方法,分析各种常用传播模型及应用。通过这部分内容的教学,使学生能够掌握电波传播损耗计算,并能够将其应用于系统间电磁兼容分析,本部分内容的学习紧紧围绕电磁频谱管理中的“干扰预测”应用展开分析,注重解决实际问题。
2.2 系统间电磁兼容
系统间电磁兼容是指给定系统与它运行所处的电磁环境或与其他系统间的电磁兼容性。无论是频率划分、规划、分配和指配,还是设备检测、无线电台站管理、无线电监测和台站监督检查等,电磁频谱管理的目的是实现多种业务和系统之间的相互兼容,提高频谱的利用率。而其主要技术手段就是系统间电磁兼容分析,判断无线电设备、系统或台站之间是否相互兼容是围绕着允许干扰电平和实际干扰电平这两个关键技术指标参数的计算而展开的。
开展无线电设备或系统间电磁兼容分析包括两方面的含义:一是计算拟设无线电设备对已设无线电设备的干扰;二是要计算已设无线电设备对拟设无线电设备的干扰。无线电台站间的干扰,主要包括同频干扰、邻频干扰、互调干扰、阻塞干扰和带外干扰等。以固定无线电台站之间的干扰为例,对系统间电磁兼容性进行分析或预测分析,课程中我们围绕着发射系统和接收系统展开分析。为了分析方便,我们认为,发射系统包括发射机和发射天线,接收系统由接收机和接收天线组成,发射系统对接收系统的干扰,就是发射机发出的电磁波经发射天线辐射出去后,经空间电波传播,通过接收天线传送给接收机而产生的干扰。从最简单的“发射系统―接收系统”对入手,采用逐对分析的方式,建立系统间电磁干扰预测模型。同时,在逐对分析的过程中,按照分级预测的原理,将预测模型分成四个等级,包括快筛选、幅度筛选、干扰余量修正、详细预测等。以理论计算为指导,借助计算机仿真和实验室测试,对前面预测模型的结果进行修正,同时可以对仿真参数的选取进行相应的调整。③
2.3 教学方法
本课程中我们采用案例教学法,结合电磁频谱监测与识别实验室资源,把实际工作中的真实情景加以典型化处理,形成供学生思考分析的案例,适时引入,通过独立研究和相互讨论的方式,来提高学生分析问题和解决问题的能力。强调以学促教,因学论教。
在案例教学中,老师必须搜集、整理合适的案例,对案例中所涉及的相关知识应有较深刻的认识。学生拿到案例后,先要进行消化,然后查阅各种必要的资料,主动对理论知识进行理解。他还要经过缜密思考,提出解决问题的方案,这一步应视为能力上的升华。案例分析不能够只停留在表面,深入透彻的讨论分析才是至关重要的,老师应设法引导学生围绕案例展开讨论,方式多样化,可以利用仿真和实验,使学生感到形象逼真,从而大大提高教学效果。同时,老师要根据不同学生的不同理解补充新的教学内容,双向的教学形式对老师也提出了更高的要求。
以地面固定无线电台站为例,我们分同频干扰、邻频干扰和互调干扰三种情况来分别说明电磁兼容性的应用。在实际教学过程中,需要进行进行设计和布置。围绕案例,将这三种情况分组,引导每组成员对各自的课题展开分析和讨论,提出相应的解决方案。根据案例中提供的参数,以电磁兼容分析方法为依据,利用实验室现有的高性能仪器设备与软件相结合,构建复杂电磁环境模拟系统,满足教学的需求。各种信号的设计与合成由实验计算机完成,任意信号发生器将设计文件转化为实际复杂波形。整个过程中,学生自主学习,教师参与指导,转变“学跟教走”的思维定势,注重教师指导与学生主动学习相结合、书本知识与实践经验相结合、课内学习与课外拓展相结合。
3 结束语
电磁兼容分析是电磁频谱管理课程的核心内容之一,打好这类知识基础,有助于学生形成更加优化的知识结构,对于胜任频谱管理技术工作尤为重要。在教学中,以促进教学效果的提升为指向,按照从严治教治学的原则,遵循教学规律,讲究教学方法,鼓励学生参与教学进程,取得良好的教学效果。
注释
① 马力。《电磁兼容技术》教学方法探讨[J].洛阳师范学院学报,2012.31(11):42-44.
磁场教案范文 篇四
关键词 《电磁场与电磁波》 教学改革 教学效果
中图分类号:O441-4 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2015)21-0006-02
《电磁场与电磁波》是普通高等学校电子信息类、电气信息类专业本科生必修的一门专业基础课,该课程主要研究宏观电磁场的基本规律及分析计算方法,为采用“场”的观点解决实际电磁问题和今后在这一领域的继续深造打下较扎实的基础。随着电子信息和通信系统的发展,我国对电磁场与电磁波工程技术的研究也发展迅速。因此,为适应新形势下人才培养目标,如何在有限的教学时间内开好该课程是急需解决的问题。我们在课程教学过程中,努力摸索合适的教学方法,以期提高教学效果。
一、充分利用多媒体技术和网络资源
《电磁场与电磁波》课程涉及较多抽象理论、概念以及大量的公式、定理及复杂的计算过程,如果只使用传统的板书教学方法,学生普遍缺乏学习兴趣。而多媒体课件可以提供文字、图像和声音等多方面的信息,更以形象、生动、直观的方式展现教学知识点,有助于学生很快抓住学习的知识点。并且对于较为复杂的场,我们可以借助MATLAB、电磁仿真软件等进行仿真和数值计算,将场的分布等做成动画直观演示给学生,使抽象的问题形象化。教学内容以图文并茂的多媒体手段呈现,能从多角度吸引学生注意力,激发学生兴趣。且使用多媒体教学,扩展了教学内容,提高了教学效率。适当的板书教学配合形象生动的多媒体展示,可以达到最佳的教学效果。
随着互联网技术的飞速发展,网络教学资源越来越丰富,可以充分利用网络资源,扩展课堂教学空间,弥补课堂教学的不足。学生可上网搜索相关知识点,拓宽学习渠道,开拓学习思路,加深对课堂知识的掌握。还可将课程的资料上传至网络,让学生利用课余时间查阅、学习,方便学生课前预习和课后复习。通过网络途径,积极引导学生利用网络资源了解学科发展的最新动态以及热点问题,进行自主的探究式学习,将理论运用于实际。
二、教学内容体系的优化
从我校学生的实际情况出发,通过多方比较,我们最终选择了郑钧编著的《电磁场与电磁波》作为主要教材,该教材由浅入深,内容编排较为合理和连贯,理论的系统性和逻辑性较好。《电磁场与电磁波》课程是先修课程《大学物理》的延续,需注意前后课程的衔接,同时避免授课内容的重复性。以往课程教学中,根据教材的内容编排讲授会导致对静态场的授课时间较多,可是其基本理论学生在学习《大学物理》时却已学过,学生觉得没有吸引力,导致学习效果欠佳。时变场的内容是本课程的授课重点,同时也是考核的重点,课时却相对不足,很难保证教学质量和教学效果。因此,有必要对课程知识结构进行优化,缩减静态场授课学时,增加时变场授课学时,这样的课时分配更显合理性。对静态场的教学,教师以讲解重难点为主,学生课下自学部分内容为辅。时变场授课内容包括电磁感应、麦克斯韦方程组、波动方程,时谐电磁场,到平面波的传播及平面边界的入射,波导及天线,学时数的增多使得时变场的学习更为系统和全面,学生可以较为牢固地掌握时变场的分析思路和计算方法,从而系统地了解电磁场与电磁波的理论。
三、案例式教学,培养学生的创新能力
电磁场理论有广泛的应用背景,因此在课堂授课中教师可以增加与理论密切相关的应用背景知识,列举一些工程实践和日常生活中电磁理论应用的案例。案例式教学是将理论联系实际,让学生直接了解理论知识的实际应用,不仅活跃课堂的氛围,避免学生分散注意力,而且有助于开阔学生的思路,使学生充分认识到本课程的重要性,提高学习的主动性。我们选取了如电磁辐射与电磁污染、静电复印工作原理、医学中的微波治疗、磁共振成像技术、喷墨打印机、静电屏蔽、多普勒雷达等内容作为案例,进一步结合课堂教学知识点进行归纳讲解,让学生从案例中更深刻地了解教学内容,同时培养学生逻辑思维与创新思维。也可以介绍学科发展前沿,比如“电磁隐形衣”“电磁黑洞”等,结合课程内容提出问题进行启发式教学,培养学生分析问题的能力。
总之,在电子信息迅速发展、电磁应用越来越广泛的背景下,课题组教师经过多年的不懈努力,《电磁场与电磁波》课程教学实践取得了一定成效,教学效果得到明显改善。当然,还有许多工作需要进一步完善,我们一定会在今后的教学实践中继续改进。
参考文献:
[1]袁明辉,莫礼东。CAI在《电磁场理论》教学中的应用[J].科技创新导报,2015,(2):134-135.
[2]石磊,郝静。 MATLAB在电磁场课程中的应用[J].科技资讯,2014,(29):200.
一、磁体与磁场教案新部编本 篇五
精品教学教案设计 | Excellent teaching plan
教师学科教案
[ 20 – 20 学年度 第__学期
]
任教学科:_____________ 任教年级:_____________ 任教老师:_____________
xx市实验学校
育人犹如春风化雨,授业不惜蜡炬成灰
精品教学教案设计 | Excellent teaching plan
《一、磁体与磁场》教案
一、教学目标
(一)知识与技能
1、小组通过实验活动观察现象,并能准确描述出所发现的现象;进一步认识磁体;通过教师的介绍,知道自己发现的磁现象用物理术语如何表达。
2、通过观察放在磁体周围磁针的指向,并与生活中风的存在类比,能感知并确定场的存在。
3、通过观察磁体周围大量小磁针---铁屑的排列,知道可用磁感线模型来形象地描述磁场。
(二)过程与方法
1、通过小组实验活动,进一步培养观察 能力和交流合作能力法。2、通过利用小磁针探究磁场的过程,进一步体会转换法的应用。
3、通过探究形象直观描述磁场的过程,即建立磁感线模型的过程,进一步体会模型法在物理学中的应用。
(三)情感态度价值观:
1、通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,进一步增强民族自豪感,提高学习物理的兴趣。
2、通过认知任何磁体都有N、S两个磁极和观察磁体磁感线,进一步体会物理学的对称美。
二、教学重难点
教学重点:探究磁场存在的过程。
教学难点:探究形象直观描述磁场的过程,即建立磁感线模型的过程。
三、教学方法
实验法教学法,探究式教学法,启发式教学法,讨论法。
四、教学准备
条形、蹄形磁体,铁、钴、镍片,铁屑,钢针,投影仪,投影片,挂图,微机,大头针,细线,有关磁性材料的实物, 小磁针、大磁针,学生自己准备的物品
五、教学过程
育人犹如春风化雨,授业不惜蜡炬成灰
精品教学教案设计 | Excellent teaching plan 新课导入:
教师展示运动的电动玩具狗。并提出问题,你知道你小时候玩过的电动玩具为什么会‘动’吗?
电动机为什么就能使玩具‘动’起来呢?(稍停)
让我们一起看看他的结构组成。(多媒体出示电动机剖面图图片)
磁体和线圈结构为什么就能使物体动起来呢?本章我们将一起揭开其神秘的面纱。首先我们从磁体来研究。
学生观察图片并说出其主要组成名称:磁体和线圈 进行新课: 认识磁体
为了研究问题的方便我们先学习了解一些磁的有关现象对相应的物理术语。1、磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做磁性。具有磁性的物质叫做磁体。
2、磁体各部分的磁性强弱不同,磁体上磁性最强的部分叫做磁极,它的位置在磁体的两端。磁体有两个磁极,怎样表示这两个磁极呢?
可以自由转动的磁体,静止后恒指南北,世界各地都是如此。为了区别这两个磁极,我们就把指南的磁极叫南极,或称S极;另一个指北的磁极叫北极,或称N极。任何磁体都有南北两个磁极。
提问:世界最早的指南工具是什么?它是根据什么原理制成的?
出示司南的幻灯片,说明世界最早的指南针就是我国战国时代的指南针,叫司南,它是根据磁针静止时总是指南北的原理制成的。
过渡:磁悬浮列车中的磁体 我们可以根据需要控制磁性的有无。难道磁体的磁性可以改变吗?
3、请同学们现在随便拿一根大头针做做看能吸引大头针吗?有磁性吗? 教师演示磁铁吸引大头针现象。指着中间某个大头针问:“他有磁性吗?” 使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。铁和钢制的物体都能被磁化。教师指出:铁棒被磁化后,磁性容易消失,称为软磁体。钢被磁化后,磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体,钢是制造永磁体的好材料。
提问:除了钢、铁外,还有哪些物质可作磁性材料?它们在现代科技中有哪些应用呢?向学生展示录音带、磁性卡等,介绍这些磁性材料的应用。
育人犹如春风化雨,授业不惜蜡炬成灰
精品教学教案设计 | Excellent teaching plan 过渡:有了以上对磁的了解来作为基础,下面我们就来研究我们好奇的问题。用小磁针探究磁体周围的磁场(一)磁场
先来看想一想:小磁针在磁体旁边不再指南北,(不同位置小磁针指向不同); 引导:(1)是谁让小磁针指向发生改变的?
(2)你认为是磁体对磁针施加了力的作用,你看到磁铁直接推或拉、、、、小磁针了吗?
(3)由此看来施力物体并不是磁铁,那会是谁呢?(4)请看:教师演示用嘴吹纸风车转动。是谁让纸风车转起来?
(5)我有对风车直接施加力的作用吗?真正作用在风车上并对风车产生力的是谁呀? 也就是气流,你看见了吗?它存在吗?你确定吗?(6)幻灯片出示:人---气流----风车
教师指出:由上述现象我们可以推断出磁体周围的空间一定存在着一种物质,磁体是通过这种物质对小磁针发生了磁力的作用,使它发生了偏转。我们把这种无形物质叫做磁场,它能对放入其中的磁体产生力的作用。
如果我们对磁场的了解再多一些,比如磁场有什么特点?。。可能会使磁的开发利用更多。我们如何去了解根本看不到的无形磁场呢?你可以借鉴我们原来研究类似问题用过的方法。
(若没有人想出,教师提示:今天室外有风吗?你是如何判断的?风看不见、摸不着,我们可以根据树、国旗认识它)
你怎么想到用小磁针?
教师指出:看不见、摸不着的东西,我们可以根据它所表现出来的性质来研究它、认识它,这正是科学的力量所在,也是我们应该学习和掌握的科学研究方法。
我们就利用转换法,通过研究磁体周围的小磁针来研究磁场吧。
过渡:我们知道,力是有方向的。既然磁场对放入其中的磁体能产生磁力的作用,那么磁场有没有方向呢?它的方向又是怎样的呢?
请同学们再观察一次前面的实验,将几个小磁针放到磁体不同位置。
提问:小磁针在磁场中是保持一定方向,还是上下、左右摆动,没有一定方向?这说明什么?(保持一定的方向,说明磁场是有方向的。)
育人犹如春风化雨,授业不惜蜡炬成灰
精品教学教案设计 | Excellent teaching plan(教师实物投影磁场中小磁针,并同时进行说明磁场方向)既然磁场中小磁针的指向是受到磁场作用后的指向,我们就用小磁针的北极(N极)的指向代表该点的磁场的方向。
这一点我们在发现7中已经有人发现,经过我们借助科学的方法探究发现,磁场具有方向性。
用铁屑来探究磁体周围的磁场
过渡:教师提问:你能帮我确定磁场中这一点的磁场方向吗?
下面我们用铁屑代替小磁针来做实验:(铁屑放入磁场中被磁化,每粒铁屑都变成了小磁针)
请同学们在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑,然后把玻璃板放在条形磁体上,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布有什么变化?并用笔在纸上画出你所看到的现象。
教师选取一个小组进行实物投影展示。
提问:由铁粉排列的形状,你们能知道磁场的分布吗?为什么?
教师:神秘的磁场在科学方法的指引下终于“现形”了。我们可以用铁粉的排列形状来直观地说明磁场的分布了。请看这个小组用笔描绘的铁粉排列形状,请评价一下。(提示:没有铁粉,看着这些线条你知道磁场的分布吗?)
我们以后就用这些曲线来描述磁场的分布。从曲线你能看出磁场的方向吗? 这些曲线现在还不能完美地描述磁场。如果有方向就好了。请看投影:教师演示实验,启发学生给线条加方向。
依次放上画曲线的纸,条形磁铁,玻璃板带铁屑,带小磁针的塑料片。仔细观察小磁针N的指向规律你能给画出的曲线加上方向吗?
教师进一步规范磁感线的画法。
幻灯片投影条形磁体磁感线,并让学生用磁针到屏幕指出磁感线上某个位置的磁场方向。教师适时给出方法,磁感线上画切线法确定磁场方向。
如果你想知道磁场中一点的磁场方向我们利用几枚小磁针探究出了磁场的特点,但是 磁场看不见、摸不着,有没有办法把磁场及其方向更形象、更直观地显示出来呢?
讲述:我们知道,小磁针在磁场中要受到磁场的作用,小磁针的北极所指的方向就是该点的磁场方向。那么,我们可以在磁场中放上许许多多的小磁针,它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况和方向。
进一步提问:小磁场在磁场中的分布情况是怎样的呢? 提问:同学们观察到了什么现象?
育人犹如春风化雨,授业不惜蜡炬成灰
精品教学教案设计 | Excellent teaching plan(观察到铁屑在磁场的作用下转动,最后有规则地排列成一条条曲线。)
进一步提问:这个现象对我们直观地显示磁场的分布情况有什么启示呢?师生讨论得出:因为铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况,所以我们可以仿照铁屑的分布情况,在磁体的周围画一些曲线,使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致,这样就可以用这些有方向的曲线来描述磁场的情况。
教师指出:科学家把这样的曲线叫做磁感应线,简称磁感线。并且通过研究发现,磁体周围的磁感线的方向都是从磁体北极出来,回到磁体南极的。
板书:四、磁感线:可以用来形象、精确地描述空间磁场的分布情况。磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来,回到磁体南极。
引导学生在黑板上画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线。
提问:同名磁极、异名磁极间磁感线的分布情况又是怎样的呢?下面我们用同样的办法来研究。
学生实验:在一块玻璃上均匀地撤一些铁屑后,先放在异名磁极上,后放在同名磁极上,观察铁屑的分布情况。
仿照铁屑的分布情况,画出同名磁极、异名磁极间的磁感线。
师强调:磁体周围的磁感线只是帮助我们描述磁场而假想的一条条曲线。磁场是客观存在的,而磁感线并不存在。
提问:知道一个磁场的磁感线分市情况后,你将怎样根据磁场的方向判断放在其中的小磁针的N、S极所受磁力的方向呢?
教师提出:在磁场中的某点,磁针北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。
我认为这两点可以反映一个共同点:磁体对小磁针磁体(铁物质)间不需要直接接触也能产生力的作用。
学生说出生活中和小学自然课中已经了解的有关磁的现象。1、能吸铁
2、同性排斥,异性吸引 3、应用很广泛如:航海指南针
育人犹如春风化雨,授业不惜蜡炬成灰
三人行,必有我师焉。快回答为大家整理的5篇磁体与磁场教学设计到这里就结束了,希望可以帮助您更好的写作磁场教案。