2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 3.3《幾種常見的磁場(chǎng)》教學(xué)案.doc
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2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 3.3《幾種常見的磁場(chǎng)》教學(xué)案 一、教材分析 磁場(chǎng)的概念比較抽象,應(yīng)對(duì)幾種常見的磁場(chǎng)使學(xué)生加以了解認(rèn)識(shí),學(xué)好本節(jié)內(nèi)容對(duì)后面的磁場(chǎng)力的分析至關(guān)重要。 二、教學(xué)目標(biāo) (一)知識(shí)與技能 1.知道什么叫磁感線。 2.知道幾種常見的磁場(chǎng)(條形、蹄形,直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管)及磁感線分布的情況 3.會(huì)用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng)方向。 4.知道安培分子電流假說,并能解釋有關(guān)現(xiàn)象 5.理解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的概念,明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 6.理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 (二)過程與方法 通過實(shí)驗(yàn)和學(xué)生動(dòng)手(運(yùn)用安培定則)、類比的方法加深對(duì)本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。 (三)情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析的能力. 2.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力. 三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 1.會(huì)用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)方向. 2.正確理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 四、學(xué)情分析 磁場(chǎng)概念比較抽象,學(xué)生對(duì)此難以理解,但前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過了電場(chǎng),可采用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。 五、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)演示法,講授法 六、課前準(zhǔn)備: 演示磁感線用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片 七、課時(shí)安排:1課時(shí) 八、教學(xué)過程: (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 (二)情景引入、展示目標(biāo) 要點(diǎn):磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。 [啟發(fā)學(xué)生思考]電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線形象地描述,磁場(chǎng)可以用什么來描述呢? [學(xué)生答]磁場(chǎng)可以用磁感線形象地描述.----- 引入新課 (老師)類比電場(chǎng)線可以很好地描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向,同樣,也可以用磁感線來描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向 (三)合作探究、精講點(diǎn)播 【板書】1.磁感線 (1)磁感線的定義 在磁場(chǎng)中畫出一些曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致,這樣的曲線叫做磁感線。 (2)特點(diǎn): A、磁感線是閉合曲線,磁鐵外部的磁感線是從北極出來,回到磁鐵的南極,內(nèi)部是從南極到北極. B、每條磁感線都是閉合曲線,任意兩條磁感線不相交。 C、磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。 D、磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 【演示】用鐵屑模擬磁感線的形狀,加深對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)。同時(shí)與電場(chǎng)線加以類比。 【注意】①磁場(chǎng)中并沒有磁感線客觀存在,而是人們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便而假想的。 ②區(qū)別電場(chǎng)線和磁感線的不同之處:電場(chǎng)線是不閉合的,而磁感線則是閉合曲線。 2.幾種常見的磁場(chǎng) 【演示】 ①用鐵屑模擬磁感線的演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生直觀地明確條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵)各自的磁感線的分布情況(磁感線的走向及疏密分布)。 ②用投影片逐一展示:條形磁鐵(圖1)、蹄形磁鐵(圖2)、通電直導(dǎo)線(圖3)、通電環(huán)形電流(圖4)、通電螺線管以及地磁場(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵) (圖5)、 (1)條形、蹄形磁鐵,同名、異名磁極的磁場(chǎng)周圍磁感線的分布情況(圖1、圖2) (2)電流的磁場(chǎng)與安培定則 ①直線電流周圍的磁場(chǎng) 在引導(dǎo)學(xué)生分析歸納的基礎(chǔ)上得出 a直線電流周圍的磁感線:是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓,這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上.(圖3) b直線電流的方向和磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定則(也叫右手螺旋定則)來判定:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向. ②環(huán)形電流的磁場(chǎng) a環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線:是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線,在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上,磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直(圖4) [教師引導(dǎo)學(xué)生得] b環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來判定:讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向. ③通電螺線管的磁場(chǎng). a通電螺線管磁場(chǎng)的磁感線:和條形磁鐵外部的磁感線相似,一端相當(dāng)于南極,一端相當(dāng)于北極;內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行,方向由南極指向北極,并和外部的磁感線連接,形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線(圖5) b通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系,也可用安培定則來判定:用右手握住螺線管,讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致,則大拇指所指的方向就是螺線管的北極(螺線管內(nèi)部磁感線的方向). ③電流磁場(chǎng)(和天然磁鐵相比)的特點(diǎn):磁場(chǎng)的有無(wú)可由通斷電來控制;磁場(chǎng)的極性可以由電流方向變換;磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來控制。 【說明】由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度密切相關(guān),幾種常見磁場(chǎng)的磁感線的分布是一個(gè)非?;镜膬?nèi)容,不掌握好,對(duì)后面的學(xué)習(xí)有很大影響。 3.安培分子電流假說 (1)安培分子電流假說 對(duì)分子電流,結(jié)合環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的知識(shí)及安培定則,以便學(xué)生更容易理解“它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極”,這句話;并應(yīng)強(qiáng)調(diào)“這兩個(gè)磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)系在一起”,以便使他們了解磁極為什么不能以單獨(dú)的N極或S極存在的道理。 (2)安培假說能夠解釋的一些問題 可以用回形針、酒精燈、條形磁鐵、充磁機(jī)做好磁化和退磁的演示實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生的印象。舉生活中的例子說明,比如磁卡不能與磁鐵放在一起等等。 【說明】“假說”,是用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實(shí)踐證實(shí)的命題。在物理定律和理論的建立過程中,“假說”,常常起著很重要的作用,它是在一定的觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括和抽象出來的。安培分子電流的假說就是在奧斯特的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下,經(jīng)過思維發(fā)展而產(chǎn)生出來的。 (3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的. 4.勻強(qiáng)磁場(chǎng) (1)勻強(qiáng)磁場(chǎng):如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些間隔相同的平行直線。 (2)兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng):即距離很近的兩個(gè)異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場(chǎng);相隔一定距離的兩個(gè)平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場(chǎng)P87圖3.3-7,圖3.3-8。 5.磁通量 (1)定義: 磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈面積S的乘積,叫穿過這個(gè)面的磁通量(是重要的基本概念)。 (2)表達(dá)式:φ=BS 【注意】①對(duì)于磁通量的計(jì)算要注意條件,即B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,S是線圈面積在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上的投影面積。 ②磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù)之分,可舉特例說明。 (3)單位:韋伯,簡(jiǎn)稱韋,符號(hào)Wb 1Wb = 1Tm2 (4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義(磁通密度):即B =φ/S 上式表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量,并且用Wb/m2做單位(磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種單位)。所以:1T = 1 Wb/m2 = 1N/Am (三)小結(jié):對(duì)本節(jié)各知識(shí)點(diǎn)做簡(jiǎn)要的小結(jié)。 (四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè) 1.如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時(shí)N極指向右.試判定電源的正負(fù)極. 解析:小磁針N極的指向即為該處的磁場(chǎng)方向,所以在螺線管內(nèi)部磁感線方向由a→b,根據(jù)安培定則可判定電流由c端流出,由d端流入,故c端為電源的正極,d端為負(fù)極. 注意:不要錯(cuò)誤地認(rèn)為螺線管b端吸引小磁針的N極,從而判定b端相當(dāng)于條形磁鐵的南極,關(guān)鍵是要分清螺線管內(nèi)、外部磁感線的分布. 2.如圖所示,當(dāng)線圈中通以電流時(shí),小磁針的北極指向讀者.學(xué)生確定電流方向. 答案:電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向. (五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè) 九、板書設(shè)計(jì) 磁感線:人為畫出,可形象描述磁場(chǎng) 幾種常見的磁場(chǎng):安培定則:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。 勻強(qiáng)磁場(chǎng):磁場(chǎng)中各處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等方向相同。其磁感線是一些間隔均勻的平行直線。 磁通量:B與S的乘積,單位是韋伯,也叫磁通密度。 十、教學(xué)反思 本節(jié)內(nèi)容與本章第一節(jié)內(nèi)容聯(lián)系較大可先復(fù)習(xí)第一節(jié)知識(shí)后進(jìn)入新課的學(xué)習(xí),并在學(xué)習(xí)過程中加入對(duì)應(yīng)習(xí)題。注重演示如演示磁感線用的磁鐵及鐵屑,演示用幻燈片等使學(xué)生具有形象感。 臨清三中物理孟慶鵬盛淑貞 選修3-1第三章 3.3幾種常見的磁場(chǎng)學(xué)案 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 1.知道什么叫磁感線。 2.知道幾種常見的磁場(chǎng)(條形、蹄形,直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管)及磁感線分布的情況 3.會(huì)用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng)方向。 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 1、磁感線 所謂磁感線,是在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的 ,在這些 上,每一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都在該點(diǎn)的切線方向上。磁感線的基本特性:(1)磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的 。(2)磁感線不相交、不相切、不中斷、是閉合曲線;在磁體外部,從 指向 ;在磁體內(nèi)部,由 指向 。(3)磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而假想的物理模型,在磁場(chǎng)中并不真實(shí)存在,不可認(rèn)為有磁感線的地方才有磁場(chǎng),沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場(chǎng)。 2、安培定則 判定直線電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系時(shí),安培定則表述為:用 握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是 的環(huán)繞方向;判定環(huán)形電流和通電螺線管的電流方向和磁感線方向之間的關(guān)系時(shí)要統(tǒng)一表述為:讓彎曲的四指所指方向跟 方向一致,大拇指所指的方向就是環(huán)形電流或通電螺線管 磁感線的方向(這里把環(huán)形電流看作是一匝的線圈)。 三、提出疑惑 課內(nèi)探究學(xué)案 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道安培分子電流假說,并能解釋有關(guān)現(xiàn)象 2.理解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的概念,明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 3.理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 二、學(xué)習(xí)過程 1、安培分子電流假說 (1)安培分子電流假說:在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流—— ,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的 ,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè) 。 (2)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣,都是由 產(chǎn)生的。 (3)磁性材料按磁化后去磁的難易可分為 材料和 材料。 2、勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 、 處處相同的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)(uniform magnetic field)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些 直線。 3、磁通量 (1)定義:設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面,面積為S,則B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量(magnetic flux),簡(jiǎn)稱磁通。 (2)定義式: (3)單位: 簡(jiǎn)稱 ,符號(hào) 。1Wb=1Tm2 (4)磁通量是標(biāo)量 (5)磁通密度即磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= 1T=1 課內(nèi)探究學(xué)案 例1、有一矩形線圈,線圈平面與磁場(chǎng)方向成角, 如圖所示。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈面積為S,則穿過 線圈的磁通量為多大? 例2、如圖所示,兩塊軟鐵放在螺線管軸線上, 當(dāng)螺線管通電后,兩軟鐵將 (填“吸引”、 “排斥”或“無(wú)作用力”),A端將感應(yīng)出 極。 例3、磁鐵在高溫下或者受到敲擊時(shí)會(huì)失去磁性,根據(jù)安培的分子電流假說,其原因是( ) A、分子電流消失 B、分子電流的取向變得大致相同 C、分子電流的取向變得雜亂 D、分子電流的強(qiáng)度減弱 三、反思總結(jié) 四、當(dāng)堂檢測(cè) 課后練習(xí)與提高 1、磁感線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn) 。磁感線的 定性地表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。 2、磁感線 ,在磁體(螺線管)外部由 極到 極,內(nèi)部由S極到 極。該點(diǎn)與電場(chǎng)線不同。磁感線 。 3、若某個(gè)區(qū)域里磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 、方向 ,則該區(qū)域的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)。它的磁感線是 的直線。 4、對(duì)于通電直導(dǎo)線,右手大拇指代表 方向,四個(gè)彎曲的手指方向代表 方向。 對(duì)于環(huán)形電流和通電螺線管,右手大拇指代表 方向,四個(gè)彎曲的手指方向代表 方向。 課后練習(xí)與提高 1、根據(jù)安培假設(shè)的思想,認(rèn)為磁場(chǎng)是由于運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的,這種思想如果對(duì)地磁場(chǎng)也適用,而目前在地球上并沒有發(fā)現(xiàn)相對(duì)地球定向移動(dòng)的電荷,那么由此判斷,地球應(yīng)該( ) A、帶負(fù)電 B、帶正電 C、不帶電 D、無(wú)法確定 2、關(guān)于磁通量,下列敘述正確的是( ) A、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿過一個(gè)面的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與該面面積的乘積 B、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,a線圈的面積比b線圈大,則穿過a線圈的磁通量一定比穿過b線圈的磁通量大 C、把一個(gè)線圈放在M、N兩處,若放在M處時(shí)穿過線圈的磁通量比放在N處時(shí)大,則M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定比N處大 D、同一線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大處,穿過線圈的磁通量不一定大 3、把一個(gè)面積為5.010-2m2的單匝矩形線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.010-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),穿過線圈的磁通量是多大? 4、如圖所示,在條形磁鐵外面套一圓環(huán),當(dāng)圓環(huán)從磁鐵的N極向下平移到S極的過程中,穿過圓環(huán)的磁通量如何變化( ) A、逐漸增加 B、逐漸減少 C、先逐漸增加,后逐漸減少 D、先逐漸減少,后逐漸增大 參考答案: 課內(nèi)探究學(xué)案: 例1、BSsin 例2、吸引 S 例3、C 針對(duì)訓(xùn)練:1、磁場(chǎng)方向 疏密 2、閉合 N極 S極 N極 3、相等 相同 間隔相等的平行 4、電流 磁感線環(huán)繞 磁場(chǎng) 電流 課后練習(xí)與提高: 1、A 2、D 3、10-3Wb 4、C[- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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