滬科版物理高二上9-B《磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量》教案2

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1、2019最新滬科版物理高二上 9-B《磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量》教案2 一、教學(xué)目標(biāo) 1 .掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義和磁通量的定義. 2 .掌握利用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行計(jì)算. 3 .掌握在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通過面積 S的磁通量的計(jì)算. 4 .搞清楚磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)力，磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁通量的區(qū)別和聯(lián)系. 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 1 .該節(jié)課的重點(diǎn)是磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量的概念. 2 .磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義是有條件的 ，它必須是當(dāng)通電直導(dǎo)線 L與磁 場(chǎng)方向垂直的情況下，B二，才成立心 3 .磁通量概念的建立也是一個(gè)難點(diǎn)，講解時(shí)，要引入磁感線來幫助學(xué)生理解和掌握. 三、教具 4 .通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力演示.

2、 5 .電流天平.（選用） 6 .掛圖（磁感線、磁通量用）. 四、主要教學(xué)過程 （一）引入新課 提問：什么是磁現(xiàn)象的電本質(zhì)？ 應(yīng)答：運(yùn)動(dòng)電荷（電流）在自己周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng) ，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷或電流有力的作 用,磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發(fā)生相互作用都可以看成是運(yùn)動(dòng)電荷之間 通過磁場(chǎng)而發(fā)生相互作用.這就是磁現(xiàn)象的電本質(zhì). 為了表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，我們引入一個(gè)新的物理量：磁感應(yīng)強(qiáng)度.我們都知道電 場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的特性的，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度就是描述磁場(chǎng)力特性的物理量 ，因此我們可 以用類比的方法得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義來. 提問：電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的？ 應(yīng)答：電場(chǎng)中某

3、點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力與檢 F 驗(yàn)電荷電量之比。其定義式是：E = -t該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是正的檢驗(yàn) q 電荷在該點(diǎn)的受力方向. （二）教學(xué)過程設(shè)計(jì) 7 .磁感應(yīng)強(qiáng)度（板書） 通過實(shí)驗(yàn)，得出z^論，當(dāng)通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中與磁場(chǎng)方向垂直時(shí) ，受到磁場(chǎng)對(duì)它的力 的作用.對(duì)于同一磁場(chǎng)，當(dāng)電流加倍時(shí)，通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力也加倍 ，這說明通電導(dǎo)線受到 的磁場(chǎng)力與通過它的電流強(qiáng)度成正比.而當(dāng)通電導(dǎo)線長度加倍時(shí) ，它受到的磁場(chǎng)力也加倍 這說明通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力與導(dǎo)線長也成正比.對(duì)于磁場(chǎng)中某處來說 ，通電導(dǎo)線在該處 受的磁場(chǎng)力F與通電電流強(qiáng)度I與導(dǎo)線長度L乘積的比值是一個(gè)

4、恒量，它與電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長 度的大小均無關(guān).在磁場(chǎng)中不同位置 ，這個(gè)比值可能各不相同，因此，這個(gè)比值反映了磁場(chǎng)的 強(qiáng)弱. 提問：類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，誰能根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)用一句話來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度 ，用B 來表示，并寫出它的定義式. 回答：磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于通電直導(dǎo)線在該處所受磁場(chǎng)力 F與通電電流和導(dǎo) 線長度乘積IL的比.定義式為 再問：通電直導(dǎo)線應(yīng)怎樣放入磁場(chǎng)？ 應(yīng)答：通電直導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)垂直于磁場(chǎng)方向. 指出前面的回答對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的論述是不嚴(yán)密的.（不管學(xué)生回答的嚴(yán)密不嚴(yán)密） 應(yīng)強(qiáng)調(diào)通電直導(dǎo)線必須在垂直磁場(chǎng)方向的條件下 ，該定義才成立.在測(cè)量精度要求允許的 條件下，在非勻強(qiáng)

5、磁場(chǎng)中，當(dāng)通電導(dǎo)線足夠短，可以近似地看成一個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)附近的磁場(chǎng)也可 近似地看成 是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，貝帕二二也就表示它所在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度， 小結(jié)：（板書） （1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義 在磁場(chǎng)中某處垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線 ，受到的磁場(chǎng)力F,跟通電電流強(qiáng)度和導(dǎo)線 長度的乘積IL的比值叫做該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B . （2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的公式（定義式）： （3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位（板書） 在國際單位制中 臼的單位是特斯拉（T）,由B的定義式可知: 〔特（切 文（A） , 7N（m） （4）磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向（板書） 磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，不但有大小，而且有方向，其方向即為該處磁場(chǎng)方向.

6、 順便說明，一般的永磁體磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度是 0.5T左右，地球表面的地磁場(chǎng)的磁感 應(yīng)強(qiáng)度大約為5.0X10-5t. 練習(xí)1.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中長2cm的通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向，當(dāng)通過導(dǎo)線的電流為2A時(shí)，它受 到的磁場(chǎng)力大小為4X 10-3N,問：該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B是多大？（讓學(xué)生回答） 應(yīng)答：根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義 r F 4 X1C-3 … B = — = zy = 0.1T IL 2x 2 x 10 2 在這里應(yīng)提醒學(xué)生在方t算中要統(tǒng)一單位 ，計(jì)算中必須運(yùn)用國際單位. 再問：若上題中，電流不變，導(dǎo)線長度減小到1cm,則它受磁場(chǎng)力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 各是多少？若導(dǎo)線長不變，電

7、流增大為5A,則它受磁場(chǎng)力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B各是多少？ 引導(dǎo)學(xué)生討論，得出正確的答案：2X 10-3N,0. 1T; 1X 10-2N,0.IT,并指出，某處的磁感 應(yīng)強(qiáng)度由建立該磁場(chǎng)的場(chǎng)電流情況和該點(diǎn)的空間位置來決定 ,與檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線的電流強(qiáng) 度大小、導(dǎo)線長短無關(guān)． 練習(xí) 2 ．檢驗(yàn)?zāi)程幱袩o電場(chǎng)存在 ,可以用什么方法？檢驗(yàn)?zāi)程幱袩o磁場(chǎng)存在 ,可以用什 么方法？ 回答：檢驗(yàn)有無電場(chǎng)存在 ,可用檢驗(yàn)電荷 ,把檢驗(yàn)電荷放在被檢驗(yàn)處 ,若該檢驗(yàn)電荷受到 電場(chǎng)力作用 ,則該處有電場(chǎng)存在 ,場(chǎng)強(qiáng)不為零；若該檢驗(yàn)電荷沒有受到電場(chǎng)力作用 ,該處沒有 電場(chǎng)存在或該處場(chǎng)強(qiáng)為零．檢驗(yàn)?zāi)程幱?/p>

8、無磁場(chǎng)存在 ,可用“檢驗(yàn)電流” ,把通電導(dǎo)線放在被 檢驗(yàn)處 ,若該通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力作用 ,則該處有磁場(chǎng)存在 ,磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零；若該通電導(dǎo)線 不受磁場(chǎng)力作用 ,則該處無磁場(chǎng)存在 ,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零． 追問：如果通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力 ,該處是一定不存在磁場(chǎng) ,磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零嗎？ 引導(dǎo)學(xué)生討論 ,得出“不一定”的正確結(jié)果．因?yàn)楫?dāng)通電導(dǎo)線平行磁場(chǎng)方向放在磁場(chǎng) 中,它是不受磁場(chǎng)力作用的（這是實(shí)驗(yàn)證明的結(jié)論）．再次強(qiáng)調(diào)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義的條件： 通電直導(dǎo)線必須垂直磁場(chǎng)方向放置． 再問：如何利用通電導(dǎo)線檢驗(yàn)?zāi)程幋艌?chǎng)的存在與否呢？ 應(yīng)答：可以改變通電導(dǎo)線的方向 ,若在各個(gè)方向均不受磁場(chǎng)力作用

9、 ,則該處沒有磁場(chǎng)． 再問：在通電導(dǎo)線在不同方法檢測(cè) ,至少檢測(cè)幾次就可確定該處沒有磁場(chǎng)存在？ 應(yīng)答：至少在相互垂直的兩個(gè)方向上檢測(cè)兩次．先將其放在任意方向檢測(cè) ,若此時(shí)其 不受磁場(chǎng)力作用 ,則再將通電導(dǎo)線沿垂直剛才的方向放置 ,若此時(shí)其仍不受磁場(chǎng)力作用 ,則說 明該處無磁場(chǎng)存在． 2．磁感線（板書） 磁感線和電場(chǎng)線一樣也是一種形象描述磁場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向分布的假想的線 ,磁感線 上各點(diǎn)的切線方向即該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 ,磁感線的密疏 ,反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．通過 掛圖應(yīng)讓學(xué)生熟悉條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的磁感線的分 布,并正確地用“右手”安培定則判斷直

10、線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線方向與 電流方向的關(guān)系． 3．磁通量（板書） 磁感線和磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系．為了定量地確定磁感線的條數(shù)跟磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān) 系,規(guī)定：在垂直磁場(chǎng)方向每平方米面積的磁感線的條數(shù)與該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小（單位 是特）數(shù)值相同．這里應(yīng)注意的是一般畫磁感線可以按上述規(guī)定的任意倍來畫圖 , 這種畫 法只能幫助我們了解磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 ,方向的分布 ,不能通過每平方米的磁感線數(shù)來得出磁 感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值． 提問：各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向、大小均相同的電場(chǎng)叫什么電場(chǎng)？這種電場(chǎng)電場(chǎng)線的分布 有什么特點(diǎn)？ 應(yīng)答：這種電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng) ,勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線的分布是間距相同方向一致

11、的平行直 線． 提問：什么叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,怎樣用磁感線描述勻強(qiáng)磁場(chǎng)？ 應(yīng)答：對(duì)于某范圍內(nèi)的磁場(chǎng) ,其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向均相同 ,則該范圍內(nèi)的磁場(chǎng)叫 做勻強(qiáng)磁場(chǎng)．可以用間距相同、方向一致的平行直線描述勻強(qiáng)磁場(chǎng)． 距離很近 ,相對(duì)面積相同且互相平行的異名磁極之間的磁場(chǎng)都可看做是勻強(qiáng)磁場(chǎng)．密 繞螺線管中的磁場(chǎng)也可看做是勻強(qiáng)磁場(chǎng)． （1）磁通量的定義（板書） 穿過某一面積的磁感線的條數(shù) ，叫做穿過這個(gè)面積的磁通量 ，用符號(hào)①表示. （2）磁通量與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系（板書） 因?yàn)榘辞懊娴囊?guī)定，穿過垂直磁場(chǎng)方向單位面積的磁感線條數(shù) ，等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,所以 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)

12、方向的面積 S上的磁通量 ①為 ①=BS 若平面S不跟磁場(chǎng)方向垂直，則應(yīng)把S平面投影到垂直磁場(chǎng)方向的面上 ，若這兩個(gè)面間夾 角為。，則： ①=BS =BScos 0 當(dāng)平面S與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，。=90 ,①=0. （3）磁通量的單位（板書） 在國際單位中，磁通量的單位是韋伯（ Wb）,簡稱韋. 1 韋（Wb） =1 特（T） X 1米2 （m2） 由①二BS,可得B=①/ S,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于垂直于磁場(chǎng)單位面積上的磁通量 ，也叫 做磁通密度，用韋（Wb） /米2 （m2）作單位. （4）磁通量是標(biāo)量（板書） 磁通量是標(biāo)量，只有大小，無方向. 課堂練習(xí)

13、練習(xí)3.如圖所示，平面S=0.6m2,它與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的夾角 “ =30。，若該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.4T,求通過S的磁通量①是多少？（可讓幾個(gè)同學(xué)同時(shí)到黑板上演算.） 學(xué)生演算時(shí)，常有些同學(xué)會(huì)套公式： -BScos^ = 0 4x0.6 = 0 12/Wb 為此再一次強(qiáng)調(diào)，①=BScos。中的0是平面S與垂直磁場(chǎng)方向平面間的夾角 ，在此題中 它應(yīng)是a的余角，所以此題的正確解法應(yīng)是 ①=BScos（90 — a ） =BSsin a =0.4 x 0.6Xsin30 =0.12Wb 五、說明 1 .用通電直導(dǎo)線檢驗(yàn)磁場(chǎng)的存在或磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 ，若不管怎樣變化導(dǎo)線方向，某 處通電直導(dǎo)線都不受電場(chǎng)力作用，嚴(yán)格地講這只能說明該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 ，而不能斷定 該處無磁場(chǎng).就像檢驗(yàn)電荷在某點(diǎn)不受電場(chǎng)力作用 ，只能說明該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零或是合場(chǎng) 強(qiáng)為零，而不能斷定該點(diǎn)沒有電場(chǎng)一樣. 2 .磁通量是標(biāo)量，它只有大小，而沒有方向.雖然從一個(gè)平面正面穿過一條磁感線與 從反面穿過一條磁感線是不相等的（或說是相反的） ，可用正負(fù)號(hào)表示，但這個(gè)正負(fù)只是表 示磁感線是從哪邊穿過該平面的 ，而不是表示磁通量的方向. 課外作業(yè)：物理第三冊(cè)（必修） p.224練習(xí)一. （教材使用人教社高級(jí)中學(xué)課本物理第二冊(cè)——必修） 4 / 5