2022年滬科版物理高二上9-B磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量教案3一、教學(xué)目標(biāo)1. 理解磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量概念。2. 掌握用磁感線描述磁場的方法。3. 了解勻強(qiáng)磁場的特點(diǎn)，知道磁通密度即磁感應(yīng)強(qiáng)度。4. 采用類比法，從電場強(qiáng)度概念引入分析，據(jù)比值法定義，建立磁感應(yīng)強(qiáng)度概念。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和研究問題的方法。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場性質(zhì)的物理量，其概念的基本建立是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。1.在磁場中某處，垂直磁場方向放置的通電導(dǎo)線，所受的磁場力與其導(dǎo)線長度和電流強(qiáng)度乘積的比值是不變的恒量，即只要在磁場中的位置不變，若是改變垂直磁場方向放置的導(dǎo)線長度，或改變其中的電流強(qiáng)度，則所受的磁場力改變，但磁場力與導(dǎo)線長度和電流強(qiáng)度乘積的比值是不變的，為一特定恒量，說明該恒量反映了磁場與導(dǎo)線長度和電流強(qiáng)度乘積的比值又是一個不同的恒量，該恒量即反映磁場在這一位置場的性質(zhì)。磁場的這種性質(zhì)命名為磁感應(yīng)強(qiáng)度。這正可與電場類比：放在電場中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷所受到的電場力與其電量的比值是不變的恒量。它反映電場性質(zhì)，命名為電場強(qiáng)度。同是比值法定義。2磁通量是指穿過某個“面”的磁感線條數(shù)。因此一說磁通量必須指明是穿過哪個面的磁通量，“面”定了則面積大小定了，放在確定的磁場中，如果磁場方向與面的夾角不同，則線條數(shù)量多，因此定義：垂直磁場方向放置的面積為S的面，其磁通量=B·S。3.磁感線的條數(shù)不是隨意畫的，它是由磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小決定的。垂直磁場方向單位面積上的磁通量即單位面積上的磁感線條數(shù)，叫磁通密度，B=/S，即磁感應(yīng)強(qiáng)度。三、教具干電池組，U形磁鐵，水平平行裸銅線導(dǎo)軌，直銅棒，帶夾導(dǎo)線三根，開關(guān)。四、教學(xué)過程1. 引入新課：復(fù)習(xí)電場，為用類比法建立磁感應(yīng)強(qiáng)度概念作準(zhǔn)備。提問：電場的基本特性是什么？（對其中的電荷有電場力的作用。）空間有點(diǎn)電場Q建立的電場，如在其中的A點(diǎn)放一個檢驗(yàn)電荷q1，受電場力F1，如改放電荷q2，受電場力F2，則有何關(guān)系，說明什么？（比值為恒量，反映場的性質(zhì)，叫電場強(qiáng)度。）磁場的基本特征是什么？（對其中的電流，即通電導(dǎo)線有磁場力的作用。）對磁場的這種特性如何描述呢？2.觀察實(shí)驗(yàn)磁場對通電直導(dǎo)線有力的作用，引導(dǎo)學(xué)生作定性分析，得出：確定的磁場，對通電直導(dǎo)線的作用力大小與直導(dǎo)線的長度L、通入電流強(qiáng)度I，以及導(dǎo)線上電流方向與磁場方向夾角有關(guān)。（1）通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用磁場力F。F的方向與何有關(guān)？（磁場方向，電流方向，左手定則。）（2）如果磁場確定，則F的大小與何有關(guān)？如使導(dǎo)線與磁場平行放置，F(xiàn)=？垂直放置又如何？如改變導(dǎo)線長度，F(xiàn)如何變化？如果改變導(dǎo)線上的電流強(qiáng)度，F(xiàn)如何變化？總結(jié)：精確的的實(shí)驗(yàn)表明通電直導(dǎo)線垂直放置在確定的磁場中受到的磁場力F跟通過的電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L成正比，或者說跟I·L的乘積成正比。這就是說無論怎樣改變電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L，乘積IL增大多少倍，則F也增大多少倍。比值F/IL是恒量。如果改變在磁場中的位置，垂直磁場放置的通電導(dǎo)線F/IL比值又會是新的恒量，均反映磁場的性質(zhì)。正如電場特性用電場強(qiáng)度來描述一樣，磁場特性用一個新的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度來描述。3.板書：磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）（1）定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受到的磁場力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，用B表示。（2）公式：B=F/(I·L)（3）矢量：B的方向與磁場方向，即小磁針N極受力方向相同。（4）單位：特斯拉（T）1T=1N/(A·m)，即垂直磁場方向放置的長1m的導(dǎo)線，通入電流為1A，如果受的磁場力為1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T.一般永久磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.4T-0.7T；電機(jī)和變壓器鐵心中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T1.4T，地面附近地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.5×10-4T。4.板書：勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的區(qū)域，叫勻強(qiáng)磁場。其磁感線平行且等距。長的通電螺線管內(nèi)部的磁場、兩個靠得很近的異名磁極間的磁場都是勻強(qiáng)磁場。如用B=F/(I·L)測定非勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度時，所取導(dǎo)線應(yīng)足夠短，以能反映該位置的磁場為勻強(qiáng)。5.板書：磁通量（）在后面的電學(xué)學(xué)習(xí)中，我們要討論穿過某一個面的磁場情況。我們知道，磁場的強(qiáng)弱（即磁感應(yīng)強(qiáng)度）可以用磁感線的疏密來表示。如果一個面積為S的面垂直一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場放置，則穿過這個面的磁感線的條數(shù)就是確定的。我們把B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量。（1）定義：面積為S，垂直勻強(qiáng)磁場B放置，則B與S乘積，叫做穿過這個面的磁通量，用表示。（2）公式：=B·S（3）單位：韋伯（Wb） 1Wb=1T·m2磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。6.板書：磁通密度定義：穿過單位面積的磁通量叫磁通密度，即磁感應(yīng)強(qiáng)度B=磁通密度大，即穿過單位面積的磁感線條數(shù)多，一定是磁感線很密，磁場很強(qiáng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大。即T。7.課堂小結(jié)（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度既反映了磁場的強(qiáng)弱又反映了磁場的方向，它和磁通量都是描述磁場性質(zhì)的物理量，應(yīng)注意定義中所規(guī)定的條件，對其單位也應(yīng)加強(qiáng)記憶。（2）磁通量的計算很簡單，只要知道勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和所討論面的面積S，在面與磁場方向垂直的條件下=B·S（不垂直可將面積做垂直磁場方向上的投影。）磁通量是表示穿過討論面的磁感線條數(shù)的多少。在今后的應(yīng)用中往往根據(jù)穿過面的凈磁感線條數(shù)的多少定性判斷穿過該面的磁通量的大小。例：如圖所示，在條形磁鐵中部垂直套有A、B兩個圓環(huán)，試分析穿過A環(huán)、B環(huán)的磁通量誰大。解：此題所給條件是非勻強(qiáng)磁場，不能用=B·S計算，只能比較穿過兩環(huán)的磁感線凈條數(shù)多少，來判斷磁通量的大小。條形磁鐵的磁感線是從N極出發(fā)，經(jīng)外空間磁場由S極進(jìn)入，在磁鐵內(nèi)部的磁感線從S極向N極，又因磁感線是閉合的平滑曲線，所以條形磁鐵內(nèi)外磁感線條數(shù)一樣多。從下向上穿過A、B環(huán)的磁感線條一樣多，而從上向下穿過A環(huán)的磁感線多于B環(huán)，則A環(huán)從下向上穿過的凈磁感線少于B環(huán)，所以B環(huán)的磁通量大于A環(huán)磁通量。另外一個面積是S的面，垂直勻強(qiáng)磁場B放置，則穿過該面的磁通量=B·S。如果該面轉(zhuǎn)動國180°則穿過該面的磁通量改變了2BS.（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立是通過類比法和用比值法定義的方法。同學(xué)們可總結(jié)一下，我們還在什么問題上使用過這兩種方法，從而提高自己分析問題和研究問題的能力。（北京五中 佟福）