《2022年滬科版物理高二上9-B《磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量》教案2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年滬科版物理高二上9-B《磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量》教案2(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年滬科版物理高二上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1通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力演示2電流天平(選用)3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
2、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)力與檢電荷在該點(diǎn)的受力方向(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)1磁感應(yīng)強(qiáng)度(板書)通過實(shí)驗(yàn),得出結(jié)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
3、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)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
4、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)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,B的單位是特斯拉(T),由B的定義式可知:(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向(板書)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢
5、量,不但有大小,而且有方向,其方向即為該處磁場(chǎng)方向順便說明,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5.010-5T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410-3N,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)度的定義在這里應(yīng)提醒學(xué)生在計(jì)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:210-3
6、N,01T;110-2N,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)程幱袩o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)
7、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,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,
8、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?。▎挝皇翘兀?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
9、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
10、過這個(gè)面積的磁通量,用符號(hào)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)方向的面積S上的磁通量為=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:=BS=BScos當(dāng)平面S與磁場(chǎng)方向平行時(shí),=90,=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(jiǎn)稱韋1韋(Wb)=1特(T)1米2(m2)由=BS,可得B=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)
11、磁通量是標(biāo)量,只有大小,無方向課堂練習(xí)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:為此再一次強(qiáng)調(diào),=BScos中的是平面S與垂直磁場(chǎng)方向平面間的夾角,在此題中它應(yīng)是的余角,所以此題的正確解法應(yīng)是=BScos(90)=BSsin=0.40.6sin30=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)