2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第3章第3節(jié) 幾種常見的磁場（教案）.doc

2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第3章第3節(jié) 幾種常見的磁場（教案）【知識與技能】1、知道什么是磁感線。2、知道條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的分布情況。 3、會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方向。4、知道安培分子電流假說是如何提出的。 5、會利用安培假說解釋有關(guān)的現(xiàn)象。6、理解磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。7、知道磁通量定義，知道 =BS的適用條件，會用這一公式進行計算?！具^程與方法】1、通過模擬實驗體會磁感線的形狀，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。2、由電流和磁鐵都能產(chǎn)生磁場，提出安培分子電流假說，最后都歸結(jié)為磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。3、通過引入磁通量概念，使學(xué)生體會描述磁場規(guī)律的另一重要方 法?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】1、通過討論與交流，培養(yǎng)對物理探索的情感。2、領(lǐng)悟物理探索的基本思路，培養(yǎng)科學(xué)的價值感?！窘虒W(xué)過程】重難點一、磁感線磁感線1定義：在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致，這樣的曲線就叫做磁感線2性質(zhì)(1)磁感線在磁體的外部從北極(N極)指向南極(S極)，在磁體的內(nèi)部則是由南極指向北極，形成一條閉合曲線(2)磁感線密集的地方磁場強，稀疏的地方磁場弱(3)磁感線的切線方向即為該點的磁場方向(4)任意兩條磁感線不能相交3磁感線與電場線的比較兩種線比較內(nèi)容磁感線電場線不同點閉合曲線不閉合，起始于正電荷或無限遠，終止于負電荷或無限遠相似點引入目的為形象描述場而引入的假想線，實際不存在疏密場的強弱切線方向場的方向是否相交不能相交(電場中無電荷空間不相交)【典型例題】磁場中某區(qū)域的磁感線，如圖所示，則 （ ）Aa、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，BaBbBa、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，BaBbC同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大D同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小【答案】B重難點二、幾種常見的磁場1常見永磁體的磁場(如圖)2電流的磁場(1)直線電流的磁場安培定則(右手螺旋定則)：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向，如圖甲所示直線電流的磁場可有幾種不同的畫法，如圖乙所示(圖中的“”號表示磁場方向垂直紙面向里，“”表示磁場方向垂直紙面向外)【特別提醒】直線電流的磁場強弱與距離導(dǎo)線的距離有關(guān)，離導(dǎo)線越近，磁場越強，離導(dǎo)線越遠，磁場越弱(2)環(huán)形電流的磁場(環(huán)形電流的)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，如圖丙所示環(huán)形電流的磁場可有幾種不同的畫法，如圖丁所示【特別提醒】環(huán)形電流的磁場類似于條形磁鐵的磁場，其兩側(cè)分別對應(yīng)是磁場的N極和S極由于磁感線均為閉合曲線，所以環(huán)內(nèi)、外磁感線條數(shù)相等，故環(huán)內(nèi)磁場強、環(huán)外磁場弱3)通電螺線管的磁場(通電螺線管的)安培定則：右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線方向(如圖a所示)幾種常用的磁感線不同的畫法，如圖b所示【特別提醒】通電螺線管的磁場分布：外部與條形磁鐵外部的磁場分布情況相同，兩端分別為N極和S極管內(nèi)(邊緣除外)是勻強磁場，磁場方向由S極指向N極3勻強磁場（1）如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場（2）產(chǎn)生方法距離很近的兩個異名磁極之間的磁場(除邊緣部分外)；通電螺線管內(nèi)部的磁場(除邊緣部分外)；相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場【典型例題】（多選）三根平行的長直通電導(dǎo)線，分別通過一個等腰直角三角形的三個頂點且與三角形所在平面垂直，如圖所示，現(xiàn)在使每根通電導(dǎo)線在斜邊中點O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B，則下列說法中正確的有（ ）A. O點處實際磁感應(yīng)強度的大小為BB. O點處實際磁感應(yīng)強度的大小為BC. O點處實際磁感應(yīng)強度的方向與斜邊夾角為90D. O點處實際磁感應(yīng)強度的方向與斜邊夾角正切值為2【答案】BD重難點三、磁通量磁通量1定義：設(shè)在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通，用字母表示2公式：BS.(1)適用條件：勻強磁場；磁感線與平面垂直(2)在勻強磁場B中，若磁感線與平面不垂直，公式BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積BScos.式中Scos即面積S在垂直于磁感線方向的投影，我們稱為“有效面積”對磁通量的進一步理解1定義式：BS公式BS中的B應(yīng)是勻強磁場的磁感應(yīng)強度，S是與磁場方向垂直的面積，因此可以理解為BS。如果平面與磁場方向不垂直，應(yīng)把面積S投影到與磁場垂直的方向上，求出投影面S，代入到BS中計算，應(yīng)避免硬套公式BS sin或BScos。2磁通密度由BS得B，叫做磁通密度。單位：Wb/m2，關(guān)系：1T1Wb/m21N/(Am)。3磁通量的正負(1)磁通量是標量，但有正負，當(dāng)磁感線從某一面上穿入時，磁通量為正值，穿出時即為負值。(2)若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量為1，反向磁通量為2，則穿過該平面的磁通量12。4磁通量的變化量21(1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時，BS。(2)當(dāng)B變化，S不變時，BS。(3)B和S同時變化，則21，但BS?！咎貏e提醒】穿過某一面積的磁通量是由穿過該面的磁感線條數(shù)的多少決定的，與匝數(shù)無關(guān)【典型例題】將面積是0.5m2的導(dǎo)線環(huán)放在勻強磁場中，環(huán)面與磁場方向垂直。已知穿過這個導(dǎo)線環(huán)的磁通量是4.010-2Wb，則該磁場的磁感應(yīng)強度為A. 2.010-2T B. 4.010-2T C. 8.010-2T D. 1.010-2T【答案】C重難點四、安培分子電流假說安培分子電流假說1內(nèi)容：所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運動電荷(電流)之間通過磁場而發(fā)生的相互作用在原子、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，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極如圖所示2對有關(guān)磁現(xiàn)象的解釋(1)磁化：軟鐵棒未被磁化前，內(nèi)部分子電流取向雜亂無章，磁場相互抵消，對外界不顯磁性；在外界磁鐵的磁化下，內(nèi)部各分子電流取向一致，形成磁極(2)失磁：由于激烈的分子熱運動或機械運動使分子電流取向變得雜亂無章的結(jié)果