鲁科版选修31 磁感应强度、磁通量 第一课时 教案.doc

5.3磁感应强度 磁通量教案教材分析 本节主要介绍磁感应强度、磁通量以及利用安培定则来测定磁感应强度的基本知识。是今后更深入学习磁知识的基础。学情分析 知识上：学生已经通过前两课的学习对磁场的基本概念、磁场的方向和安培力大小方向判断有了一定掌握；在学习磁场的磁感线时对磁场强度和磁场方向也有一些了解，但是只是停留在现象和表面，并不能定量来比较磁感应强度。 能力上：在静电场的学习中建立了“电场强度”的基本观念，对于比值定义的研究方法也积累了一定的经验。这些因素都为利用类比展开教学提供了条件。教学目标（一）知识与技能： 认识磁感应强度，知道其物理意义，掌握匀强磁场，会求匀强磁场中与磁场有夹角的通电直导线所受的安培力。知道磁通量的概念，会求与磁场有夹角的平面的磁通量，了解磁通密度和磁通变化量。（二）过程与方法： 以静电场的电场强度为基础，类比出磁场强度。紧接着学习匀强磁场。利用前面学习的磁感线的特点学习磁感线疏密程度与磁感应强度联系磁通量，继而定量测量磁感应强度来培养学生的逻辑推理能力。（三）情感态度与价值观： 了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，关注与磁相关的现代技术发展；激发爱国主义情怀。促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。教学重点 磁感应强度、匀强磁场中通电导线安培力求法、磁感线与平面不垂直时的磁通量、磁通量的变化量。教学难点 匀强磁场中通电导线安培力求法、磁通量的变化量。教法学法教法：通过类比导入，利用问题驱动法，结合数据、讲解、讨论、启发等教学方法。学法：通过静电场中电场强度的类比学习磁场强度逐步引导学习.教学准备教具：学具：教学过程、引入新课同学们，上节课我们学习了安培力b是一个比例系数，b是描述磁场强弱的物理量，这个物理量是怎么定义的呢？这节课让我们一起来学习磁感应强度 磁通量。【板书1：演示一，磁感应强度 磁场（标题）】请问:请同学们想一下我们是如何来定义电场强弱的？我们从试探电荷这个侦察兵受力的角度引入了描述电场强弱的物理量电场强度，并且规定正电荷在电场中一点所受力的方向就是该点的电场方向，也就是该点电场强度的方向。我们在电场中引入了试探电荷来定义某点的电场强度，那么在磁场中能否引出试探磁体或试探电流来定义该点磁场的磁感应强度呢？二、磁感应强度的大小思考与讨论1：利用磁体在磁场中的受力来定义磁感应强度的大小可以吗？不可以，为什么？因为磁极不能单独存在。在n极与s极都会受力。在磁场中除了磁极外还有什么可以受磁场力？生：通电导线这也就是说，我们现在只能利用通电导线在磁场中的受力来定义磁感应强度的大小了。思考与讨论2：我们应该找怎么样的通电导线，如何放在磁场中来研究它的受力呢？在物理学中，把很短的一段通电导线中的电流i和导线长度l的乘积il叫做电流元。【板书：电流元】我们就是通过电流元在磁场中的受力来研究磁感应强度的。前人通过大量的实验确实发现与定义电场强度一样在磁场中某一点磁感应强度为：垂直放入磁场中某点的通电导线所受安培力与电流和导线长度乘积的比值。即，【板书：1定义，公式】它的单位是特斯拉，简称特，符号是t，那么有磁感应强度的定义式我们可以推倒出1t=1n/(am)【板书：单位：特斯拉，符号：t，1t=1n/(am)】b是一个比值定义的物理量，那么磁感应强度与导线所受的安培力、导线的长度、通过导线中的电流有关吗？ 无关。对，它只与磁场自身性质有关，而且与该点是否放入电流也无关。【板书：比值定义，左右无关，b只与自身性质有关】那么它有什么物理意义呢？【板书：2.物理意义】生：它是用来描述磁场强弱和方向的物理量。磁感应强度的方向是如何定义的？（1）（2）（3）师：磁感应强度是矢量，就满足矢量合成定则，那么在某点上有多个磁场作用那么应该怎么求出该点的磁感应强度的大小和方向呢？【板书：3.矢量性(写最开始方向前面)】生：矢量合成法则。如果题中让我们求磁感应强度，我们应该求出大小，还应该求出它的方向。师：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。【板书：4.匀强磁场，定义】匀强磁场有它自己独特的特点：磁感线是一组平行而且等距的直线。通电螺线管内部的磁场可近似看成匀强磁场。【板书：匀强磁场的特点】放在磁场中通电导线的安培力上一堂可我们已经学习了两中特殊情况：1.磁场方向与导线平行时，安培力为零2.磁场方向与导线垂直时，安培力为如果通电导线与磁场方向成一个夹角安培力怎么计算呢？如图所示ppt，可把磁感应强度b分解为垂直导线方向和平行导线方向的两个分量,对通电导线没有作用力，而这时通电导线所受安培力大小的计算公式为：那么更一般的表达式应该是其中为磁场方向与平面的夹角通电导线和磁场方向平行时，或，安培力为零。通电导线与磁场方向垂直时，此时夹角为这时安培力最大为【板书：6安培力】例题：下列说法中错误的是（ ）a磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流i、长为l的一小段导线放在该处时所受磁场力f与i、l的乘积的比值b一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场c一小段通电导线放在磁场中a处时受磁场力比放在b处大，则a处磁感应强度比b处的磁感应强度大d因为b =f/il，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线il乘积成反比二、磁通量 过渡：我们知道磁感线密集的地方磁场强，磁感线稀疏的地方磁场弱。这说明了磁感线的的疏密程度与磁感应强度有联系，那么他们之间可能有什么定量关系呢？为此我们引入磁通量【板书：二、磁通量】1.定义：在磁感应强度为b的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为s，我们把b与s的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通，用字母表示。也就是公式：.【板书：1.定义，公式：.】2.注意它的适用条件是：匀强磁场且平面是与匀强磁场方向垂直的。【板书：2.适用条件：匀强磁场，】3.如图所示 ppt的匀强磁场中，面积为s的平面的垂线与磁场方向有一个夹角时，磁通量怎么计算呢？ 平面面积是平面面积s在垂直磁场方向的投影，显然穿过s和的磁感线条数完全相同。因此我们可以算出此时穿过平面s的磁通量【板书：3.s的垂线与b有夹角时4.它的国际制单位为韦伯，简称韦，符号wb.【板书：4.位韦伯，简称韦，符号wb.】5.磁通量的方向：磁通量是标量，但有方向【板书：5.标量，有方向】用正负表示，当磁感线从某一面上传入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值。举例：一平面磁感线先从正面穿，再从反面穿磁通量的变化量6.那么磁通量与磁感线有什么关系呢？ 磁感应强度在数值上等于垂直穿过1的面积上磁感线的根数，那么就是穿过该平面上磁感线的根数，比较磁通量，也就可以比较它的根数。【板书：6.磁通量与磁感线的关系】7.如果同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，那么穿过此平面的磁通量应该是找到穿过它的净磁通。如果穿过此平面的磁感线又穿出了，那么此平面的净磁通量为零，如果正向磁通量为，反向磁通量为，则穿过该平面的磁通量。【板书：7.净磁通量，】8.磁通量与线圈匝数无关。【板书:8.与匝数无关】9.通过可以发现磁感应强度也就是单位面积通过的磁通，我们把它称为磁通密度，它其实就是磁感应强度。单位。【板书：9.磁通密度】snbab.a.例题：如图所示，两同心圆环a和b处在同一平面内，b的半径小于a的半径，一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量和的大小关系是（ ）c.下面我们来看怎么测量磁感应强度呢？三、测量磁感应强度1.原理：利用通电导线在磁场中受到的安培力与磁感应强度的关系测磁感应强度的大小,.2.测量步骤：课本流程。表示的是线框的重力的大小表示线框的重力与所受安培力的合力大小主视图：电流指向读者则受安培力竖直向下安培力大小为 电流背离读者则受安培力竖直向上安培力大小为安培力的大小为匝数为n则磁场中的边长为nl，那么可以求出如果换成精密天平，开始时使天平平衡。在天平另一端上加砝码使再次