物理：鲁科版 必修3-1 5.2 用磁感应线描述和磁场 （教案）

用心 爱心 专心1 第第 2 2 节节 用磁感线描述磁场用磁感线描述磁场 2 2 课课时 时 教学目的教学目的 1 了解永磁体 电流周围都存在磁场 知道利用磁感线可以形象地描述磁场的方向 2 知道条形磁铁 同名磁极 异名磁极等磁感线的分布状况 知道电流磁场的分布 可用安培定则来判断 能画出上述各种磁场的磁感线的立体图和三视图 3 概括磁感线的特点 知道磁感线与电场线的区别与联系 4 知道地磁场的分布状况 知道磁偏角 5 知道磁体磁场与电流磁场的相似性 知道二者磁场具有内在联系 能用安培分 子环流假说来分析磁化 消磁 磁体与电流磁场的相似以及各种磁现象 教学重点教学重点 会用磁感线描述各种磁场 安培定则 教学难点教学难点 地磁场的磁感线分布 各种磁感线的各向视图 教学媒体教学媒体 实验器材 小磁针 条形磁铁 铁屑 玻璃板 实物投影 通电螺线管 环行电流 通电直导线的磁感线分布演示器 教学安排教学安排 新课导入新课导入 提出问题 在上一节课的学习中 我们是用什么方法知道哪些物体周围 有磁场存在的 我们的方法是用小磁针来检验 因为知道磁场对小磁针有作用 所以可以与用检验电 荷检验电场存在一样 用小磁针来检验磁场的存在 演示 检验磁场 方法 把小磁针放在磁场中被检验点A处 如果看到小磁针摆动后静止 磁针不再指向南北方向 而指向一个别的方向 说明A点有磁场 检验B点 磁场会发现同样现象 说明B点也有磁场 同时可以发现A B两点小磁针 静止时的指向也不相同 这说明小磁针在A B处受磁场力方向不同 显然磁场是有方 向的 新课内容新课内容 1 磁场的方向 在电场中 电场方向是人们规定的 同理 人们也规定了磁场的方向 我们规定 在磁场中的任一点 小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向 测量磁场方向的方法是 将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置 当小磁 针在该位置静止时 小磁针N极的指向即为该点的磁场方向 板书 1 磁场的方向 小磁针的北极在磁场中受磁场力的方向 也就是小磁针北 极在磁场中静止时所指的方向 同一小铁钉在离条形磁铁的磁极远近不同的地方受到的磁力大小也不同 说明磁场也 是有强弱的 一般来说 靠近磁极的地方磁场强 而不同的磁铁 其形成的磁场强弱和分布也不同 我们可以用什么方法来形象到描绘磁场的强弱和方向呢 提示 可以类比电场的描绘 2 磁感线 学生讨论 可以用类似于电场线的有向线来描绘磁场 用心 爱心 专心2 磁场强的地方密 弱的地方疏 用线的切线来表示磁场的方向 教师指出并通过板书明确 在磁场中画出一些有方向的曲线 在这些曲线上 每 一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同 如右图 这样描绘出来的线叫磁感线 2 磁感线 用来形象的描绘磁场的强弱与方向 1 磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同 磁感线的疏密表示磁场的强弱 程度 强调不叫磁场线 这也是法拉第提出的 我们也用类似于蓖麻油中的头发屑在电场中排 列成模拟电场线的方法 用小铁屑 粉 的分布来模拟磁感线 说明 在实验中常用铁屑 在磁场中被磁化的性质 来显示磁感线的形状 在磁场中放一块玻璃板 在玻璃板上均匀地撒 一层细铁屑 细铁屑在磁场里被磁化成 小磁针 轻敲玻璃板使铁屑在磁场作用下转动铁屑静 止时就能规则地排列起来 显示出磁感线的形状 演示实验并投影典型磁场的分布情况 观察条形磁铁 马蹄形磁铁 环行电流 通 电直导线 通电螺线管的磁感线在一个平面 上的分布 强调磁感线是立体的 我们看到 的只是它在一个面上的情况而已 观察各种磁感线模拟效果 在黑板上版画出 磁感线分布图 如上图 请大家观察并归纳磁 感线的特点 教师板书 2 磁感线特点 磁感线从N极指向S极 内部从S指向N 可通过 螺线管内部的小磁针看出来 磁感线是闭合曲线 且任意两条磁感线不相交 靠近磁极处磁场强 磁感线的密 条形磁铁的磁场与通电螺线管的磁场非常相似 设问 直线电流 环形电流 通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点 它们遵循什么定 则呢 教师版画 通电直导线磁场感线的立体图 侧视图和正视图 归纳安培定则 用右手握住导线 让伸直的大姆指 所指的方向跟电流的方向一致 那么弯曲的四指所指的方 向就是磁感线的环绕方向 如图 3 5 教师板画出通电螺线管 3 2 3 和环行电流 如图 3 6 磁场感受线的分布的各向视图 并归纳安培定则 让右 手弯曲的四指和环形电流的方向一致 那么伸直的大姆指所指的 方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向 安培定则 用右手握住螺线管 让弯曲的四指所指的方向跟电 流的方向一致 那么大姆指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方 向 也就是说 大姆指指向通电螺线管的北极 如图 3 7 随堂练习 教科书 P99 2 3 第 2 图有磁场合成的问题 应暂 时不做 放到下一节磁感应强度上完后用矢量合成的方法来学习 更好 4 继电器的结构 下面我们一起来讨论几个问题 用心 爱心 专心3 问题 1 请大家比较一下 同时安培定则 在用于直导线和用与通电螺线管时有什么 不 同呢 巩固安培定则 问题 2 请大家注意观察 哪些磁感线分布有 相似的特点 就这些特点 你们有哪些想法 提出安培分子环流假说 加深印象 问题 3 你能用磁场的方向和安培的分子环流 假说来解释磁化现象吗 强调小磁针在磁 场中受力时 N 极沿磁场方向 也就是磁感线的 切线方向 可用这一点来检测磁场 也可用已知的磁场方向来判定磁体受磁体和电流作用 力的问题 巩固练习 手册 P108 例 例 如图 左边为带铁心的通电螺线管 中间为一铁棒 L 右边为小 磁针 当合上开关 K 后 小磁针的 极将被铁棒吸引过来 这是因为 问题 4 电场中有匀强电场 磁场中有没有匀强磁场呢 如果有 它 的磁感线应该是什么样的 你觉得它应该存在于什么样的磁体附近 类比电场 感受电场和磁场的共性 教师演示匀强磁场的磁感线并让学生画出来 问题 5 电场中有点电荷电场 为什么我们没有类似的磁感线分布 指出目 前的磁极总是南 北共存的 科学家正致力于寻找磁单极子 如果有磁单极子存在 你能画出它们的磁感线吗