高考-高中《物理》必修3-第13章第2节磁感应强度磁通量教学设计

.磁感应强度磁通量教学设计年级高二本节课所采用的教材是人教版高中物理必修3第13荷的作用力)远比电场对电荷的作用力复杂，如何寻找描与电流元之比定义磁感应强度，是符合中学生这里学习学生难以理解其物理意义，是教学的难点.教学目标与核心素养1.理解磁感应强度B的定义，了解比值定义法.2.知道磁感应强度是矢量，知道它的大小及其方向的确定方法.3.会用公式F=BIL计算.4.会计算磁通量及磁通量的变化量.二、核心素养物理观念：培养学生形成相互作用观念.力及表述能力.科学探究：让学生利用控制变量法定性分析磁场力与电流大小、度、磁场强度的关系.;使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法.重点难点寻找描述磁场强弱和方向的物理量和磁通量的概念.教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课在研究电场时，我们通过分析检验电荷在电场中的受力情况引入了电场强度这个物理量，用它来描述电场的强弱和方向.的钢铁，小磁体却只能吸起几枚铁钉.出示图片：电磁铁吸起成吨的钢铁和小磁体吸磁场的强弱引导学生发现磁场是有强弱的.一、磁感应强度1.磁感应强度的方向小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静的方向.思考1:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?应强度的大小了.思考2:磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导体有作用力.能否用很小一段通电导体来检验磁参考答案：能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱，这样既可以知道导线中电流的大小，又能测量导线的长度，从而可以进行定量的研究.2.电流元在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫作电流元.①理想模型：很短一段通电导线中的电流.以孤立的电流元是不存在的.如果要研究的那部分磁场的强弱、方向都是一样的，我们也可以用比较长的通电导线进行实验,从结果中推知电流元的受力情况.实验器材蹄形磁体、学生电源、导体棒、细线、导线、支架.实验方法：控制变量法实验步骤1.将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间，导线的方向与磁场的方向(由下向上)垂直.2.保持通电导线的长度不变，探究磁场力与电学生思考讨论确定定义磁场强弱的方法是比值定义法.学生掌握实验步骤，观察实验现象，并总结实验结论明确磁感应强度的大小不能从小电导体来检验磁场的强弱建立电流元的感定性得到通电导线受力大小与各因素关系.流的关系.(1)学生电源与1.4相连，改变电路中电流.电流增大时，导线摆动的角度的大小.保持磁场和导线中的电流不变，学生电源与2.3相连，导线摆动的角度的大小，探究磁场力与导线的长度的关系.阅读课文掌握磁感应强度的定义、磁感应强度的大小学生理解磁感应强度学习能力出示视频：探究影响通电导线受力的因素导线的偏角.实验结论分析了很多实验事实后人们认识到，通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度3.磁感应强度磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度.(2)磁感应强度的大小B、L两者垂直)(3)单位：磁感应强度B的单位由F、I和L的单位决定.在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T,即NN个平行放置的场掌握常见的匀强磁场(4)对磁感应强度的理解;此时通电导线受到磁场力为最大；②当B、L平行时导线受磁场作用力为零.③当B、L成任意角时，力F在最大值与0之间.这时L应很短，IL称为“电流元”,相当于静电场中的“试探电荷”.(5)磁感应强度的矢量性指的向，不是该点电流元的受力方向.注意：磁感应强度B是由磁场本身(场源和该点为B与F成正比而与IL成反比.一些磁场的磁感应强度人体器官内的磁场10-1³~10-9体中心的磁场0.1346电动机或变压器铁芯中的磁场0.8～1.7电视机偏转线圈内的磁场约0.1实验室使用的最强磁场瞬时103恒定37中子星表面的磁场10⁶~108原子核表面的磁场约10¹2二、匀强磁场1.磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场.匀强磁场线用一些间隔相等的平行直线表示.高中《物理》必修3-第13章第2节磁感应强度磁通量教学设计两个平行放置的异名永磁体磁极间的匀强磁场(1)距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场,除边缘部分外，可以认为是匀强磁场.(2)通电螺线管内部的磁场(3)两个平行放置的通电线圈之间的匀强磁场的磁场近似为匀强磁场.这种装置在电子仪器中常常用到.出示图片：通电螺线管内部的磁场和两个平行放置的通电线圈之间的匀强磁场1.磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱.同，这种不同是如何体现的呢?学生思考讨论记忆磁通量的积磁感线条数多的就密，磁感应强度就大的乘积叫作穿过向垂直的平面如果在S₁和的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通.用字母Φ表示磁通量，则Φ=BSΦ=BS2.公式：在匀强磁场中，公式为Φ=BS⊥如图磁通量：Φ=BS⊥=BS′即：垂直于磁感应强度B的方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量.的投影面积.当磁场B⊥S垂直，磁通量最大Φ=BS;当B与S不垂直，Φ<BS.当B//S时，磁通量最小Φ=03.磁通量Φ是标量，但有正负若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通量为负.过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反方向学生思考讨论理解磁通量可形象定义穿过某一面积的磁感线的条数.磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)er),简称韦，符号是Wb.1Wb=1T·m²5.从Φ=BS可以得出：B=Φ/S向的单位面积的磁通量.△Φ=Φ₂一Φ₁磁通量的变化一般有三种形式：(2)B变化，S不变；(3)B和S同时变化.思考与讨论：磁通量在今后的学习中有着重要应用.在图中，如果S₂的面积增大，使穿过S₁的磁感线都穿过学生阅读课文学生练习了解地理两极与地磁两极不重合巩固本节的知识B磁通量的另一个形象定义就是穿过某一面积的磁感线的条数.由于穿过它们的磁感线的条数相等，所以穿过它们的磁通量相等.出示图片：地理两极与地磁两极不重合地指南或指北，其间有一个交角，这就是地磁偏角地磁偏角的数值在地球上的不同地点是不同的.我国是最早在航海中使用指南针的国家.郑和下西洋的船队已经装备了罗盘，导航时兼用罗盘和“针图”,图中的航线叫作“针路”.从1405次下西洋郑和下西洋，郑和的航海活动不但是中国的光辉记录.课堂练习1.下列关于磁感应强度方向的说法中正确的磁针静止时北极所指的方向流元在此处的受力方向决定围圆面积为S,其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为B1、B₂,则穿过“眼眶”的磁通量大小为()答案：D3.如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S₁、S₂由图可知穿过线圈S₁、S₂的磁通量大小关系正确的是()A.穿过线圈S₁的磁通量比较大B.穿过线圈S₂的磁通量比较大C.穿过线圈S₁、S₂的磁通量一样大4.面积是0.50m²的导线环，处于磁感应强度为的磁通量等于()答案：C1.地球是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感身上绑一块磁体材料，且其附近的磁感应强度比地磁场更强，则()A.鸽子仍能辨别方向B.鸽子更容易辨别方向C.鸽子会迷失方向D.不能确定鸽子是否会迷失方向答案：C2.下列说法正确的是()点的磁感应强度一定为零可知，电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比D.由E=F/q可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比关于电场强度和磁感应强度，下列说法中正确的是A.由E=F/q知，E与F成正比、与q电的检验电荷所受电场力的方向相同中的通电直导线所受安培力的方向相同1.小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向磁感应强度的方向.2.电流元是理想模型：很短一段通电导线中的电流.B、L两者垂直).向相同，这个磁场叫作匀强磁场.向垂直的平面).所学知识进行交流查漏补缺，并有解补充.板书一、磁感应