高二物理教案《磁感應強度》

人不但是靠他生來就擁有全部，而是靠他從學習中所獲得的全部來造就自己。下邊是為您介紹高二物理教課設計：《磁感覺強度》。一、教課目的掌握磁感覺強度的定義和磁通量的定義.掌握利用磁感覺強度的定義式進行計算.掌握在勻強磁場中經過面積S的磁通量的計算.搞清楚磁感覺強度與磁場力，磁感覺強度與磁通量的差別和聯(lián)系.二、教課要點、難點該節(jié)課的要點是磁感覺強度和磁通量的觀點.磁感覺強度的定義是有條件的，它一定是當通電直導線L與磁場方向垂直的狀況下，B=磁通量觀點的成立也是一個難點，解說時，要引入磁感線來幫助學生理解和掌握.三、教具通電導體在磁場中受力演示.電流天平.（采用）掛圖（磁感線、磁通量用）.四、教課過程1/8（一）引入新課發(fā)問：什么是磁現象的電實質？應答：運動電荷（電流）在自己四周空間產生磁場，磁場對運動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)生相互作用都能夠當作是運動電荷之間經過磁場而發(fā)生相互作用.這就是磁現象的電實質.為了表征磁場的強弱和方向，我們引入一個新的物理量：磁感覺強度.我們都知道電場強度是描繪電場力的特征的，那么磁感覺強度就是描繪磁場力特征的物理量，所以我們能夠用類比的方法得出磁感覺強度的定義來.發(fā)問：電場強度是如何定義的？應答：電場中某點的電場強度等于查驗電荷在該點所受電場力與檢電荷在該點的受力方向.（二）教課過程設計磁感覺強度經過實驗，得出結論，當通電直導線在勻強磁場中與磁場方向垂直時，遇到磁場對它的力的作用.關于同一磁場，當電流加倍時，通電導線遇到的磁場力也加倍，這說明通電導線遇到的磁場力與經過它的電流強度成正比.而當通電導線長度加倍時，它遇到的磁場力也加倍，這說明通電導線遇到的磁場力與導線長也成正比.關于磁場中某處來說，通電導線在該處受的磁場力F與通電電流強度I與導線長度L乘積的比值是一個恒量，它與電流強度和導線長度的大小均沒關.在磁場中不一樣地點，這個比值可能各不同樣，所以，這個比值反應了磁場的強弱.2/8發(fā)問：類比電場強度的定義，誰能依據以上實驗事適用一句話來定義磁感覺強度，用B來表示，并寫出它的定義式.回答：磁場中某處的磁感覺強度等于通電直導線在該地方受磁場力F與通電電流和導線長度乘積IL的比.定義式為再問：通電直導線應如何放入磁場？應答：通電直導線應該垂直于磁場方向.指出前面的回答對磁感覺強度的闡述是不嚴實的.（不論學生回答的嚴實不嚴密）應重申通電直導線一定在垂直磁場方向的條件下，該定義才成立.在丈量精度要求同意的條件下，在非勻強磁場中，當通電導線足夠短，能夠近似地當作一個點，在該點鄰近的磁場也可近似地當作（1）磁感覺強度的定義在磁場中某處垂直于磁場方向的通電直導線，遇到的磁場力F，跟通電電流強度和導線長度的乘積IL的比值叫做該處的磁感覺強度B.（2）磁感覺強度的公式（定義式）：（3）磁感覺強度的單位（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）磁感覺強度的方向磁感覺強度是矢量，不只有大小，并且有方向，其方向即為該處磁場方向.3/8趁便說明，一般的永磁體磁極鄰近的磁感覺強度是左右，地球表面的地磁場的磁感覺強度大概為5.0×10-5T.講堂練習練習1.勻強磁場中長2cm的通電導線垂直磁場方向，當經過導線的電流為2A時，它遇到的磁場力大小為4×10-3N，問：該處的磁感覺強度B是多大？（讓學生回答）應答：依據磁感覺強度的定義在這里應提示學生在計算中要一致單位，計算中一定運用國際單位.再問：若上題中，電流不變，導線長度減小到1cm，則它受磁場力F和該處的磁感覺強度B各是多少？若導線長不變，電流增大為5A，則它受磁場力F和該處的磁感覺強度B各是多少？指引學生議論，得出正確的答案：2×10-3N，；1×10-2N，，并指出，某處的磁感覺強度由成立該磁場的場電流狀況和該點的空間地點來決定，與查驗通電直導線的電流強度大小、導線長短沒關.練習2.查驗某處有無電場存在，能夠用什么方法？查驗某處有無磁場存在，能夠用什么方法？回答：查驗有無電場存在，可用查驗電荷，把查驗電荷放在被查驗處，若該查驗電荷遇到電場力作用，則該處有電場存在，場強不為零；若該查驗電荷沒有遇到電場力作用，該處沒有電場存在或該處場強為零.查驗某處有無磁場存在，可用“查驗電流”，把通電導線放在被查驗處，若該通電導線受磁場力作用，則該4/8處有磁場存在，磁感覺強度不為零；若該通電導線不受磁場力作用，則該處無磁場存在，該處磁感覺強度為零.追問：假如通電導線不受磁場力，該處是必定不存在磁場，磁感覺強度必定為零嗎？指引學生議論，得出“不必定”的正確結果.由于當通電導線平行磁場方向放在磁場中，它是不受磁場力作用的（這是實考證明的結論）.再次重申磁感覺強度定義的條件：通電直導線一定垂直磁場方向擱置.再問：如何利用通電導線查驗某處磁場的存在與否呢？應答：能夠改變通電導線的方向，若在各個方向均不受磁場力作用，則該處沒有磁場.再問：在通電導線在不一樣方法檢測，起碼檢測幾次便可確立該處沒有磁場存在？應答：起碼在相互垂直的兩個方向上檢測兩次.先將其放在隨意方向檢測，若此時其不受磁場力作用，則再將通電導線沿垂直方才的方向擱置，若此時其仍不受磁場力作用，則說明該處無磁場存在.磁感線磁感線和電場線同樣也是一種形象描繪磁場強度大小和方向散布的設想的線，磁感線上各點的切線方向即該點的磁感覺強度方向，磁感線的密疏，反應磁感覺強度的大小.經過掛圖應讓學生熟習條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的磁感線的散布，并正確地用“右手”安培定章判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線方向與電流方向的關系.5/8磁通量磁感線和磁感覺強度的關系.為了定量地確立磁感線的條數跟磁感覺強度大小的關系，規(guī)定：在垂直磁場方向每平方米面積的磁感線的條數與該處的磁感覺強度大小（單位是特）數值同樣.這里應注意的是一般畫磁感線能夠按上述規(guī)定的隨意倍來繪圖，這類畫法只好幫助我們認識磁感覺強度大小，方向的散布，不可以經過每平方米的磁感線數來得出磁感覺強度的數值.發(fā)問：各點電場強度方向、大小均同樣的電場叫什么電場？這類電場電場線的散布有什么特色？應答：這類電場叫做勻強電場，勻強電場電場線的散布是間距同樣方向一致的平行直線.發(fā)問：什么叫做勻強磁場，如何用磁感線描繪勻強磁場？應答：關于某范圍內的磁場，其磁感覺強度的大小和方向均同樣，則該范圍內的磁場叫做勻強磁場.能夠用間距同樣、方向一致的平行直線描繪勻強磁場.距離很近，相對面積同樣且相互平行的異名磁極之間的磁場都可看做是勻強磁場.密繞螺線管中的磁場也可看做是勻強磁場.（1）磁通量的定義穿過某一面積的磁感線的條數，叫做穿過這個面積的磁通量，用符號φ表示.（2）磁通量與磁感覺強度的關系由于按前面的規(guī)定，穿過垂直磁場方向單位面積的磁感線條數，等于磁感覺強度B，所以在勻強磁場中，垂直于磁場方向的面積S上的磁通量φ為6/8φ=BS若平面S不跟磁場方向垂直，則應把S平面投影到垂直磁場方向的面上，若這兩個面間夾角為θ，則：φ=BS⊥=BScosθ當平面S與磁場方向平行時，θ=90°，φ=0.（3）磁通量的單位在國際單位中，磁通量的單位是韋伯（Wb），簡稱韋.韋（Wb）=1特（T）×1米2（m2）由φ=BS，可得B=φ/S，所以磁感覺強度B等于垂直于磁場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）磁通量是標量磁通量是標量，只有大小，無方向.講堂練習練習3.如下圖，平面，它與勻強磁場方向的夾角α=30°，若該磁場磁感覺強度，求經過S的磁通量φ是多少？（可讓幾個同學同時到黑板演出算.）學生演算時，常有些同學會套公式：為此再一次重申，φ=BScosθ中的θ是平面S與垂直磁場方向平面間的夾角，在本題中它應是α的余角，所以本題的正確解法應是φ=BScos（90°-α）=BSsinα7/8五、小結用通電直導線查驗磁場的存在或磁感覺強度的大小，若不論如何變化導線方向，某處通電直導線都不受電場力作用，嚴格地講這只好說明該處的磁感覺