2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步第二節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量教案新人教版必修3

PAGE7-第2節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量教學(xué)設(shè)計問題與目標(biāo)1.學(xué)會應(yīng)用磁感應(yīng)強度的定義式進(jìn)行有關(guān)計算。2.理解磁感應(yīng)強度B的定義，知道B的單位。3.學(xué)會應(yīng)用公式F=BIL。4.了解磁通量的定義，知道Φ=BS的運用條件，能利用此公式進(jìn)行有關(guān)計算。重點與難點重點磁感應(yīng)強度的定義磁通量的概念及計算難點磁感應(yīng)強度的計算2.磁通量的計算教學(xué)打算老師要求兩節(jié)干電池、導(dǎo)線、鐵釘、別針若干，教學(xué)課件學(xué)生要求復(fù)習(xí)磁場和電場的學(xué)問，預(yù)習(xí)新課內(nèi)容教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課播放磁懸浮列車工作原理。初中我們做過電磁試驗，經(jīng)導(dǎo)線纏繞過的鐵釘，在導(dǎo)線通電后，鐵釘變成了具有磁性的磁鐵，可以吸附一些鐵屑。但是吸附實力并不是很強。與磁懸浮相比較，想一想為什么磁懸浮列車卻可以有很大的磁力呢？二、新課教學(xué)（一）磁感應(yīng)強度【老師活動】為了弄清晰磁力大小不同的緣由，我們來做試驗探討一下。我們用導(dǎo)線、鐵釘組成下面的裝置組裝好后，用一節(jié)干電池給導(dǎo)線通電，這樣我們就制成了一個簡潔的電磁鐵。用電磁鐵去吸引別針，并記錄被吸引的別針數(shù)量；然后斷開電池，再次用兩節(jié)串聯(lián)電池給導(dǎo)線通電，用電磁鐵吸引別針，并記錄被吸引的別針數(shù)量。比較兩次別針的數(shù)量說明白什么？【學(xué)生活動】兩節(jié)電池的電磁鐵要比一節(jié)電池的電磁鐵吸引的別針多。說明吸引別針的磁場大小與電流大小有關(guān)。【老師活動】既然磁場有大小之分，那我們來表示一下磁場大小。想要表示磁場大小，我們可以類比電場的大小定義來確定。電場大小用電場強度表示，磁場我們就可以用磁場強度表示。電場強度定義式為，表示單位電荷在電場中所受的力即為電場強度。在物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度l的乘積Il叫作電流元。同理，磁場強度我們就用單位電流元在磁場中所受的力來表示。那電流元在磁場中的受力與電流元有何關(guān)系呢？【老師活動】如圖所示，三塊相同的蹄形磁體并排放在桌面上，可以認(rèn)為磁極間的磁場是勻稱的，將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁體的兩極間，導(dǎo)線的方向與磁感應(yīng)強度的方向（由下向上）垂直。有電流通過時，導(dǎo)線將搖擺肯定角度，通過搖擺角度的大小可以比較導(dǎo)線受力的大小。分別接通“2、3”和“1、4”，可以變更導(dǎo)線通電部分的長度，電流由外部電路限制。（1）先保持導(dǎo)線通電部分的長度不變，變更電流的大小。結(jié)論：通電導(dǎo)線長度肯定時，電流越大，導(dǎo)線所受的磁場力就越大。（2）然后保持電流不變，變更導(dǎo)線通電部分的長度。結(jié)論：電流肯定時，通電導(dǎo)線越長，磁場力越大。精確的試驗表明，通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，通電導(dǎo)線在磁場中受到的磁場力的大小，既與導(dǎo)線的長度l成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和l的乘積Il成正比，用公式表示為F=IlB。式中B與導(dǎo)線的長度和電流的大小都沒有關(guān)系。結(jié)論：（1）在同一磁場中，不管I、l如何變更，比值B總是不變的。（2）I、l不變，但在不同的磁場中，比值B是不同的。（3）可見，B是由磁場本身確定的，在電流I、導(dǎo)線長度l相同的狀況下，電流所受的磁場力越大，比值B越大，表示磁場越強。磁感應(yīng)強度B的定義式為磁感應(yīng)強度B的單位由F、I、和l的單位確定。在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱特，符號T，即（二）勻強磁場1.定義：假如磁場中各點的磁感應(yīng)強度的大小相等、方向相同，這個磁場叫作勻強磁場。2.分布狀況：距離很近的兩個平行異名磁極之間的磁場，除邊緣部格外，可以認(rèn)為是勻強磁場。3.表示方法：勻強磁場的磁感線是間距相等、方向相同的平行直線。（三）磁通量在電場中，電場線的疏密表示電場強度的大小。同樣，磁場中的磁感線疏密也表示磁場強度的大小。換一種方式思索：在相同的面積狀況下，通過的磁感線根數(shù)越多，磁場強度越大。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的乘積叫作穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。用字母Φ表示磁通量，則Φ=BS假如磁感應(yīng)強度B不與我們探討的平面垂直，例如下圖中的S，這時，我們就用這個面在垂直于磁感應(yīng)強度B的方向的投影面積S＇與B的乘積表示磁通量。磁通量的單位，在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯，簡稱韋，符號Wb。從Φ=BS可以得出，這表示磁感應(yīng)強度的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積的磁通量。三、課堂小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁感應(yīng)強度的定義，并了解了確定磁感應(yīng)強度的因素，以及磁場強度的計算四、作業(yè)設(shè)計完成課本第113頁習(xí)題課堂練習(xí)1.有人依據(jù)公式提出以下看法，其中正確的是()A.磁感應(yīng)強度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線受到的磁場力F的大小成正比B.磁感應(yīng)強度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線的電流I成反比C.磁感應(yīng)強度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線的長度成反比D.磁感應(yīng)強度是表示磁場強弱的物理量，它是客觀存在的，它與外加導(dǎo)線的長度、電流的強弱和受力狀況均無關(guān)2.有關(guān)磁場的物理概念，下列說法中錯誤的是（）A．磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱的物理量，是矢量B．磁感應(yīng)強度的方向跟產(chǎn)生磁場的電流方向有關(guān)C．磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應(yīng)強度的大小D．磁感應(yīng)強度的方向跟放入磁場中的受磁場力作用的電流方向有關(guān)3.下面說法正確的是（）A．依據(jù)磁感應(yīng)強度定義式，磁場中某點的磁感應(yīng)強度B與F成正比，與IL乘積成反比B．磁感應(yīng)強度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同C．一小段通電直導(dǎo)線在某處不受磁場力作用，則該處的磁感應(yīng)強度肯定為零D．磁感線總是從磁鐵的N極動身，到S極終止4.關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是()A.一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為零的位置，那么它受到的磁場力也肯定為零B.通電導(dǎo)線所受的磁場力為零，該處的磁感應(yīng)強度也肯定為零C.放置在磁場中1m長的通電導(dǎo)線，通過1A的電流，受到的磁場力為1N，則該處的磁感應(yīng)強度就是1TD.磁場中某處的磁感應(yīng)強度的方向跟電流在該處受到的磁場力F的方向相同答案以及解析1.答案：D解析：磁感應(yīng)強度是表示磁場強弱的物理量，它是客觀存在的，它與導(dǎo)線的長度、電流的強弱和受力狀況均無關(guān)，只是由通電導(dǎo)線所受的磁場力與導(dǎo)線的電流和長度的乘積的比值來度量，故選D。2.答案：D解析：A.磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱和方向的物理量，是矢量，故A正確。B.磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向，跟產(chǎn)生磁場的電流方向有關(guān)，故B正確；C.磁感線可以形象描述磁場的強弱和方向，磁感線的切線方向表示磁場的方向，其疏密表示磁感應(yīng)強度的大小，故C正確；D.電流的磁場的方向跟產(chǎn)生磁場的電流方向有關(guān)，而與放入磁場中的受磁場力作用的電流無關(guān)，故D錯誤。本題選說法中錯誤的故選：D。3.答案：B解析：磁感應(yīng)強度是采納比值法定義的，B大小與F.IL無關(guān)，B由磁場本身確定，故A錯誤；依據(jù)可知，當(dāng)磁感應(yīng)強度為零處，它所受磁場力肯定為零，故B正確。當(dāng)導(dǎo)體方向與磁場方向在一條線上時，導(dǎo)體不受磁場力作用，此時磁感應(yīng)強度并非為零，故C錯誤；依據(jù)左手定則可知，磁場方向與磁場力方向垂直，故D錯誤。4.答案：A解析：A選項依據(jù)磁感應(yīng)強度的定義A選項對。

B選項通電導(dǎo)線(電流I)與磁場平行時,磁場力為零。B選項錯誤

C選項通電導(dǎo)線(電流I)與磁場垂直。C選項錯。

D選項B與F方向肯定垂直D選項錯。板書設(shè)計第2節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量一、磁感應(yīng)強度1.方向：物理學(xué)中規(guī)定，小磁針靜止時，N極所指的方向為該點的磁感應(yīng)強度方向，簡稱磁場的方向。2.大?。?）公式：（2）意義：表示磁場強弱和方向的