几种常见的磁场 说课稿 教案 教学设计

几种常见的磁场

【知识与技能】

1、知道什么是磁感线。

2、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的分布情况。

3、会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。

4、知道安培分子电流假说是如何提出的。

5、会利用安培假说解释有关的现象。

6、理解磁现象的电本质。

7、知道磁通量定义，知道Φ=BS的适用条件，会用这一公式进行计算。

【过程与方法】

1、通过模拟实验体会磁感线的形状，培养学生的空间想象能力。

2、由电流和磁铁都能产生磁场，提出安培分子电流假说，最后都归结为磁现象的电本质。

3、通过引入磁通量概念，使学生体会描述磁场规律的另一重要方法。

【情感态度与价值观】

1、通过讨论与交流，培养对物理探索的情感。

2、领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值感。

【教学过程】

★重难点一、磁感线★

磁感线

1．定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线就叫做磁感线．

2．性质

(1)磁感线在磁体的外部从北极(N极)指向南极(S极)，在磁体的内部则是由南极指向北极，形成一条闭合曲线．

(2)磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱．

(3)磁感线的切线方向即为该点的磁场方向．

(4)任意两条磁感线不能相交．

3．磁感线与电场线的比较

★重难点二、几种常见的磁场★

1．常见永磁体的磁场(如图)

2．电流的磁场

(1)直线电流的磁场

①安培定则(右手螺旋定则)：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图甲所示．

②直线电流的磁场可有几种不同的画法，如图乙所示(图中的“×”号表示磁场方向垂直纸面向里，“·”表示磁场方向垂直纸面向外)．

【特别提醒】

直线电流的磁场强弱与距离导线的距离有关，离导线越近，磁场越强，离导线越远，磁场越弱．

(2)环形电流的磁场

①(环形电流的)安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向，如图丙所示．

②环形电流的磁场可有几种不同的画法，如图丁所示．

【特别提醒】

环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场，其两侧分别对应是磁场的N极和S极．由于磁感线均为闭合曲线，所以环内、外磁感线条数相等，故环内磁场强、环外磁场弱．

3)通电螺线管的磁场

①(通电螺线管的)安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线方向．(如图a所示)．

②几种常用的磁感线不同的画法，如图b所示

【特别提醒】

通电螺线管的磁场分布：外部与条形磁铁外部的磁场分布情况相同，两端分别为N极和S极．管内(边缘除外)是匀强磁场，磁场方向由S极指向N极．

3．匀强磁场

（1）如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场．

（2）产生方法

①距离很近的两个异名磁极之间的磁场(除边缘部分外)；

②通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)；

③相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场．

★重难点三、磁通量★

磁通量

1．定义：设在磁感应强度为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Φ表示．

2．公式：Φ＝BS .

(1)适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直．

(2)在匀强磁场B 中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS 中的S 应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积．

Φ＝BS cos θ.

式中S cos θ即面积S 在垂直于磁感线方向的投影，我们称为“有效面积”．

★对磁通量的进一步理解

1．定义式：Φ＝BS

公式Φ＝BS 中的B 应是匀强磁场的磁感应强度，S 是与磁场方向垂直的面积，因此可以理解为Φ＝BS ⊥。如果平面与磁场方向不垂直，应把面积S 投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面S ⊥，代入到Φ＝BS ⊥中计算，应避免硬套公式Φ＝BS sin θ或Φ＝BS cos θ。

2．磁通密度

由Φ＝BS 得B ＝ΦS

，叫做磁通密度。单位：Wb/m 2，关系：1T ＝1Wb/m 2＝1N/(A·m)。 3．磁通量的正负

(1)磁通量是标量，但有正负，当磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，穿出时即为负值。

(2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2。

4．磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1

(1)当B 不变，有效面积S 变化时，ΔΦ＝B ·ΔS 。

(2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。

(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1，但ΔΦ≠ΔB·ΔS。

【特别提醒】

穿过某一面积的磁通量是由穿过该面的磁感线条数的多少决定的，与匝数无关．

★重难点四、安培分子电流假说★

安培分子电流假说

1．内容：所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间通过磁场而发生的相互作用．在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．如图所示．

2．对有关磁现象的解释

(1)磁化：软铁棒未被磁化前，内部分子电流取向杂乱无章，磁场相互抵消，对外界不显磁性；在外界磁铁的磁化下，内部各分子电流取向一致，形成磁极．

(2)失磁：由于激烈的分子热运动或机械运动使分子电流取向变得杂乱无章的结果．