人教版物理选修3-1《几种常见的磁场》教案
第三节几种常见的磁场教案
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选修3—1磁场第三节几种常见的磁场(一)课标要求会判断几种常见的磁场的方向;能用安培定则判断磁场方向。
(二)设计理念将课程目标的三个维度融入教学过程中,发挥实验在教学中的重要性,通过实验直观的感受几种磁场的分布情况,进而用安培定则进行判断,了解电流产生的磁场在日常生活中的应用。
(三)教学目标1、知识与技能(1)知道什么叫磁感线;会用磁感线描述磁场(2)知道几种常见的磁场及其磁感线空间分布的情况;(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,并能解释有关现象。
2、过程与方法(1)培养学生的观察、分析的能力;(2)运用类比的方法掌握描述磁场的方法——磁感线。
(3)提高学生的空间想象能力。
3、情感态度与价值观(1)培养学生的爱国主义精神;(2)了解物理学相关的热点问题,有乐于探索的精神。
(四)重难点分析1、教学重点(1)认识几种常见的磁体及其磁场分布;(2)学习使用安培定则判断直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。
2、教学难点(1)会用安培定则判断直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。
(五)实验仪器模拟磁感线演示仪、条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、直导线、环形导线、漆包线圈、干电池(六)教学流程图(七)教学过程1、课题引入[讲解]通过之前的学习,我们认识了生活中的磁现象和电流的磁效应,知道存在我们周围的磁场有强弱之分,可用磁感应强度来描述。
[提问]同时我们知道,磁场是客观存在的,但却看不见、摸不着,有什么方法可以科学直观地反映磁场的强弱程度呢?(学生活动:思考讨论)2、新课教学[提问]大家回想一下学习电场的时候是如何形象直观地描述电场中各点的电场强度?(学生活动:回忆作答)到此,大家能否仿照描述电场的方法来描述磁场呢?(学生活动:讨论作答)[课件]如果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。
高中物理3.3《几种常见的磁场》教案(新人教版选修3-1)
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【演示】
①用铁屑模拟磁感线的演示实验,使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。
②用投影片逐一展示:条形磁铁(图1)、蹄形磁铁(图2)、通电直导线(图3)、通电环形电流(图4)、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)(图5)、※辐向磁场(图6)、还有二同名磁极和二异名磁极的磁场。
2.正确理解磁通量的概念并能进行有关计算
时序
教学操作过程设计
(一)复习引入
要点:磁感应强度B的大小和方向。
[启发学生思考]电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述呢?
[学生答]磁场可以用磁感线形象地描述.-----引入新课
(老师)类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向,同样,也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向
第三节、几种常见的磁场
科目
物理
年级
作者
时间
年月日课题第三节、来自种常见的磁场教学目标︵
知识
能
力品
德
︶
(一)知识与技能
1.知道什么叫磁感线。
2.知道几种常见的磁场(条形、蹄形,直线电流、环形电流、通电螺线管)及磁感线分布的情况
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,并能解释有关现象
(二)新课讲解
【板书】1.磁感线
(1)磁感线的定义
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,这样的曲线叫做磁感线。
(2)特点:
A、磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从北极出来,回到磁铁的南极,内部是从南极到北极.
人教版物理选修3-1《几种常见的磁场》教案设计
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几种常见的磁场教案设计三维教学目标1、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磁感线分布情况;(3)利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)利用安培假说解释有关的现象;(6)理解磁现象的电本质;(7)知道磁通量的定义,知道Φ=BS的适用条件,利用公式进行计算。
2、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。
3、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,培养科学的价值观。
教学重点:利用安培定则判断磁感线方向,理解安培分子电流假说。
教学难点:安培定则的灵活应用及磁通量的计算。
教学方法:类比法、实验法、比较法。
教学用具:条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源。
教学过程:几种常见的磁场(一)引入新课教师:电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述呢?学生:磁场可以用磁感线形象地描述?教师:那么什么是磁感线?又有哪些特点呢?这节课我们就来学习有关磁感线的知识。
(二)进行新课1、磁感线提问1:什么是磁感线呢?答:所谓磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。
演示: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”,轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动。
现象:铁屑静止时有规则地排列起来,显示出磁感线的形状。
(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况,如图3.3-1所示:问题:磁铁周围的磁感线方向如何?答:磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来,进入磁铁的南极,磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从北极出来,回到磁铁的南极,内部是从南极到北极。
3几种常见的磁场-人教版选修3-1教案
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几种常见的磁场
本文主要介绍几种常见的磁场,包括直线电流中的磁场、电荷运动产生的磁场、长直导线中的磁场和磁体中的磁场。
直线电流中的磁场
在直线电流中,电流通过导线时会产生磁场。
这种磁场的磁感线呈环形,方向由右手螺旋定则确定。
当电流方向为从观察者向内时,磁场呈顺时针方向;当电流方向为从观察者向外时,磁场呈逆时针方向。
电荷运动产生的磁场
当电荷以速度v运动时,会产生磁场。
这种磁场经由右手螺旋定则确定方向。
在电荷的速度方向垂直于磁场方向时,磁场最大;当电荷的速度方向与磁场方向相同时,磁场为零。
长直导线中的磁场
长直导线中的磁场较为特殊,它的方向与线圈的方向相同,呈同心圆形。
磁场的强度与电流强度成正比,与离导线距离成反比。
当将导线弯曲成螺旋形时,磁场的方向呈同心圆柱形。
磁体中的磁场
磁体中的磁场分为磁化磁场和外加磁场两种。
在没有外加磁场的情况下,每一部分的磁性都会使得它们在其自身周围产生磁场。
当外加磁场存在时,磁体中会出现新的磁场方向,磁化磁场会在新的方向上和外加磁场相互作用。
以上是几种常见的磁场的介绍,其中包括直线电流中的磁场、电荷运动产生的磁场、长直导线中的磁场和磁体中的磁场。
通过了解这些常见的磁场,可以更好地理解电磁现象。
人教版选修3《几种常见的磁场》说课稿
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人教版选修3《几种常见的磁场》说课稿一、教材分析1.1 内容概述本课内容为《几种常见的磁场》,主要介绍了常见磁场的产生原理、特点及应用。
通过学习本课,学生将了解到磁场对我们生活中的重要作用,并能够理解和应用磁场的概念和基本原理。
1.2 教学目标•知识目标:了解磁场的产生原理、特点,能够区分几种常见的磁场。
•能力目标:能够运用所学知识,解决与磁场相关的问题。
•情感目标:培养学生对物理科学的兴趣,增强对科学实验的观察与思考能力。
1.3 教学重难点•教学重点:掌握常见磁场的产生原理和特点。
•教学难点:将所学知识应用到实际问题中。
二、教学过程2.1 导入新知识通过提问引导学生思考,如:你们在日常生活中接触过哪些与磁场相关的现象?请举例说明。
然后引出本节课的主题:《几种常见的磁场》。
2.2 知识讲解2.2.1 磁场的概念•磁场是指周围空间具有磁力作用的区域。
•磁场的特点:无形、无色、无味,但具有相互作用和相互干扰的能力。
2.2.2 磁场的产生•直流电生磁场:通过直流电流在导线周围产生磁场,如螺线管、电磁铁等。
•恒稳电流生磁场:通过恒稳电流在导线周围产生的磁场。
2.2.3 磁场的应用•磁铁的吸附作用:利用磁场吸附物体,如冰箱门上的磁铁、电磁铁吸附铁块等。
•电磁感应:通过变化的磁场诱导电流,如电磁感应发电、电磁炉等。
•磁浮原理:利用磁场对物体进行浮起或悬浮的技术。
2.3 实例演示通过实例演示,让学生更加直观地理解磁场的产生和应用。
例如,利用电磁铁吸附小铁块、演示电磁感应铜管反应、展示磁浮列车等。
2.4 练习与讨论通过小组或全班讨论,提出一些与磁场相关的问题,让学生运用所学知识进行解答。
例如:在磁铁的两端各放置一个铁球,两个铁球之间会发生什么变化?请说明原因。
2.5 总结归纳对本节课的内容进行总结,强调学生要掌握常见磁场的产生原理和特点,并能够应用到实际问题中。
三、教学设计说明3.1 核心思想本节课的核心思想是让学生通过实际演示和讨论,理解磁场的产生和应用,培养学生的观察能力和思考能力。
高中物理 第3节 几种常见的磁场教案 新人教版选修3-1
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第三章磁场
第3节几种常见的磁场
本节教材分析
一、三维目标
(一)知识与技能
1、知道磁感线。
2、知道几种常见磁场的磁感线的空间分布情况。
3、会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
4、了解安培分子电流假说
5、理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场
(二)过程与方法
通过实验和学生动手(运用安培定则)、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
(三)情感态度与价值观
1、进一步培养学生的实验观察、分析的能力。
2、培养学生的空间想象能力。
3、领悟物理探索的基本思路,培养科学的价值观。
二、教学重点
安培定则的得出与应用。
三、教学难点
安培定则的得出。
四、教学建议
磁场的概念比较抽象,应对几种常见的磁场使学生加以了解认识,学好本节内容对后面的磁场力的分析至关重要。
磁场概念比较抽象,学生对此难以理解,但前面已经学习过了电场,可采用类比的方法引导学生学习。
新课导入设计
导入一
引入新课
教师:电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述呢?
学生:磁场可以用磁感线形象地描述?
教师:那么什么是磁感线?又有哪些特点呢?这节课我们就来学习有关磁感线的知识。
导入二
引入新课
复习引入
要点:磁感应强度B的大小和方向。
[启发学生思考]电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述呢?
[学生答]磁场可以用磁感线形象地描述.----- 引入新课
(老师)类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向,同样,也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向。
3.3几种常见的磁场教案人教选修31
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几种常有的磁场教案(人教选修3-1)[学习目标定位]1.知道磁感线的观点,知道几种常有磁场的磁感线散布.2.会用安培定章判断电流的磁场方向 .3.认识安培分子电流假说 .4.知道什么是匀强磁场.5.知道磁通量的观点,会用Φ=BS计算磁通量.一、磁感线假如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觉强度的方向一致,这样的曲线就叫做磁感线.在磁体两极邻近,磁场较强,磁感线较密.二、几种常有的磁场——安培定章的几种表述1.直线电流的磁场方向:右手握住导线,让挺直的拇指所指的方向与电流方向一致,曲折的四指所指的方向就是磁感线围绕的方向.这个规律也叫右手螺旋定章.2.环形电流的磁场:让右手曲折的四指与环形电流的方向一致,挺直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.3.通电螺线管的磁场:从外面看,通电螺线管的磁场相当于一个条形磁铁的磁场,所以用安培定章时,拇指所指的是它的北极的方向.三、安培分子电流假说法国学者安培提出了有名的分子电流假说.他以为,在原子、分子等物质微粒的内部,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细小的磁体,它的双侧相当于两个磁极.四、匀强磁场强弱和方向到处相同的磁场.匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线.五、磁通量设在磁感觉强度为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表示磁通量,则Φ=BS. 在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb.一、磁感线安培定章[问题设计]在磁场中放一块玻璃板,玻璃板上平均地撒一层细铁屑,轻敲玻璃板,铁屑就会有规则地排列起来,模拟出磁感线的形状.由实验获得条形磁铁和蹄形磁铁的磁场的磁感线是如何散布的?答案[重点提炼]1.磁感线和电场线的比较:相同点:都是疏密程度表示场的强弱,切线方向表示场的方向;都不可以订交.不一样点:电场线起于正电荷,停止于负电荷,不闭合;但磁感线是闭合曲线.2.电流四周的磁感线方向可依据安培定章判断.(1)直线电流的磁场:以导线上随意点为圆心的齐心圆,越向外越疏.(如图1所示)图1(2)环形电流的磁场:内部比外面强,磁感线越向外越疏.(如图2所示)图2(3)通电螺线管的磁场:内部为匀强磁场,且内部比外面强.内部磁感线方向由极,外面由N极指向S极.(如图3所示)S极指向N图3二、安培分子电流假说[问题设计]磁铁和电流都能产生磁场,并且通电螺线管外面的磁场与条形磁铁的磁场十分相像,它们的磁场有什么联系?答案它们的磁场都是由电荷的运动产生的.[重点提炼]1.安培分子电流假说安培以为,物质微粒内的分子电流使它们相当于一个个的小磁体(如图4).图42.当铁棒中分子电流的取向大概相同时,铁棒对外显磁性(如图5甲);当铁棒中分子电流的取向变得凌乱无章时,铁棒对外不显磁性(如图乙).图53.安培分子电流假谈谈明全部磁现象都是由电荷的运动产生的.三、匀强磁场磁通量[问题设计]取两块较大的磁铁,让两个平行的异名磁极相对,在距离很近时用细铁屑模拟磁感线的散布,你察看到的结果如何?答案磁感线相互平行.[重点提炼]1.匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线.2.磁通量的定义式:Φ=BS,合用条件:磁场是匀强磁场,且磁场方向与平面垂直.3.当平面与磁场方向不垂直时,穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场B的方向的投影面积进行计算,即Φ=BS⊥=BScos_θ(如图6).图6[延长思虑]什么是磁通密度?其单位是什么?答案磁通密度就是磁感觉强度,其单位可表示为Wb/m2.一、对磁感线的认识例1对于磁场和磁感线的描绘,正确的说法是()A.磁感线从磁体的N极出发,停止于S极B.磁感线能够表示磁场的方向和强弱C.沿磁感线方向,磁场渐渐减弱D.因为异名磁极相互吸引,所以放入通电螺线管内的小磁针的N极必定指向螺线管的S极分析在磁体外面,磁感线从磁体的N极出发指向S极,在磁体内部,磁感线从磁体S极出发指向N极,应选项A错误;磁感线较密的地方,磁场较强,反之较弱,曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感觉强度的方向一致,选项B正确,选项C错误;在通电螺线管内,磁场方向从S极指向N极,而小磁针静止时 N极指向磁场方向,故放在通电螺线管内的小磁针N极指向N极,选项D错误.答案B二、对安培定章的理解与应用例2如图7所示,图a、图b是直线电流的磁场,图c、图d是环形电流的磁场,图e、图f是通电螺线管电流的磁场.试在各图中补画出电流方向或磁感线的方向.图7分析依据安培定章,能够确立图a中电流方向垂直纸面向里,b中电流的方向自下而上,c中电流方向是逆时针方向,d中磁感线的方向向上,e中磁感线的方向向左,f中磁感线的方向向右.答案看法析三、对安培分子电流假说的认识例3对于磁现象的电实质,以下说法正确的选项是().除永远磁铁外,全部磁场都是由运动电荷或电流产生的B.依据安培的分子电流假说,在外磁场作用下,物体内部分子电流取向变得大概相同时,物体就被磁化了,两头形成磁极C.全部磁现象都发源于电流或运动电荷,全部磁作用都是电流或运动电荷之间经过磁场而发生的相互作用D.磁就是电,电就是磁;有磁必有电,有电必有磁分析变化的电场能够产生磁场,而永远磁铁的磁场也是由运动的电荷(分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流)产生的.故A错误.没有磁性的物体内部分子电流的取向是凌乱无章的,分子电流产生的磁场相互抵消,但当遇到外界磁场的作使劲时分子电流的取向变得大概相同时分子电流产生的磁场相互增强,物体就被磁化了,两头形成磁极.故B正确.由安培分子电流假说知C正确.磁和电是两种不一样的物质,故磁是磁,电是电.有变化的电场或运动的电荷就能产生磁场,但静止的电荷不可以产生磁场,恒定的电场不可以产生磁场相同恒定磁场也不可以产生电场,故D错误.答案BC四、对磁通量的认识及计算例4如图8所示,框架面积为S,框架平面与磁感觉强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为________.若使框架绕OO′转过60°角,则穿过框架平面的磁通量为__________;若从初始地点转过90°角,则穿过框架平面的磁通量为________________;若从初始地点转过180°角,则穿过框架平面的磁通量的变化是__________.图8分析1初始地点Φ1=BS;框架转过60°角时Φ2=BS⊥=BScos60°=BS;框架转过90°角时2Φ3=BS⊥=BScos90°=0;若规定初始地点磁通量为“正”,则框架转过180°角时磁感线从反面穿出,故末态磁通量为“负”,即Φ4=-BS,所以ΔΦ=|Φ4-Φ1|=|(-BS)-BS|=2BS.1答案BS2BS02BS1.(对磁感线的认识)对于磁场和磁感线的描绘,以下说法中正确的选项是().磁体之间的相互作用是经过磁场发生的,磁场和电场相同,也是一种客观存在的物质B.磁感线能够形象地描绘磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C.磁感线老是从磁铁的N极出发,到S极停止的D.磁感线能够用细铁屑来显示,因此是真切存在的答案AB分析条形磁铁内部磁感线从S极到N极,选项C错误;磁感线是为了形象描绘磁场而假想的一组有方向的闭合的曲线,实质上其实不存在,所以选项D错误;磁场是一种客观存在的物质,所以选项A正确;磁感线上每一点切线方向表示磁场方向,磁感线的疏密表示磁场的强弱,小磁针静止时北极受力方向和北极指向均为磁场方向,所以选项B正确.2.(安培定章的理解与应用)如图9所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右边,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是()图9A.a、b、c均向左B.a、b、c均向右C.a向左,b向右,c向右D.a向右,b向左,c向右答案C分析小磁针静止时N极的指向与该点磁感线的方向相同,假如a、b、c三处磁感线的方向确立,那么三枚磁针静止时N极的指向也就确立.所以,只需画出通电螺线管的磁感线(以下图),即可知a磁针的N极在左边,b磁针的N极在右边,c磁针的N极在右边.3.(对安培分子电流假说的认识)用安培提出的分子电流假说能够解说的现象是()A.永远磁铁的磁场B.直线电流的磁场C.环形电流的磁场D.软铁棒被磁化的现象答案AD分析安培分子电流假说是安培为解说磁体的磁现象而提出来的,所以选项A、D是正确的;而通电导线四周的磁场是由其内部自由电荷定向挪动产生的宏观电流而产生的.分子电流和宏观电流固然都是运动电荷惹起的,但产生的原由是不一样的,故正确答案为A、D.4.(磁通量及计算)如图10所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,此中心地点处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面.若磁感觉强度为B,则穿过线圈的磁通量为()10图A.πBR2B.πBr2C.nπBR2D.nπBr2答案B分析磁通量与线圈匝数没关,且磁感线穿过的面积为B项对.πr2,而并不是πR2,故题组一对磁感线的认识及方向判断1.以下对于电场线和磁感线的说法中,正确的选项是().电场线和磁感线都是电场或磁场中实质存在的线B.磁场中两条磁感线必定不订交,但在复杂电场中的电场线是能够订交的C.电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线D.电场线越密的地方,同一尝试电荷所受的电场力越大;磁感线散布较密的地方,同一尝试电荷所受的磁场力也越大答案C2.如图1所示为电流产生磁场的散布图,正确的散布图是()图1A.①③B.②③C.①④D.②④答案C分析由安培定章能够判断出直线电流产生的磁场方向,①正确,②错误.③和④为环形电流,注意让曲折的四指指向电流的方向,可判断出③错误,④正确.故正确选项为C.3.当接通电源后,小磁针A按如图2所示方向运动,则()图2A.小磁针B的N极向纸外转B.小磁针B的N极向纸里转C.小磁针B不转动D.因电流未标出,所以没法判断小磁针B如何转动答案A分析由小磁针A的N极运动方向知,螺线管的左边为S极,右边为N极,由右手螺旋定则判断小磁针B处的磁场方向向外,小磁针N极受力方向与该处磁场方向一致.故A正确.4.南极观察常常就南极特别的地理地点进行科学丈量.“雪龙号”观察队员一次实验以下:在地球南极邻近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管,如图3所示.以下说法正确的选项是()图3A.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧测力计示数将减小B.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧测力计示数将增大C.若将b端接电源正极,a端接电源负极,则弹簧测力计示数将增大D.无论螺线管通电状况如何,弹簧测力计示数均不变答案AC分析在地球南极邻近即为地磁N极,螺线管相当于一条形磁铁,依据右手螺旋定章判断出“条形磁铁”的极性.再依据同名磁极相互排挤,异名磁极相互吸引,判断知A、C正确.题组二对安培分子电流假说的认识5.对于安培分子电流假说的说法正确的选项是().安培察看到物质内部有分子电流存在就提出了假说B.为认识释磁铁产生磁场的原由,安培提出了假说C.事实上物质内部其实不存在近似的分子电流D.依据以后科学家研究,原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说符合答案BD6.磁铁在高温下或许遇到敲击时会失掉磁性,依据安培的分子电流假说,其原由是().分子电流消逝B.分子电流的取向变得大概相同C.分子电流的取向变得凌乱D.分子电流的强度减弱答案C分析因为高温或剧烈的敲击,会使本来取向一致的分子电流变得凌乱,进而失掉磁性,故选项正确.7.为认识释地球的磁性,19世纪安培假定:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的.在以下四个图中,正确表示安培假定中环形电流方向的是()答案B分析地磁场是从地球的南极邻近出来,进入地球的北极邻近,除两极外处表上空的磁场都拥有向北的磁场重量,由安培定章,环形电流外面磁场方向向北,可知,B正确.A图地表上空磁场方向向南,A错误.C、D在地表上空产生的磁场方向是东西方向,C、D错误.故选B.题组三磁感觉强度矢量的叠加8.在磁感觉强度为B0、方向向上的匀强磁场中,水平搁置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图4所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中()图4A.b、d两点的磁感觉强度相等B.a、b两点的磁感觉强度相等C.c点的磁感觉强度的值最小D.b点的磁感觉强度的值最大答案C分析以下图,由矢量叠加原理可求出各点的合磁场的磁感觉强度,可见b、d两点的磁感觉强度大小相等,但方向不一样,A项错误.a点的磁感觉强度最大,c点的磁感觉强度最小,B、D项错误,C项正确.9.如图5所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.对于以上几点处的磁场,以下说法正确的选项是()图5A.O点处的磁感觉强度为零B.a、b两点处的磁感觉强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感觉强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感觉强度的方向不一样答案C分析依据安培定章判断磁场方向,再联合矢量的合成知识求解.依据安培定章判断:两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下,O点的磁感觉强度不为零,故A选项错误;a、b两点的磁感觉强度大小相等,方向相同,故B选项错误;依据对称性,c、d两点处的磁感觉强度大小相等,方向相同,故C选项正确;a、c两点的磁感觉强度方向相同,故D选项错误.10.在纸面上有一个等边三角形ABC,在B、C极点处是通有相同电流的两根长直导线,导线垂直于纸面搁置,电流方向如图6所示,每根通电导线在三角形的A点产生的磁感觉强度大小为B,则三角形A点的磁感觉强度大小为______________,方向为______________.若C点处的电流方向反向,则A点处的磁感觉强度大小为________________,方向为________________.图6答案分析3B 水平向右B竖直向下以下图,由安培定章知B处导线在A点的磁感觉强度方向水平偏下30°,C处导线在A点的磁感觉强度方向水平偏上30°,由平行四边形定章能够求得合磁感觉强度方向水平向右,大小为B1=2Bcos30=°3B.当C处的电流方向反向时,以下图.由平行四边形定章可知合磁感觉强度B2的方向竖直向下,大小等于 B.题组四11.如图对磁通量的认识及计算7所示是等腰直角三棱柱,其平面ABCD为正方形,边长为L,它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感觉强度为B0,则以下说法中正确的选项是()图7A .穿过ABCD 平面的磁通量大小为B 0L 222B .穿过BCFE 平面的磁通量大小为2B 0LC .穿过ADFE 平面的磁通量大小为零D .穿过整个三棱柱的磁通量为零 答案BCD222分析 依据Φ=BS ⊥,所以经过ABCD 平面的磁通量Φ=B 0L c os45=°2 B 0L ,A 错误;平面BCFE ⊥B 0,而BC =L ,CF =Lcos45=°2L ,所以平面BCFE 的面积S =BC ·CF =2L 2,22因此Φ=B 0S = 2 2,B 正确;平面ADFE 在B 0的垂直方向上的投影面积为零,所以穿过2 B 0L的磁通量为零,C 正确;若规定从表面面穿入三棱柱的磁通量为正, 那么由三棱柱内表面穿出时的磁通量就为负, 而穿入三棱柱的磁感线总与穿出的磁感线相等, 所以穿过整个三棱柱的磁通量为零,D 正确.应选B 、C 、D.12.如图8所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感觉强度 B =T ,磁场有显然的圆形界限,圆心为 O ,半径为 cm.在纸面内先后放上圆线圈,圆心均在 O 处,A 线圈半径为cm,10匝;B 线圈半径为 cm ,1匝;若磁场方向不变,在B 减为T 的过程中,A 和B 线圈中磁通量各改变了多少?图8答案 ×10-4Wb ×10 -4 Wb分析A 线圈半径为 cm ,正好和圆形磁场地区的半径相等, 而B 线圈半径为 cm ,大于圆形磁场地区的半径,但穿过 A 、B 线圈的磁感线的条数相等,所以在求经过B 线圈的磁通量时,面积S 只好取圆形磁场地区的面积.设圆形磁场地区的半径为R ,对线圈A ,Φ=B πR 2,磁通量的改变量:ΔΦ=|Φ2-Φ1|=-0.4)××(10-2)2Wb =×10-4Wb ,对线圈B,ΔΦ=|Φ2′-Φ1′|=-0.4)××(10-2)2Wb=×10-4Wb.。
高中物理选修3-1 第三章 第3节几种常见的磁场学案设计
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高中物理选修3-1 第三章第3节几种常见的磁场学案课程目标:一、考点突破:二、重难点提示:重点:磁感线的特点及安培定则;难点:电流磁场的分布。
考点精讲:一、磁感线为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线。
1. 磁感线的定义:为了形象地描述磁场,在磁场中画出一簇有向曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致,这簇曲线叫作磁感线。
2. 物理意义:描述磁场大小和方向的工具(物理模型),磁场是客观存在的,磁感线是一种工具。
3. 磁感线的性质:(1)磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同(该点处磁场方向、磁感应强度方向、磁感线的切线方向、小磁针北极受力方向、小磁针静止时N极指向都是同一个方向);(2)任何两条磁感线不相交、不相切;(3)任何一根磁感线都不中断,是闭合曲线;磁感线在磁体的外部是由N极指向S极,在内部是由S极指向N极;(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线越密处磁场越强,反之越弱;(5)磁感线并不真实存在,但其形状可以用实验模拟;没有画出磁感线的地方,并不等于没有磁场。
二、常见电流的磁场磁感线分布三、磁通量1. 定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。
2. 公式:Φ=BS。
适用条件:(1)匀强磁场;(2)S为垂直磁场的有效面积。
3. 磁通量是标量。
4. 磁通量的意义:(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。
(2)同一线圈平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时,磁通量为零。
典例精析:例题1 如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流,a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等,关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是()A. O点处的磁感应强度为零B. a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C. c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D. a、c两点处磁感应强度的方向相同思路分析:根据安培定则判断磁场方向,再结合矢量的合成知识求解。
高中物理 第三章 磁场 第3节 几种常见的磁场教学案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理
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第3节几种常见的磁场1.磁感线是假想的线,磁感线可以定性地描述磁场的强弱和方向。
2.电流的磁场方向可由右手螺旋定那么(或安培定那么)判定。
3.安培提出了分子电流假说,能够解释磁化、退磁等一些磁现象。
4.磁通量的大小为:Φ=BS,磁感应强度也可叫做磁通密度。
一、磁感线1.定义:用来形象描述磁场强弱和方向的假想曲线。
2.特点(1)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
磁场强的地方,磁感线较密;磁场弱的地方,磁感线较疏。
(2)磁感线某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。
二、几种常见的磁场电流的磁场方向可以用安培定那么(右手螺旋定那么)判断。
1.直线电流的磁场右手握住导线,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。
2.环形电流的磁场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。
3.通电螺线管的磁场右手握住螺线管,让弯曲的四指跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部的磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向。
三、安培分子电流假说1.分子电流假说:安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流,即分子电流。
分子电流使每个物质微粒都成为小磁体,它的两侧相当于两个磁极。
2.分子电流假说意义:能够解释磁化以及退磁现象,解释磁现象的电本质。
3.磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。
四、匀强磁场和磁通量 1.匀强磁场(1)定义:强弱、方向处处相同的磁场。
(2)磁感线特点:疏密均匀的平行直线。
2.磁通量(1)定义:匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S 的乘积。
即Φ=BS 。
(2)拓展:磁场与平面不垂直时,这个面在垂直于磁场方向的投影面积S ′与磁感应强度的乘积表示磁通量。
(3)单位:国际单位制是韦伯,简称韦,符号是Wb ,1 Wb =1_T·m 2。
(4)引申:B =ΦS,表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,因此磁感应强度又叫磁通密度。
人教版高中物理选修《几种常见的磁场》word精品教案
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人教版高中物理选修《几种常见的磁场》word精品教案第三章3.3几种常见的磁场一、教材分析磁场的概念比较抽象,应对几种常见的磁场使学生加以了解认识,学好本节内容对后面的磁场力的分析至关重要。
二、教学目标(一)知识与技能1.明白什么叫磁感线。
2.明白几种常见的磁场(条形、蹄形,直线电流、环形电流、通电螺线管)及磁感线分布的情形3.会用安培定则判定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
4.明白安培分子电流假说,并能说明有关现象5.明白得匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场6.明白得磁通量的概念并能进行有关运算(二)过程与方法通过实验和学生动手(运用安培定则)、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
(三)情感态度与价值观1.进一步培养学生的实验观看、分析的能力.2.培养学生的空间想象能力.三、教学重点难点1.会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2.正确明白得磁通量的概念并能进行有关运算四、学情分析磁场概念比较抽象,学生对此难以明白得,但前面差不多学习过了电场,可采纳类比的方法引导学生学习。
五、教学方法实验演示法,讲授法六、课前预备:演示磁感线用的磁铁及铁屑,演示用幻灯片七、课时安排:1课时八、教学过程:(一)预习检查、总结疑问(二)情形引入、展现目标要点:磁感应强度B的大小和方向。
[启发学生摸索]电场能够用电场线形象地描述,磁场能够用什么来描述呢?[学生答]磁场能够用磁感线形象地描述.----- 引入新课(老师)类比电场线能够专门好地描述电场强度的大小和方向,同样,也能够用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向(三)合作探究、精讲点播【板书】1.磁感线(1)磁感线的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,如此的曲线叫做磁感线。
(2)特点:A、磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从北极出来,回到磁铁的南极,内部是从南极到北极.B、每条磁感线差不多上闭合曲线,任意两条磁感线不相交。
33几种常见的磁场学案3(人教版选修3-1).doc
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3.3几种常见的磁场学案3学习目标1、知道什么是磁感线。
知道5种典型磁场的磁感线分布情况。
2、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。
3、知道安培分子电流假说是如何提出的,会利用安培假说解释有关的现象。
4、理解磁现象的电本质。
5、知道磁通量定义,知道①二BS的适用条件,会用这一公式进行计算。
学习重点会用安培定则判断磁感线方向,理解安培分子电流假说。
学习难点安培定则的灵活应用即磁通量的计算。
自主学习1._________________________ 磁感线是一些有方向的_______________ ,每一点的切线方向都跟该点的__________________ 相同。
磁感线的地方磁场强,磁感线稀疏地地方磁场弱。
磁感线为 ___________ ,在磁体的外部磁感线由N极________ ,回到S极。
在磁体的内部磁感线则由_指向N极。
两条磁感线不能_______ 。
磁感线也不 ____ 02._________________________________________ 如果磁场的某一区域里,磁感应强度的________________________________________________ 处处相同,这个区域的磁场叫_______ o距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)都可认为是匀强磁场。
3._________________________________________________________ 磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积,叫做穿过这个面的______________________ ,简称磁通。
公式__________ ,单位是。
磁场中穿过某个面积磁感线的总条数—穿过该面积的的磁通量的大小。
磁感应强度B为垂直磁场方向单位面积的磁通量,故又叫_______ o4.安培认为磁性起源是在分子、原子等物质微粒内存在一种使每个物质微粒成为一个微小的磁体的__________ ,它的两侧相当于两个_______ O同步导学1.磁感线例1.关于磁感线的性质和概念.下列说法正确是()A.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向B.铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线C.磁感线总是从磁体的N极指向S极D.磁场中任意两条磁感线均不相交解答:磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同,A对。
人教版物理【选修3-1】优秀教案:3.3《几种常见的磁场》
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选修3-1第三章3.3几种常见的磁场一、教材分析磁场的概念比较抽象,应对几种常见的磁场使学生加以了解认识,学好本节内容对后面的磁场力的分析至关重要。
二、教学目标(一)知识与技能1.知道什么叫磁感线。
2.知道几种常见的磁场(条形、蹄形,直线电流、环形电流、通电螺线管)及磁感线分布的情况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,并能解释有关现象5.理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场6.理解磁通量的概念并能进行有关计算(二)过程与方法通过实验和学生动手(运用安培定则)、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
(三)情感态度与价值观1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.2.培养学生的空间想象能力.三、教学重点难点1.会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2.正确理解磁通量的概念并能进行有关计算四、学情分析磁场概念比较抽象,学生对此难以理解,但前面已经学习过了电场,可采用类比的方法引导学生学习。
五、教学方法实验演示法,讲授法六、课前准备:演示磁感线用的磁铁及铁屑,演示用幻灯片七、课时安排:1课时八、教学过程:(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标要点:磁感应强度B的大小和方向。
[启发学生思考]电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述呢?[学生答]磁场可以用磁感线形象地描述.----- 引入新课(老师)类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向,同样,也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向(三)合作探究、精讲点播【板书】1.磁感线(1)磁感线的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,这样的曲线叫做磁感线。
(2)特点:A、磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从北极出来,回到磁铁的南极,内部是从南极到北极.B、每条磁感线都是闭合曲线,任意两条磁感线不相交。
C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。
人教版选修3—1 物理:3.3 几种常见的磁场 学案3
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几种常见的磁场【学习目标】磁场、磁通量、磁感线、通电直导线、通电线圈。
【学习重点】会用安培定则判断磁感线方向,理解安培分子电流假说。
【学习难点】安培定则的灵活应用即磁通量的计算。
【学习过程】一、磁现象和磁场1.磁现象天然磁石的主要成分是___________________,现使用的磁铁多是用___________________、___________________、___________________等金属或用___________________制成的。
天然磁石和人造磁铁都叫做___________________,它们能吸引___________________的性质叫磁性(。
磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最___________________的区域叫磁极。
能够自由转动的磁体,静止时指___________________的磁极叫做南极(S极),指___________________的磁极叫做北极(N极)。
2.电流的磁效应(1)自然界中的磁体总存在着___________个磁极,同名磁极相互_______________ ,异名磁极相互______________。
(2)丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的___________________,著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南针上方,通电时 ___________________ 。
3.磁场磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过___________________ 发生的。
4.磁性的地球地磁南极在地理___________________极附近,地磁北极在地理___________________极附近。
二、几种常见的磁场1.磁感线所谓磁感线,是在磁场中画出的一些有方向的___________________,在这些___________________上,每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。
人教版物理选修3-1 3.3 几种常见的磁场 教学设计
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3、3几种常见的磁场
【教学目标】
(一)知识与技能
1、知道磁感线和几种常见磁场磁感线的空间分布情况
2、会用安培定则判断通电直电流和通电线圈周围磁场的方向
3、了解安培分子电流假说
(二)过程与方法
1、通过微课的实验演示让学生明确常见磁场周围的磁感线分布情况
2、通过对实验现象的观察得出安培定律
3、通过对立体图的观察得出各角度的平面图
(三)情感态度与价值观
通过实验现象的分析和探究,以及问题的思考和解答培养学生的科学探究能力、理论思维能力和空间想象及转化能力
【教学重点难点】
重点:常见磁场的空间分布情况,安培定则内容
难点:磁场的空间立体图转化为各角度平面图
【教学方法】
本节课采用的教学方法为实验演示、讲授、讨论、练习
【教学用具】
条形磁体、马蹄形磁体立体磁感线演示仪,通电直导线、环形电流和通电螺线管演示仪,铁屑,小磁针
【教学过程】
2、马蹄形磁铁
这是同名磁极和异名磁极周围的磁场分布情况
大家注意观察直导线周围的磁场
分布特点,和电流方向改变时小
磁针的指向
安培定则:用右手握住导线,让
学生观看微课演示
大家注意观察环形电流中央区域的磁
场分布和两边周围的磁场分布,以及
磁场中各点的方向
请大家分析环形电流的电流方向和周
围磁场方向遵循什么规则?
S
内部磁场一些平行的直
通电螺线管的立体图、左视图和纵截面图该如何画?。
最新人教版高中物理选修3-1第三章《几种常见的磁场》教学设计
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学生通过前面《静电场》整章的学习,已经对电荷周围的电场分布有了基本的掌握,对本章前两节的学习,对磁感应强度也有了比较清楚的认识,已经基本具备了学习本节内容的必备知识.但对电流周围的磁场分布以及如何使用传感器研究磁感应强度这一知识点比较欠缺,在教学中需作出讲解.本节知识点对于学生来说较简单,但在教学生的过程中,要让学生自己动手,这样才能使学生更好地理解和掌握.
提出问题:
1.请画出它们的磁感线空间走向及疏密分布情况.
2.根据记录的电流方向和磁感线的方向,思考这两者之间有没有什么联系?能否用安培定则来描述?
总结:电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定.
学生分组实验探究:用通电直导线设计实验方案、得出实验结论,实验探究学生亲眼看到细铁屑的分布反映了通电直导线磁场的分布.
(一)磁感线的分布
【情景2】
奥斯特发现电流的磁效应后,引导出电磁学的一系列新的发现.电流的磁场是如何分布的呢?
提出问题1.是否也能用细铁屑、小磁针反映通电直导线周围磁场的分布?请设计实验验证。
2.通过实验结果能不能用手来描述直线电流周围的磁感线的特点?
教师点评实验方案
归纳总结:
1.磁感线分布是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上.
教学设计
3几种常见的磁场
本节分析
本节教材内容在初中基础上有很大提高和拓展,“磁感线”“几种常见的磁场”“匀强磁场”是最基本的,也是最重要的知识,在今后的学习中会广泛应用.磁通量的概念是学习电磁感应的基础,但在这里学习学生难以理解其物理意义,是教学的难点.由于磁感线的分布不是平面的,而是立体的,应该通过演示实验来加深认识,教学中应注意培养学生的空间想象力.本节教材配有小实验、思考与讨论、简明扼要的文字说明、贴近生活的图片生动而形象、开阔眼界的“科学漫步”.教材对安培分子电流假说的表述比较浅,在处理时要将这部分内容情景化,将静态知识动态化,利于学生理解透彻.
人教版高中物理选修(3-1)-3.3《几种常见的磁场》名师教案
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1.类比引入磁感线
(设计意图:类比电场线以已有知识为基础,让学生更易学习磁感线,并能体会磁感线的用途,类比归纳出磁感线的特点)
[类比启发学生思考]电场可以用什么线形象来描述,电场线如何描述电场?
(老师)类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向,同样,也可以用磁感线来描述磁场,引入磁感线。
六、教学资源
多媒体、条形磁铁、蹄形磁铁、塑料板、小铁屑、小磁针、直线电流产生装置、环形电流产生装置、螺线管、干电池、导线、开关及其他自制教具等。
七、教学流程图
八、教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
课前:登陆平台,发送预习任务。
(提示:请登陆平台,发送本节预习任务)
根据平台上学生反馈的预习情况,发现薄弱点,针对性教学。
[学生答]1.电场可以用电场线来形象地描述。
2.疏密反映电场的强弱、切线方向跟这点的电场强度的方向一致。
2.磁感线
(1)磁感线的定义
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,疏密反映磁场的强弱这样的曲线叫做磁感线。
画出模拟出的磁感线
(2)自己动手探究磁体周围的磁感线
学生一起动手练习法。
认真观察实验现象
学会如何从不同视角观察实验现象
练习运用安培定则以手中的笔为器材,练习运用安培定则
学生共同参与理论推理,思考环形电流产生磁场的特点
观察实验现象、品味理论推理和实验验证的重要性、类比直线电流产生的磁场的方法来思考和学习
学生利用小圆环来练习环形电流的安培定则。
展示环形电流产生磁场的实验现象引导同学们领悟实验和理论推理的统一性、引导同学们观察环形电流的不同视图。
引导同学们用工具箱中的小圆环来练习安培定则。
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几种常见的磁场教案
一、教材分析
磁场的概念比较抽象,应对几种常见的磁场使学生加以了解认识,学好本节内容对后面的磁场力的分析至关重要。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.知道什么叫磁感线。
2.知道几种常见的磁场(条形、蹄形,直线电流、环形电流、通电螺线管)及
磁感线分布的情况
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,并能解释有关现象
5.理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场
6.理解磁通量的概念并能进行有关计算
(二)过程与方法
通过实验和学生动手(运用安培定则)、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
(三)情感态度与价值观
1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.
2.培养学生的空间想象能力.
三、教学重点难点
1.会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.
2.正确理解磁通量的概念并能进行有关计算
四、学情分析
磁场概念比较抽象,学生对此难以理解,但前面已经学习过了电场,可采用类比的方法引导学生学习。
五、教学方法
实验演示法,讲授法
六、课前准备:
演示磁感线用的磁铁及铁屑,演示用幻灯片
七、课时安排:1课时
八、教学过程:
(一)预习检查、总结疑惑
(二)情景引入、展示目标
要点:磁感应强度B的大小和方向。
[启发学生思考]电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述呢?
[学生答]磁场可以用磁感线形象地描述.----- 引入新课
(老师)类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向,同样,也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向
(三)合作探究、精讲点播
【板书】1.磁感线
(1)磁感线的定义
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,这样的曲线叫做磁感线。
(2)特点:
A、磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从北极出来,回到磁铁的南极,内部是
从南极到北极.
B、每条磁感线都是闭合曲线,任意两条磁感线不相交。
C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。
D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小
【演示】用铁屑模拟磁感线的形状,加深对磁感线的认识。
同时与电场线加以类比。
【注意】①磁场中并没有磁感线客观存在,而是人们为了研究问题的方便而假想的。
②区别电场线和磁感线的不同之处:电场线是不闭合的,而磁感线则是闭合曲线。
2.几种常见的磁场
【演示】
①用铁屑模拟磁感线的演示实验,使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。
②用投影片逐一展示:条形磁铁(图1)、蹄形磁铁(图2)、通电直导线(图3)、通电环形电流(图4)、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁) (图5)、(1)条形、蹄形磁铁,同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况(图1、图2)(2)电流的磁场与安培定则
①直线电流周围的磁场
在引导学生分析归纳的基础上得出
a直线电流周围的磁感线:是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟
导线垂直的平面上.(图3)
b直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判
定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
②环形电流的磁场
a环形电流磁场的磁感线:是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直(图4)。
[教师引导学生得]
b环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定:
让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心
轴线上磁感线的方向.
③通电螺线管的磁场.
a通电螺线管磁场的磁感线:和条形磁铁外部的磁感线相似,一端相当于南极,一端
相当于北极;内部的磁感线和螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极,并和外部的磁感线连接,形成一些环绕电流的闭合曲线(图5)
b通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致,则大拇指所指的方向就是螺线管的北极(螺线管内部磁感线的方向).
③电流磁场(和天然磁铁相比)的特点:磁场的有无可由通断电来控制;磁场的极性
可以由电流方向变换;磁场的强弱可由电流的大小来控制。
【说明】由于后面的安培力、洛伦兹力、电磁感应与磁感应强度密切相关,几种常见
磁场的磁感线的分布是一个非常基本的内容,不掌握好,对后面的学习有很大影响。
3.安培分子电流假说
(1)安培分子电流假说
对分子电流,结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则,以便学生更容易理解“它的两侧相当于两个磁极”,这句话;并应强调“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在
一起”,以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。
(2)安培假说能够解释的一些问题
可以用回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验,加深学生的
印象。
举生活中的例子说明,比如磁卡不能与磁铁放在一起等等。
【说明】“假说”,是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。
在物理定律和理论的建立过程中,“假说”,常常起着很重要的作用,它是在一定的观察、实验的基础上概括和
抽象出来的。
安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下,经过思维发展而产生出来的。
(3)磁现象的电本质:磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.
4.匀强磁场
(1)匀强磁场: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。
匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。
(2)两种情形的匀强磁场:即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场;
相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时,其中间区域的磁场P87图3.3-7,图3.3-8。
5.磁通量
(1)定义:磁感应强度B与线圈面积S的乘积,叫穿过这个面的磁通量(是重要的基本概念)。
(2)表达式:φ=BS
【注意】①对于磁通量的计算要注意条件,即B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁
感应强度,S是线圈面积在与磁场方向垂直的平面上的投影面积。
②磁通量是标量,但有正、负之分,可举特例说明。
(3)单位:韦伯,简称韦,符号Wb 1Wb = 1T·m2
(4)磁感应强度的另一种定义(磁通密度):即B =φ/S
上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,并且用Wb/m2做单位(磁感应强度的另一种单位)。
所以:1T = 1 Wb/m 2 = 1N/A·m
(三)小结:对本节各知识点做简要的小结。
(四)反思总结、当堂检测
1.如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N极
指向右.试判定电源的正负极.
解析:小磁针N极的指向即为该处的磁场方向,所以在螺线管内部磁感线方向由a →b,根据安培定则可判定电流由c端流出,由d端流入,故c端为电源的正极,d端为负极.
注意:不要错误地认为螺线管b端吸引小磁针的N极,从而判定b端
相当于条形磁铁的南极,关键是要分清螺线管内、外部磁感线的分布.
2.如图所示,当线圈中通以电流时,小磁针的北极指向读者.学生确定电
流方向.
答案:电流方向为逆时针方向.
(五)发导学案、布置作业
九、板书设计
磁感线:人为画出,可形象描述磁场
几种常见的磁场: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。
匀强磁场:磁场中各处电场强度大小相等方向相同。
其磁感线是一些间隔均匀的平行直线。
磁通量:B与S的乘积,单位是韦伯,也叫磁通密度。
十、教学反思
本节内容与本章第一节内容联系较大可先复习第一节知识后进入新课的学习,并在学习过程中加入对应习题。
注重演示如演示磁感线用的磁铁及铁屑,演示用幻灯片等使学生具有形象感。