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2019-2020年《幾種常見的磁場(chǎng)》教案WORD版 課 題 3.3 幾種常見的磁場(chǎng) 新授課 教 學(xué) 目 標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、知道什么是磁感線。知道5種典型磁場(chǎng)的磁感線分布情況。 2、會(huì)用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng)方向。 3、知道安培分子電流假說是如何提出的，會(huì)利用安培假說解釋有關(guān)的現(xiàn)象。 4、理解磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。 5、知道磁通量定義，知道Φ =BS的適用條件，會(huì)用這一公式進(jìn)行計(jì)算。 （二）過程與方法 1、通過模擬實(shí)驗(yàn)體會(huì)磁感線的形狀，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。 2、由電流和磁鐵都能產(chǎn)生磁場(chǎng)，提出安培分子電流假說，最后都?xì)w結(jié)為磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。 3、通過引入磁通量概念，使學(xué)生體會(huì)描述磁場(chǎng)規(guī)律的另一重要方法。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過討論與交流，培養(yǎng)對(duì)物理探索的情感。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 會(huì)用安培定則判斷磁感線方向，理解安培分子電流假說。 教學(xué)難點(diǎn) 安培定則的靈活應(yīng)用即磁通量的計(jì)算。 教 學(xué) 方 法 類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法 教 學(xué) 手 段 條形磁鐵、直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線管、小磁針若干、投影儀、展示臺(tái)、學(xué)生電源 教學(xué)活動(dòng) （一）引入新課 電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線形象地描述，磁場(chǎng)可以用什么來描述呢？ 那么什么是磁感線？又有哪些特點(diǎn)呢？這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)磁感線的知識(shí)。 （二）進(jìn)行新課 1、磁感線 磁感線是在磁場(chǎng)中畫一些有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。 ［演示］在磁場(chǎng)中放一塊玻璃板，在玻璃板上均勻地撒一層細(xì)鐵屑，細(xì)鐵屑在磁場(chǎng)里被磁化成“小磁針”，輕敲玻璃板使鐵屑能在磁場(chǎng)作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。 ［現(xiàn)象］鐵屑靜止時(shí)有規(guī)則地排列起來，顯示出磁感線的形狀。如圖3.3-1所示： ［用投影片出示條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線分布情況］ 如圖所示： （1）磁鐵周圍的磁感線 磁鐵外部的磁感線是從磁鐵的北極出來，進(jìn)入磁鐵的南極。 磁感線是閉合曲線：磁鐵外部從北極到南極，內(nèi)部是從南極到北極。 ［用投影片出示通電直導(dǎo)線周圍的磁感線分布情況］如圖3.3-2所示： （2）通電直導(dǎo)線周圍的磁感線 直線電流磁場(chǎng)的磁感線是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上。 問題：直線電流的方向跟電的磁感線方向之間的關(guān)系如何判斷呢？ ［出示投影片］直線電流的方向和電的磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定則（也叫右手螺旋定則）來判定：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。 ［出示投影片］環(huán)形電流的磁場(chǎng)。如圖3.3-3所示： （3）環(huán)形電流的磁感線 環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來判定：讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。 （4）通電螺線管的磁場(chǎng) 如圖3.3-4所示：［出示投影片］ 外部的磁場(chǎng)：與條形磁鐵外部的磁感線相似，一端相當(dāng)于南極，一端相當(dāng)于北極。 內(nèi)部的磁場(chǎng)：通電螺線管內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，并和外部的磁感線連接，形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線。 如何判斷通電螺線管的極性？ ［學(xué)生回憶得］通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系，也可用安培定則來判定：用右手握住螺線管，讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。 問題：磁感線和電場(chǎng)線有何區(qū)別？ ［教師引導(dǎo)學(xué)生分析得］ （1）電場(chǎng)線是電場(chǎng)的形象描述，而磁感線是磁場(chǎng)的形象描述 （2）電場(chǎng)線不是閉合曲線，而磁感線是閉合曲線 （3）切線方向均表示方向 （4）疏密程度均表示大小 電流的磁場(chǎng)用途很廣泛，如電磁起重機(jī)、電話、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及在自動(dòng)控制中得到普遍應(yīng)用的電磁繼電器。 2、安培分子電流假說 磁鐵和電流都能產(chǎn)生磁場(chǎng)。通電螺線管和條形磁鐵的磁場(chǎng)分布十分相似，安培由此受到啟發(fā)，提出了著名的分子電流假說。 分子電流假說的內(nèi)容：在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極，這就是分子電流假說。 ［投影片出示課本圖3.3-6］以進(jìn)一步理解安培分子電流假說。 用安培假說可以解釋磁現(xiàn)象 讓學(xué)生閱讀課文，回答以下問題。 （1）一根鐵棒在未被磁化時(shí)為什么對(duì)外界不顯磁性？ （2）什么是磁化？如何去理解磁化和磁極？ （3）永磁體為什么具有磁性？為什么有時(shí)會(huì)失去磁性？ （4）為什么無論把磁棒折成多小的一段，它總有兩個(gè)磁極？ （5）分子電流是如何形成的？ 3、勻強(qiáng)磁場(chǎng) 實(shí)物投影課本圖3.3-7、圖3.3-8 ①定義：如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 ②產(chǎn)生方法：距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)，通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)（除邊緣部分外）都可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 ③磁感線的特點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是間距相等的平行直線。 4、磁通量 研究電磁現(xiàn)象時(shí)，有時(shí)需要研究穿過某一面積的磁場(chǎng)和它的變化，為此，物理學(xué)上引入了一個(gè)新的物理量——磁通量。 （1）定義：一個(gè)面積為S的平面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置，則B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量。 （2）公式：Ф=BS （3）單位：韋伯（Wb） 1Wb=1T1m2=1Vs （4）物理意義：磁通量表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)。 注意：當(dāng)平面跟磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場(chǎng)垂直方向上的投影面積的乘積．即Ф=BSsinθ，（θ為平面與磁場(chǎng)方向之間的夾角）（如圖所示） 將磁通量的定義式Ф=BS變形得：B=，B為垂直磁場(chǎng)方向單位面積上的磁通量，反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。又叫磁通密度。單位Wb/m2 課堂訓(xùn)練 1、一細(xì)長(zhǎng)的小磁針，放在一螺線管的軸線上，N極在管內(nèi)，S極在管外。若此小磁針可左右自由移動(dòng)，則當(dāng)螺線管通以圖所示電流時(shí)，小磁針將怎樣移動(dòng)？ 2、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是_______ A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束 C.向右飛行的負(fù)離子束 D.向左飛行的負(fù)離子束 3、關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中正確的是_______ A.磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁 B.不管是磁體的磁場(chǎng)還是電流的磁場(chǎng)都起源于電荷的運(yùn)動(dòng) C.永久磁鐵的磁性不是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的 D.根據(jù)安培假說可知，磁體內(nèi)分子電流總是存在的，因此，任何磁體都不會(huì)失去磁性 學(xué) 生 活 動(dòng) 學(xué)生閱讀教材 學(xué)生閱讀課本后回答 學(xué)生閱讀教材，說出磁通量的定義、公式、單位以及物理意義