2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-1 選修三5.3《磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量》 WORD教案3.doc
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2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-1 選修三5.3《磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量》 WORD教案3 一、教學(xué)目標(biāo) 1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量概念. 2.掌握用磁感線描述磁場(chǎng)的方法. 3.了解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的特點(diǎn),知道磁通密度即磁感應(yīng)強(qiáng)度. 4.采用類(lèi)比法,從電場(chǎng)強(qiáng)度概念引入分析,據(jù)比值法定義,建立磁感應(yīng)強(qiáng)度概念.培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力和研究問(wèn)題的方法. 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量,其概念的建立是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn). 1.在磁場(chǎng)中某處,垂直磁場(chǎng)方向放置的通電直導(dǎo)線,所受的磁場(chǎng)力與其導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流強(qiáng)度乘積的比值是不變的恒量,即只要在磁場(chǎng)中的位置不變,若是改變垂直磁場(chǎng)方向放置的導(dǎo)線長(zhǎng)度,或改變其中的電流強(qiáng)度,則所受的磁場(chǎng)力改變,但磁場(chǎng)力與導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流強(qiáng)度乘積的比值是不變的,為一特定恒量,說(shuō)明該恒量反映了磁場(chǎng)在該處的性質(zhì).如果改變磁場(chǎng)中的位置,再垂直磁場(chǎng)方向放置通電直導(dǎo)線,其所受磁場(chǎng)力與導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流強(qiáng)度乘積的比值又是一個(gè)不同的恒量,該恒量即反映磁場(chǎng)在這一位置場(chǎng)的性質(zhì).磁場(chǎng)的這種性質(zhì)命名為磁感應(yīng)強(qiáng)度. 這正可與電場(chǎng)類(lèi)比:放在電場(chǎng)中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷所受到的電場(chǎng)力與其電量的比值是不變的恒量.它反映電場(chǎng)性質(zhì),命名為電場(chǎng)強(qiáng)度. 同是比值法定義. 2.磁通量是指穿過(guò)某個(gè)“面”的磁感線條數(shù).因此一說(shuō)磁通量必須指明是穿過(guò)哪個(gè)面的磁通量,“面”定了則面積大小定了,放在確定的磁場(chǎng)中,如果磁場(chǎng)方向與面的夾角不同,則穿過(guò)該面的磁感線條數(shù)不同.同樣的面積,確定的磁場(chǎng),垂直磁場(chǎng)方向放置,則穿過(guò)的磁感線條數(shù)最多,因此定義:垂直磁場(chǎng)方向放置的面積為S的面,其磁通量Φ=BS. 3.磁感線的條數(shù)不是隨意畫(huà)的,它是由磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小決定的.垂直磁場(chǎng)方向單位面積上的磁通量棗即單位面積上的磁感線條數(shù),叫磁通密度,B=Φ/S,即磁感應(yīng)強(qiáng)度. 三、教具 干電池組,U形磁鐵,水平平行裸銅線導(dǎo)軌,直銅棒,帶夾導(dǎo)線三根,開(kāi)關(guān). 四、教學(xué)過(guò)程 1.引入新課: 復(fù)習(xí)電場(chǎng),為用類(lèi)比法建立磁感應(yīng)強(qiáng)度概念作準(zhǔn)備. 提問(wèn):電場(chǎng)的基本特性是什么?(對(duì)其中的電荷有電場(chǎng)力的作用.) 空間有點(diǎn)電場(chǎng)Q建立的電場(chǎng),如在其中的A點(diǎn)放一個(gè)檢驗(yàn)電荷q1, 什么?(比值為恒量,反映場(chǎng)的性質(zhì),叫電場(chǎng)強(qiáng)度.) 磁場(chǎng)的基本特征是什么?(對(duì)其中的電流,即通電導(dǎo)線有磁場(chǎng)力的作用.) 對(duì)磁場(chǎng)的這種特性如何描述呢? 2.觀察實(shí)驗(yàn) 磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線有力的作用,引導(dǎo)學(xué)生作定性分析,得出:確定的磁場(chǎng),對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力大小與直導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、通入電流強(qiáng)度I,以及導(dǎo)線上電流方向與磁場(chǎng)方向夾角有關(guān). (1)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用──磁場(chǎng)力F.F的方向與何有關(guān)?(磁場(chǎng)方向,電流方向,左手定則.) (2)如果磁場(chǎng)確定,則F的大小與何有關(guān)? 如使導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行放置,F(xiàn)=?垂直放置又如何? 如改變導(dǎo)線長(zhǎng)度,F(xiàn)如何變化? 如果改變導(dǎo)線上的電流強(qiáng)度,F(xiàn)如何變化? 總結(jié):精確的實(shí)驗(yàn)表明通電直導(dǎo)線垂直放置在確定的磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力F跟通過(guò)的電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L成正比,或者說(shuō)跟IL的乘積成正比.這就是說(shuō)無(wú)論怎樣改變電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L,乘積IL增大多少倍,則F也增大多少倍.比值F/IL是恒量. 如果改變?cè)诖艌?chǎng)中的位置,垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線F/IL比值又會(huì)是新的恒量,均反映磁場(chǎng)的性質(zhì). 正如電場(chǎng)特性用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述一樣,磁場(chǎng)特性用一個(gè)新的物理量──磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)描述. 3.板書(shū):磁感應(yīng)強(qiáng)度(B) (1)定義:在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,所受到的磁場(chǎng)力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值,叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,用B表示. (2)公式:B=F/(IL) (3)矢量:B的方向與磁場(chǎng)方向,即小磁針N極受力方向相同. (4)單位:特斯拉(T)1T=1N/(Am),即垂直磁場(chǎng)方向放置的長(zhǎng)lm的導(dǎo)線,通入電流為1A,如果受的磁場(chǎng)力為1N,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T. 一般永久磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.4T~0.7T;電機(jī)和變壓器鐵心中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T~1.4T,地面附近地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.510-4T. 4.板書(shū):勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的區(qū)域,叫勻強(qiáng)磁場(chǎng). 其磁感線平行且等距.長(zhǎng)的通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)、兩個(gè)靠得很近的異名磁極間的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng). 如用B=F/(IL)測(cè)定非勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),所取導(dǎo)線應(yīng)足夠短,以能反映該位置的磁場(chǎng)為勻強(qiáng). 5.板書(shū):磁通量(Φ) 在后面的電學(xué)學(xué)習(xí)中,我們要討論穿過(guò)某一個(gè)面的磁場(chǎng)情況.我們知道,磁場(chǎng)的強(qiáng)弱(即磁感應(yīng)強(qiáng)度)可以用磁感線的疏密來(lái)表示.如果一個(gè)面積為S的面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置,則穿過(guò)這個(gè)面的磁感線的條數(shù)就是確定的.我們把B與S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量. (1)定義:面積為S,垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B放置,則B與S的乘積,叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量,用Φ表示. (2)公式:Φ=BS (3)單位:韋伯(Wb)1Wb=1Tm2 磁通量就是表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù). 6.板書(shū):磁通密度 磁通密度大,即穿過(guò)單位面積的磁感線條數(shù)多,一定是磁感線很密, 7.課堂小結(jié) (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度既反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱又反映了磁場(chǎng)的方向,它和磁通量都是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量,應(yīng)注意定義中所規(guī)定的條件,對(duì)其單位也應(yīng)加強(qiáng)記憶. (2)磁通量的計(jì)算很簡(jiǎn)單,只要知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和所討論面的面積S,在面與磁場(chǎng)方向垂直的條件下Φ=BS.(不垂直可將面積做垂直磁場(chǎng)方向上的投影.)磁通量是表示穿過(guò)所討論面的磁感線條數(shù)的多少.在今后的應(yīng)用中往往根據(jù)穿過(guò)面的凈磁感線條數(shù)的多少定性判斷穿過(guò)該面的磁通量的大?。? 例:如圖所示,在條形磁鐵中部垂直套有A、B兩個(gè)圓環(huán),試分析穿過(guò)A環(huán)、B環(huán)的磁通量誰(shuí)大. 解:此題所給條件是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),不能用Φ=BS計(jì)算,只能比較穿過(guò)兩環(huán)的磁感線凈條數(shù)多少,來(lái)判斷磁通量的大?。畻l形磁鐵的磁感線是從N極出發(fā),經(jīng)外空間磁場(chǎng)由S極進(jìn)入,在磁鐵內(nèi)部的磁感線是從S極向N極,又因磁感線是閉合的平滑曲線,所以條形磁鐵內(nèi)外磁感線條數(shù)一樣多.從下向上穿過(guò)A、B環(huán)的磁感線條數(shù)一樣多,而從上向下穿過(guò)A環(huán)的磁感線多于B環(huán),則A環(huán)從下向上穿過(guò)的凈磁感線少于B環(huán),所以B環(huán)的磁通量大于A環(huán)磁通量. 另外一個(gè)面積是S的面,垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B放置,則穿過(guò)該面的磁通量 Φ=BS.如果該面轉(zhuǎn)動(dòng)180則穿過(guò)該面的磁通量改變了2BS. (3)磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立是通過(guò)類(lèi)比法和用比值法定義的方法.同學(xué)們可總結(jié)一下,我們還在什么問(wèn)題上使用過(guò)這兩種方法,從而提高自己分析問(wèn)題和研究問(wèn)題的能力. (教材使用人教社高級(jí)中學(xué)課本物理第二冊(cè)──必修)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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