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3.2 磁感应强度 磁通量 教案

3.2 磁感应强度 磁通量 教案
3.2 磁感应强度 磁通量 教案

3.2 磁感应强度磁通量教案1

一、教材分析

磁感应强度是本章的重点内容,所以学好本节内容十分重要,首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。

二、教学目标

(一)知识与技能

1、理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。

2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。

3、会用公式F=BIL解答有关问题。

(二)过程与方法

1、知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。

2、通过演示实验,分析总结,获取知识。

(三)情感、态度与价值观

学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。

三、教学重点难点

学习重点:

磁感应强度的物理意义

学习难点:

磁感应强度概念的建立。

四、学情分析

学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识,且在研究电场时,已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。

五、教学方法

实验分析、讲授法

六、课前准备

1、学生的准备:认真预习课本及学案内容

2、教师的准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案

七、课时安排

1课时

八、教学过程

(一)用投影片出示本节学习目标.

(二)复习提问、引入新课

磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢?紧接着教师提问以下问题.

1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?

[学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向.

2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么?

[学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E =q

F . 过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.

(三)新课讲解-----第二节 、 磁感应强度

1.磁感应强度的方向

【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。

【板书】小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向

过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?

2.磁感应强度的大小

【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。

【演示2】探究影响通电导线受力的因素(如图)先介绍匀强磁场: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。

后定性演示(控制变量法)①保持通电导线的长度不变,改变电流的大小②保持电流不变,改变通电导线的长度。让学生观察导线受力情况。

【板书1】精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线受力(磁场力)大小IL F

写成等式为:F = BIL ①

式中B 为比例系数。

注意:①B 与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B 的值不同(即使同样的电流导线的受力也不样)

再用类比电场强度的定义方法,从而得出磁感应强度的定义式

【板书2】磁感应强度的大小(表征磁场强弱的物理量)

(1)定义: 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的力(安培力)F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫磁感应强度。符号:B

说明:如果导线很短很短,B 就是导线所在处的磁感应强度。其中,I 和导线长度L 的乘积IL 称电流元。

(2)定义式:IL

F B = ② (3)单位:在国际单位制中是特斯特,简称特,符号T. 1T=N/A ·m

(4)物理意义:磁感应强度B 是表示磁场强弱的物理量.

对B 的定义式的理解:

①要使学生了解比值F/IL 是磁场中各点的位置函数。换句话说,在非匀强磁场中比值F/IL 是因点而异的,也就是在磁场中某一确定位置处,无论怎样改变I 和L ,F 都与IL 的乘积大小成比例地变化,比值F/IL 跟IL 的乘积大小无关。因此,比值F/IL 的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度,所以人们用它来定义磁场的磁感应强度。还应说明F 是指通电导线电流方向跟所在处磁场方向垂直时的磁场力,此时通电导线受到的磁场力最大。

②有的学生往往单纯从数学角度出发,曲公式B= F/IL 得出磁场中某点的B 与F 成正比,与IL 成反比的错误结论。

③应强调说明对于确定的磁场中某一位置来说, B 并不因探测电流和线段长短(电流元)的改变而改变,而是由磁场自身决定的;比值F/IL 不变这一事实正反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的。

【例】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流强度是2.5 A ,导线长1 cm ,它受到的安培力

为5×10-2 N ,则这个位置的磁感应强度是多大? 解答:T 2m

101A 5.2N 10522=???==--IL F B 介绍一些磁场的磁感应强度值。(P89表3。2-1)

(四)小结:可继续类比磁场与静电场,小结出以下两个方面:

一是电场力与磁场力在方向上是有差异的。电场力的方向总是与电场强度E 的方向相同或相反;而磁场力的方向恒与磁感应强度B 的方向垂直。

二是E 和B 在引入方法上也是有差异的。在电场强度E 的引入中,考虑到的是电场中检验电荷所受的力F 与检验电荷所带电量q 之比;而在磁感应强度B 的引入中,考虑的是磁场中检验电流元所受的力F 与乘积IL 之比。

九、板书设计

1.磁感应强度定义

2.定义式:B =

IL F 3.大小:B =IL

F (B ⊥L ) 4.方向:磁感应强度的方向与磁场方向相同

5.物理意义:磁感应强度是描述磁场力性质的物理量

形象表示——磁感线

十、教学反思

本节内容是本章的重点内容,所以学好本节内容十分重要。觉得类比教学可更多的交与学生进行类比,比较得出结论。

《磁感应强度磁通量》说课稿

《磁感应强度磁通量》 一、教材分析 《磁感应强度磁通量》一节是司南版选修3-1第5章《磁场》第3节的内容,这节课之前,第1节是磁场的基本知识,第2节是用磁感线定性描述磁场,这节将从定量的角度来描述磁场。本节内容是以后学习电磁感应的基础,也是电磁学的核心内容之一。 总之,本节内容在教材中具有承上启下的作用,既是前面所学知识的巩固和深化,又为后继内容的学习做出了铺垫。因此,本节是本章教学的重点。 二、学情分析 学生在前两节及初中已对磁场及其描述有了初步了解,已经知道了用磁感线定性描述磁场的方法,已经学习了电场可用电场线和电场强度来描述,这为本节课的类比教学奠定了基础。 三、教学目标 【知识与技能】 (1)理解磁感应强度的定义,知道它是描述磁场强弱的物理量; (2)会对磁感应强度进行合成与分解; (3)理解什么是磁通量,知道其与磁感应强度的关系,并能进行磁通量的计算,能初步判断磁通量的变化情况 【过程与方法】 通过“感受磁场的强弱”等实验,提高收集信息和处理信息、得出物理结论、分析和解决问题的能力。 【情感态度与价值观】 关注与磁相关的现代技术的发展状况与趋势,有将科学服务于人类的意识。 四、教学重点、难点 【重点】 理解磁感应强度的意义,知道磁通量与磁感应强度的关系 【难点】 1、磁感应强度概念的建立; 2、磁通量大小的影响因素及磁通量的正负。 原因: 1、学生尚未学习电流所受安培力,无法用F=BIL给出磁感应强度定义式,使得学生无 法对磁感应强度与电场强度进行公式上的比较;

2、学生空间想象能力不足,无法抽象出磁通量大小的影响因素尤其是角度,另外学生 尚未接触面矢量,故对磁通量的正负较难理解。 突破: 1、用演示实验和有关磁感线的基本知识层层设问的方法建立磁感应强度的概念; 2、淋浴花洒实验解决磁通量大小影响因素问题,通过与之前学过的功、矢量、势 能对比的方法,加深对磁通量正负的理解。 五、教法学法 教法:演示实验、启发、类比 学法:观察分析、类比推理、归纳总结 六、教学流程及操作 依据本节教材的编排,依据学生的认识规律,我设计了下面的教学流程和相 应的具体操作: 教学流程: 演示实验导入新课→层层设问课件演示得磁感应强度定义→类比得匀强磁场定义→磁 通量定义→例题训练→实验探究磁通量大小的影响因素→得φBS关系→指出磁通量变化含 义→例题训练→课堂练习→课堂小结→作业布置 具体操作: 【演示实验引入新课】(5分钟) 实验一:磁场中小磁针位置不同,指向不同; 结论:磁场有方向。 实验二:不同电磁铁能够吸引铁钉数目不同; 结论:磁场有强弱。 提出问题:怎样描述磁场的强弱和方向? 学生回答:磁感线。 继续提问: 1、如何用磁感线描述磁场的强弱和方向? 切线方向:磁场方向(小磁针静止时北极的指向) 疏密:磁场强弱 2、电场除了用电场线描述外,还可用哪个量来描述? 既然电场的强弱和方向可用电场强度来描述,那么类似地磁场的强弱和方向也可用一个

磁感应强度磁通量练习题

磁感应强度、磁通量 1. 关于磁通量的说法正确的是( ) A.磁通量是个反映磁场强弱和方向的物理量 B.某一面积上的磁通量可表示穿过此面积的磁感线的总条数 C.在磁场中所取的面积越大,该面上磁通量一定越大 D.穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零 2. 下列有关磁感应强度及安培力的说法正确的有() A.若某处的磁感应强度为零,则通电导线放在该处所受安培力一定为零 B.通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时,则该处的磁感应强度一定为零 C.同一条通电导线放在磁场中某处所受的安培力是一定的 D.磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关 3.下列单位中,相当于特斯拉的是() A.韦伯/米2B.牛顿/安培·米C.牛顿/库仑·米D.伏特·米/秒2 4. 已知地磁场的水平分量为B,利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度,如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度.实验方法:①先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直平面内,中央放一枚小磁针N极指向北方;②给线圈通电,此时小磁针N极指北偏东θ角后静止,由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线 圈中央的合磁感强度分别为( ) A.顺时针;B cos θB.顺时针;B sin θ C.逆时针;B cos θD.逆时针;B sin θ 5. 在xOy水平面中有一通电直导线,与y轴平行,导线中电流方向如图所示,该区域有匀强磁场,通电导线所受磁场力的方向与Oz轴正方向相同,该磁场的磁感应强度的方向是( ) A.沿x轴负方向且一定沿x轴负方向 B.一定沿y轴负方向 C.可能沿z轴正方向 D.可能沿x轴负方向 6.如图所示,为某磁场的一条磁感线,由此可以判定( ) A.a、b两点的磁感应强度大小一定相等 B.a、b两点的磁感应强度的方向可能相同 C.a处的磁感应强度大于b处磁感应强度 D.a、b两点的磁感应强度大小可能相等 7. 如图所示,一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬于 a、b两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,可以() A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向 C.适当增大电流D.使电流反向 8. 如图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为( ) A.0 B.C.BIl D.2BIl a b B

几种常见的磁场 说课稿 教案 教学设计

几种常见的磁场 教学目标 知识与技能 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。 教学重点 会用安培定则判断磁感线方向,理解安培分子电流假说。 教学难点 安培定则的灵活应用即磁通量的计算。 教学方法 类比法、实验法、比较法 教具 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 (一)引入新课 电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述 呢? 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 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。如图3.3-1所示:[用投影片出示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况]如图所示: (1)磁铁周围的磁感线 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:磁铁外部从北极到南极,内部是从南极到北极。 [用投影片出示通电直导线周围的磁感线分布情况]如图3.3-2所示: (2)通电直导线周围的磁感线 直线电流磁场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。 问题:直线电流的方向跟电的磁感线方向之间的关系如何判断呢? [出示投影片]直线电流的方向和电的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。 [出示投影片]环形电流的磁场。如图3.3-3所示: (3)环形电流的磁感线 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

统编人教版物理高中必修第三册《2 磁感应强度 磁通量》优秀教案教学设计

2磁感应强度磁通量 [学习目标] 1.认识磁感应强度的概念及物理意义.2.理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位.(重点)3.进一步体会如何通过比值定义法定义物理量.(难点)4.理解磁通量的概念和公式. 一、磁感应强度 1.物理意义:描述磁场强弱和方向的物理量. 2.方向:小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称为磁场方向. 二、磁感应强度的大小 1.电流元:很短的一段通电导线中的电流I与导线长度的乘积. 2.控制变量法探究影响通电导线受力的因素 如图所示,三块相同的蹄形磁铁,并列放在桌上,直导线所在处的磁场认为是均匀的. (1)保持长度不变,改变电流大小,观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小. (2)保持电流大小不变,改变磁场中导线长度,通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小. (3)实验结论:直导线与磁场垂直时,它受力大小既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比. 3.磁感应强度的大小

在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度. 4.公式:B=F IL 5.单位:国际单位是特斯拉,简称特,国际符号是T,1 T=1N A·m. 三、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B与研究的平面不垂直时,这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B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·m2. 4.引申:B=Φ S,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B又叫磁通密度. 1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向. (×) (2)电流为I,长度为L的通电导线放入磁感应强度为B的磁场中受力的大小一定是F=ILB. (×) (3)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关,与有无通电导线也无关. (√) (4)公式B=F IL说明B与F成正比,与IL成反比.(×) (5)磁感应强度等于垂直穿过单位面积的磁通量.(√) (6)磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量.(×) 2.下列说法中正确的是() A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点 时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值,即B=F IL B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零

高中物理选修3-2《磁通量》教案(人教版)

教学目标 知识目标 1、知道决定感应电动势大小的因素; 2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别; 3、理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式; 4、会用法拉第电磁感应定律解答有关问题; 5、会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小; 能力目标 1、通过学生实验,培养学生的动手能力和探究能力. 情感目标 1、培养学生对实际问题的分析与推理能力。培养学生的辨证唯物注意世界观,尤其在分析问题时,注意把握主要矛盾. 教学建议 教材分析 理解和应用法拉第电磁感应定律,教学中应该使学生注意以下几个问题: ⑴要严格区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率这三个概念. ⑵求磁通量的变化量一般有三种情况: 当回路面积不变的时候,;

当磁感应强度不变的时候,; 当回路面积和磁感应强度都不变,而他们的相对位置发生变化(如转动)的时候,(是回路面积在与垂直方向上的投影). ⑶E是时间内的平均电动势,一般不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值,即: ⑷注意课本中给出的法拉第电磁感应定律公式中的磁通量变化率取绝对值,感应电动势也取绝对值,它表示的是感应电动势的大小,不涉及方向. ⑸公式表示导体运动切割磁感线产生的感应电动势的大小,是一个重要的公式.要使学生知道它是法拉第电磁感应定律的一个特殊形式,当导体做切割磁感线的运动时,使用比较方便.使用它计算时要注意B、L、v这三个量的方向必须是互相垂直的,遇到不垂直的情况,应取垂直分量. 建议在具体教学中,教师帮助学生形成知识系统,以便加深对已经学过的概念和原理的理解,有助于理解和掌握新学的概念和原理.在法拉第电磁感应定律的教学中,有以下几个内容与前面的知识有联系,希望教师在教学中加以注意: ⑴由“恒定电流”知识知道,闭合电路中要维持持续电流,其中必有电动势的存在;在电磁感应现象中,闭合电路中有感应电流也必然要存在对应的感应电动势,由此引出确定感应电动势的大小问题. ⑵电磁感应现象中产生的感应电动势,为人们研制新的电源提供了可能,当它作为电源向外供电的时候,我们应当把它与外电路做为一个闭合回路来研究,这和直流电路没有分别; ⑶用能量守恒和转化来研究问题是中学物理的一个重要的方法.化学电源中的电动势表征的是把化学能转化为电能的本领,感应电动势表征的是把机械能转化为电能的本领.

高中物理-法拉第电磁感应定律说课稿

高中物理-法拉第电磁感应定律说课稿 一、说教材: 电磁感应定律的发现的指导思想以及发现过程对后人也有重要的启迪和教育。“法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容.从知识发展来看,它既与电场、磁场和稳恒电流有紧密联系,又是后面学习交流电、电磁振荡和电磁波的基础.它既是教学重点,也是教学难点. 理解和应用法拉第电磁感应定律,教学中应该使学生注意以下几个问题: 1、要严格区分磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率这三个概念. 2、求磁通量的变化量一般有三种情况: 当回路面积不变的时候,△Φ=△B·S; 当磁感应强度不变的时候,; 当回路面积和磁感应强度都不变,而他们的相对位置发生变化(如转动)的时候,(是回路面积在与垂直方向上的投影). 3、E是时间内的平均电动势,一般不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值,即: 4、注意课本中给出的法拉第电磁感应定律公式中的磁通量变化率取绝对值,感应电动势也取绝对值,它表示的是感应电动势的大小,不涉及方向. 5、公式表示导体运动切割磁感线产生的感应电动势的大小,是一个重要的公式.要使学生知道它是法拉第电磁感应定律的一个特殊形式,当导体做切割磁感线的运动时,使用比较方便.使用它计算时要注意B、L、v这三个量的方向必须是互相垂直的,遇到不垂直的情况,应取垂直分量. 根据如上分析,可确定出本节教学的目标: 知识与技能: 1、知道决定感应电动势大小的因素。 2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能对“磁通量的变化量”、“磁通量的变化率”进行区别。

3、理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式。 4、会用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。 5、会计算导线切割磁感线时感应电动势的大小。 过程与方法: 1、通过经历完整探究,体会控制变量法的应用。 2、通过感应电动势的另一种表述,认识演绎法的使用。 3、经历感应电动势公式的表述,体验数学方法在物理研究中的重要作用。 4、分析推理,导出导体切割磁感线的感应电动势表达式,认识科学探究方法的多样性。 情感态度与价值观: 1、培养学生对实际问题的分析与推理能力。 2、培养学生的辩证唯物主义世界观,尤其在分析问题时,注意把握主要矛盾。重点、难点分析: 1.法拉第电磁感应定律的建立和应用是本节的重点。 2.磁通量的变化与变化率的区别,及与感应电动势的关系,决定磁通量大小的因素,及其变化特点是本节的难点。 二、说教法、学法 本节先通过一个实验探究,经历提出问题—猜想与假设—制定计划和设计实验—进行实验和收集数据—分析与得出结论等几个科学探究过程,利用控制变量法,重点是通过控制感应电动势与磁通量变化快慢、条形磁铁数目的关系入手,引导学生突破难点。然后引出定律公式并指出此感应电动势是平均电动势。再从普遍到特殊,探讨导体切割磁感线的感应电动势表述,通过讨论与交流,引导学生根据课本提示,进行理论探究,从而形成结论。并再次通过讨论与交流,深化感应电动势的两个表达式关系的认识。 上一节学习产生感应电流的条件时,就使学生明确了穿过闭合电路的磁通量变化与否,决定了感应电流的有无,因此,本节实验的重点是使学生观察探究感应电流的大小与什么因素有关.教师在学生易错易误的地方可采用列表对比的方法,课堂中加强对学生空间思维的培养 三、说程序

磁通量公式使用条件备课讲稿

磁通量公式使用条件

磁通量公式使用条件 公式 Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直。如图,当S与B的垂面存在夹角 θ时,Φ=B·S·cosθ。 单位 在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,是以德国物理学家威廉·韦伯的名字命名的。Weber,符号是Wb,1Wb=1T*m2=1V*S,是标量,但有正负,正负仅代表穿向。 韦伯可以用法拉第电磁感应定律来推导。1韦伯=108(1亿)麦克斯韦。 性质 通过某一平面的磁通量的大小,可以用通过这个平面的磁感线的条数的多少来形象地说明。在同一磁场中,磁感应强度越大的地方,磁感线越密。因此,B 越大,S越大,磁通量就越大,意味着穿过这个面的磁感线条数越多。过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量)。 磁场的高斯定理指出,通过任意闭合曲面的磁通量为零,即它表明磁场是无源的,不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾,亦即不存在孤立的磁单极。以上公式中的B既可以是电流产生的磁场,也可以是变化电场产生的磁场,或两者之和。 磁通密度是通过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量,它等于该处磁场磁感应强度的大小B。磁通密度精确地描述了磁力线的疏密。

通量概念是描述矢量场性质的必要手段,通量密度则描述矢量场的强弱。磁通量和磁通密度,电通量和电通密度都是如此。 通电导体与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积IL成正比,公式是F=ILB,式中B是磁感应强度。 磁通量的定义为覆盖某面积的磁场的积分 其中Φ为磁通量,B为磁感应强度,S为面积。已知高斯磁场定律为: Φ=BS。 这条方程的体积积分,跟散度定理合用,给出以下的结果: 亦即是说,通过任何密闭表面的磁通量一定为零;自由“磁电荷”是不存在的。 对比下, 另一条麦克斯韦方程──高斯电场定律为:∫∫E.ds=Q/ε0 其中E为电场强度, ρ为自由电荷的密度(不包括在物料中被束缚的双极电动机原理图解电荷), ε0为真空介电常数。注意这指出了电单极的存在,也就是,自由的正或负电荷。 磁通量密度向量的方向定义为从磁南极到磁北极(磁铁里面)。在磁铁外,场线会由北到南。 若磁场通过能导电的电线环,而磁通量的改变的话,会引起电动势的生成, 并因此会产生电流(在环中)。其关系式可由法拉第定律得出,这就是发电机发电的原理。

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).

磁感应强度、磁通量练习题

第3节几种常见的磁场磁通量 1.关于磁感线说法正确的是( D)A.磁感线是磁场中实际存在的线B.条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部 C.当空中存在几个磁场时,磁感线有可能相交 D.磁感线上某点的切线方向就是放在这里的小磁针N极受力的方向 2.如图,带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( C ) A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向右D.N极沿轴线向左 2题 3题 4题 5题 3. 如图,螺线管中通有电流,如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针,其中a在螺线管内部,则( BD ) A.放在a处的小磁针的N极向左B.放在b处的小磁针的N极向右 C.放在c处的小磁针的S极向右D.放在a处的小磁针的N极向右 4.如图,两个同样的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段距离.当同时给两个线圈同方向电流时,两导线环将( A ) A.吸引 B.排斥 C.保持静止 D.边吸引边转动 5.如图,在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则线圈中通以如图所示方向的电流时( A ) A.小磁针N极向里转B.小磁针N极向外转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动 6.假设一个电子在地球表面随地球自转,则( B ) A.它由东向西绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场 B.它由西向东绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场 C.它由南向北绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场 D.它由北向南绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场 解析:选B.形成地磁场的环形电流应该是自东向西,电子运动形成环形电流,它的绕行方向是自西向东. 7.如图,弹性线圈AB,当它通电时,正确的是( D ) A.当电流从A→B时,线圈长度增加,当电流反向后线圈长度减小 B.当电流从B→A时,线圈长度增加,当电流反向后线圈长度减小 C.不管电流方向如何,线圈长度都增加 D.不管电流方向如何,线圈长度都减小 8. 如图,直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如右图所示,如果直导线可以自由地运动,且通以从a 到b的电流,则导线ab受磁场力后的运动情况( C ) A.从上向下看,顺时针转动并靠近螺线管 B.从上向下看,顺时针转动并远离螺线管 C.从上向下看,逆时针转动并远离螺线管 D.从上向下看,逆时针转动并靠近螺线管 9.如图,两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd,分别通有方向如图的电流,若通电导线ab固定小动,导线cd能 自由运动,则它的运动情况是( C ) A. 顺时针转动,同时靠近导线ab B. 顺时针转动,同时远离导线ab C. 逆时针转动,同时靠近导线ab D. 逆时针转动,同时远离导线ab 10.如图,三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流,且I1=I2=I3,则距三导线等距的A点的磁场 方向为( B )A.向上 B.向右C.向左 D.向下 11.关于磁现象的电本质,说法正确的是(AD ) A.一切磁现象都起源于运动电荷,一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的 B.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷产生的 C.有磁必有电,有电必有磁 D.据安培分子电流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向变得大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极

磁感应强度、磁通量教学设计

课题:磁感应强度磁通量 【教学目标】 1、知识与技能 ⑴.理解磁通量,知道磁通量可以粗略描述某一区域磁场的分布情况; ⑵.理解磁感应强度,知道磁感应强度的定义方法; ⑶.知道磁感应强度和磁通量的关系。 2、过程与方法 ⑴.回顾库仑、奥斯特、法拉第、安培等物理学家对磁现象的研究历程,感受大师们研 究物理问题的科学态度和思维方法。 ⑵.充分利用电场的知识和磁场进行类比,加强对磁场这一抽象概念的理解。 3、情感态度价值观 ⑴.从物理学家们身上看出科学研究的魅力,体会他们为探索真理而孜孜不倦、不断思 考、追求真相的历程,激发学生敬仰之心; ⑵.培养学生深入思考、勤于实验、实事求是的科学态度和科学精神,激发学习物理兴趣和动力。 【教学重点】 ⑴.探寻“如何定量描述磁场”的过程中,体验科学设想和科学实验相结合的方法,感悟 科学大师们给我们带来的启迪的反思; ⑵.通过电场和磁场的描述方法进行类比,加深理解电场和磁场的联系和区别。 【教学难点】 ⑴.“磁场”概念非常抽象,对学生来说思维要求较高,深刻理解有难度; ⑵.电场和磁场的概念类比,要求学生对场(特别是电场)的知识有扎实的基础。 【教学流程】 O、引入 近期我们学习了上一种既抽象又有趣的物质——磁场,按照物理研究的精神,我们必然要想方设法去描述它,大家说说看,我们描述物理现象和规律一般要用到那些方法? 我们现在用到了哪些方法描述磁场呢?对于看不见摸不着的磁场,我们又应该用什么科学思维方法去认识它呢? 根据从简单到复杂、从定性到定量的科学研究轨迹,利用电场的知识作类比,我们今天一起来探讨一下如何定量的描述磁场?

一、回顾电场的描述 电场的方向描述方法:电场线的切线方向,正电荷受力方向。 磁场的方向描述方法:磁感线的切线方向,N磁极受力方向,左手定则。 从上面同学们的回答可以看得出,电场和磁场有极大的相似之处,非常适合运用“类比”的科学思想方法。那么,磁场的强弱描述是否也可以从电场进行类比获得启发呢? 大家分组讨论:如果赋予我们这么一项科学使命,定义一个物理量描述磁场的强弱,你们会如何思考? 二、磁荷和磁库仑定律 1785年库仑曾成功的通过电荷的概念获得库仑定律,从而建立点电荷的场强公式,进而通过场强叠加推广到复杂电场的强弱描述,这种描述方式在磁场里可以复制吗? 其实,库仑当年就直觉地感到磁极之间的相互作用也服从类似的关系,于是提出了磁荷、磁库仑定律、磁场强度等一系列的概念和规律。 1931年,近代科学家狄拉克用量子理论也推导出来单个磁荷(磁单极子)存在的必然性。然而,物理规律必须建立在实验的基础上,200多年过去了,科学上至今也没找到单个磁荷,人们不得不寻求其他更合适的方式描述磁场强弱。 三、磁通量和磁通密度 我们知道,为了形象的描述电场和磁场,大科学家法拉第系统地提出了电场线和磁感线的概念,电场线的疏密可以描述电场的强弱。那么,我们是否也可以用磁感线的疏密来描述磁场的强弱呢?如果可行,又该如何用物理量描述磁感线的疏密呢? 科学家还真做过这样的系统研究,他们先定义了一个磁通量的概念,描述某一平面的磁感线的多少(条数),用符号Φ表示,单位为韦伯(Wb)。如果从某个面进入的磁感线记为正方向,那么从这面出来的磁通量就是负方向,反之亦然。那么,磁通量是矢量还是标量呢?显然,磁通量的方向是人为规定的,不具有矢量性,也不遵循平行四边形定则,是标量。比如,从某个面垂直进入100根磁感线和斜着进入100根磁感线,磁通量是相等的。 有了磁通量的概念,描述磁感线的疏密就水到渠成了,科学上把垂直穿过单位面积的磁感线的多少定义为磁通密度,用符号表示B,它从数量上反映磁场的强弱。其表达 Wb/m2)。

人教版高中物理《探究感应电流的产生条件》说课稿

人教版高中物理《探究感应电流的产 生条件》说课稿 我说课的题目是《探究感应电流的产生条件》,下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学策略、教学过程和教学反思六个方面对本节课进行说课。

新课呢? 介绍法拉第“磁生电”的思想,及法拉第十年的不懈努力, 终于发现“磁生电”的规律。 本节课我们就沿着前辈科学家的足迹,通过实验来探究产生 感应电流的条件。 探索精神。同时 激发学生强烈 的求知欲和探 究的热情。 新课教学【演示实验】动画模拟演示 初中我们已经学过,当闭合电路的一部分导体切割磁感线时, 电路中会产生感应电流。 教 师 教师用课件动画模拟实验,学生观察并记录实验现象。 实验结论:当闭合回路中部分导体切割磁感线,闭合回路产生感 应电流。 教师设问:还有没有其他产生感应电流的情况? 【学生分组实验1】探究感应电流的产生条件 (1)教师介绍实验仪器,说明实验目的; (2)教师引导学生设计实验,连接电路图; (3)学生按下表格步骤进行实验,记录实验现象; 导体棒运动情况电流表指针是否偏转 静止 水平向右 水平向左 竖直上下 通过回顾初中 知识,动画模拟 实验,学生通过 观察实验现象, 激发学生学习 兴趣同时引发 学生的思考,使 学生产生新的 疑问,从而让学 生带着问题顺 利开展更加深 入的研究。 通过该探究实 验,使学生的新 旧知识产生冲 突,学生初中所 学:闭合电路的

新 课 教 学 (4)根据实验现象小组讨论分析,初步得出实验结论。 实验操作电流表表针是否偏转 N极插入线圈 N极静止在线圈中 N极从线圈中抽出 S极插入线圈 S极静止在线圈中 S极从线圈中抽出 实验结论:当磁铁和线圈发生相对运动时,回路中有感应电流产生;当磁铁和线圈相对静止时,回路中无感应电流。 【探究实验2】模仿法拉第实验 (1)教师介绍实验仪器,说明实验目的; (2)教师引导学生设计实验,连接电路图; (3)学生按下表格步骤进行实验,记录实验现象;部分导线切割磁感线产生电流,这里又是如何产生电流的呢?产生新的疑问,驱使学生做以下新的探究寻求真理。 通过亲自设计方案、动手实验更好地培养学生交流协作、细致观察、严密推理、逻辑思维等综合能力。 在教法上这里采用了先“破”的手法,为以下的再“立”奠定基石。 通过该探究过程进一步激起了学生探究的欲望和对真理的追求。

磁感应强度磁通量教案

3.2 磁感应强度磁通量教案1 一、教材分析 磁感应强度是本章的重点内容,所以学好本节内容十分重要,首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。 二、教学目标 (一)知识与技能 1、理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。 2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。 3、会用公式F=BIL解答有关问题。 (二)过程与方法 1、知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。 2、通过演示实验,分析总结,获取知识。 (三)情感、态度与价值观 学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。 三、教学重点难点 学习重点: 磁感应强度的物理意义 学习难点: 磁感应强度概念的建立。 四、学情分析 学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识,且在研究电场时,已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。 五、教学方法 实验分析、讲授法 六、课前准备

1、学生的准备:认真预习课本及学案内容 2、教师的准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案 七、课时安排 1课时 八、教学过程 (一)用投影片出示本节学习目标. (二)复习提问、引入新课 磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢?紧接着教师提问以下问题. 1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向? [学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向. 2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么? [学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E =q F . 过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度. (三)新课讲解-----第二节 、 磁感应强度 1.磁感应强度的方向 【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。 【板书】小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢? 2.磁感应强度的大小 【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。 【演示2】探究影响通电导线受力的因素(如图)先介绍匀强磁场: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。 后定性演示(控制变量法)①保持通电导线的长度不变,改变电流的大小②保持电流不变,改变通电导线的长度。让学生观察导线受力情况。 【板书1】精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线受力(磁场力)大小IL F 写成等式为:F = BIL ① 式中B 为比例系数。 注意:①B 与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B 的值不同(即使同样的电流导线的受力也不样) 再用类比电场强度的定义方法,从而得出磁感应强度的定义式 【板书2】磁感应强度的大小(表征磁场强弱的物理量) (1)定义: 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的力(安培力)F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫磁感应强度。符号:B 说明:如果导线很短很短,B 就是导线所在处的磁感应强度。其中,I 和导线长度L 的乘积IL 称电流元。

高中物理选修3-1磁通量及安培力教案讲义有答案

2、磁通量 磁感线和电场线一样也是一种形象描述磁场强度大小和方向分布的假想的线,磁感线上各点的切线方向即该点的磁感应强度方向,磁感线的密疏,反映磁感应强度的大小。为了定量地确定磁感线的条数跟磁感应强度大小的关系,规定:在垂直磁场方向每平方米面积的磁感线的条数与该处的磁感应强度大小(单位是特)数值相同。这里应注意的是一般画磁感线可以按上述规定的任意数来画图,这种画法只能帮助我们了解磁感应强度大小;方向的分布,不能通过每平方米的磁感线数来得出磁感应强度的数值。 (1)磁通量的定义 穿过某一面积的磁感线的条数,叫做穿过这个面积的磁通量,用符号φ表示。 物理意义:穿过某一面的磁感线条数。 (2)磁通量与磁感应强度的关系 按前面的规定,穿过垂直磁场方向单位面积的磁感线条数,等于磁感应强度B,所以在匀强磁场中,垂直于磁场方向的面积S上的磁通量φ=BS。 若平面S不跟磁场方向垂直,则应把S平面投影到垂直磁场方向上。 当平面S与磁场方向平行时,φ=0。 公式 (1)公式:Φ=BS。

(2)公式运用的条件: a.匀强磁场;b.磁感线与平面垂直。 (3)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。 此时,式中 即为面积S在垂直于磁感线方向的投影,我们称为“有效面积”。

(3)磁通量的单位 在国际单位中,磁通量的单位是韦伯(Wb),简称韦。磁通量是标量,只有大小没有方向。 (4)磁通密度 磁感线越密的地方,穿过垂直单位面积的磁感线条数越多,反之越少,因此穿过单位面积的磁通量——磁通密度,它反映了磁感应强度的大小,在数值上等于磁感应强度的大小, B =Φ/S。 六、磁场对电流的作用 1.安培分子电流假说的内容 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——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,分子的两侧相当于两个磁极。

法拉第电磁感应定律 说课稿 教案 教学设计

法拉第电磁感应定律 【教学目标】 (1)知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。 (2)知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、t ??Φ。 (3)理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 (4)知道E =BLv sin θ如何推得。 【教学重点】法拉第电磁感应定律。 【教学难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。 【教学过程】 一、复习提问:1、在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么? 2、恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么? 3、在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向? 二、引入新课 1、问题1:既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢? 2、问题2:如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁,问 ①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么? ②、有感应电流,是谁充当电源? ③、上图中若电路是断开的,有无感应电流电流?有无感应电动势? 3、产生感应电动势的条件是什么?4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现? 三、进行新课 (一)、探究影响感应电动势大小的因素 (1)猜测:感应电动势大小跟什么因素有关?(2)探究问题: 问题1、在实验中,电流表指针偏转原因是什么? 问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系? 问题3:在实验中,快速和慢速效果有什么相同和不同? 实验结论电动势 的大小与磁通量的变化快慢有关,磁通量的变化越快电动势越大,磁通量 的变化越慢电动势越小。 (二)、法拉第电磁感应定律 从上面的实验我们可以发现,ΔΦ/Δt 越大,E 感越大,即感应电动势的大小完全由磁通量的变化率决定。精确的实验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,即E ∝ 这就是法拉第电磁感应定律。E =N t ??Φ 1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比 2.公式:E=N t ??Φ 3.定律的理解: ⑴磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量率的区别Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt ⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比 ⑶感应电动势的方向由楞次定律来判断 ⑷感应电动势的不同表达式由磁通量的的因素决定: a G E r t ??Φ

《磁感应强度磁通量》教学设计

《磁感应强度磁通量》教学设计 一、教学目标 1.教材分析 《磁感应强度磁通量》一节是山东版高中物理选修3-1第5章《磁场》第3节的内容,这节课之前,第1节是磁场的基本知识,第2节是用磁感线定性描述磁场,这节将从定量的角度来描述磁场。本节内容是以后学习电磁感应的基础,也是电磁学的核心内容之一。总之,本节内容在教材中具有承上启下的作用,既是前面所学知识的巩固和深化,又为后继内容的学习做出了铺垫。因此,本节是本章教学的重点。 2.学情分析 学生在前两节及初中已对磁场及其描述有了初步了解,已经知道了用磁感线定性描述磁场的方法,已经学习了电场可用电场线和电场强度来描述,这为本节课的类比教学奠定了基础。 3.教学目标 根据本节课的特点及学生的具体情况制定的目标如下: 【知识与技能】 (1)理解磁感应强度的定义,知道它是描述磁场强弱的物理量; (2)会对磁感应强度进行合成与分解; (3)理解什么是磁通量,知道其与磁感应强度的关系,并能进行磁通量的计算,能初步判断磁通量的变化情况 【过程与方法】 通过“感受磁场的强弱”等实验,提高收集信息和处理信息、得出物理结论、分析和解决问题的能力。 【情感态度与价值观】 关注与磁相关的现代技术的发展状况与趋势,有将科学服务于人类的意识。 二、教学重点、难点 【重点】 理解磁感应强度的意义,知道磁通量与磁感应强度的关系 【难点】 1、磁感应强度概念的建立; 2、磁通量大小的影响因素及磁通量的正负。 原因: 1、学生尚未学习电流所受安培力,无法用F=BIL给出磁感应强度定义式,使得学生无 法对磁感应强度与电场强度进行公式上的比较; 2、学生空间想象能力不足,无法抽象出磁通量大小的影响因素尤其是角度,另外学生 尚未接触面矢量,故对磁通量的正负较难理解。 突破: 1、用演示实验和有关磁感线的基本知识层层设问的方法建立磁感应强度的概念; 2、水流模拟磁感线实验解决磁通量大小影响因素问题,通过强调面具有正面和反 面,加深对磁通量正负的理解。 三、教法、学法 教法:演示实验、启发、类比、探究实验 学法:观察分析、类比推理、归纳总结

2017-2018学年高中物理鲁科版选修3-1教学案:第5章 第3、4节 磁感应强度 磁通量 磁与现代科技

第3、4节磁感应强度__磁通量__磁与现代科技 1.穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等 于该处的磁感应强度。B为矢量,合成时遵循平 行四边形定则。 2.把磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数称 为穿过该面积的磁通量。Φ为标量,但有正、负 之分。 3.磁在现代科技中有磁记录和磁悬浮列车两大主 要应用。 一、磁感应强度 1.磁感应强度 (1)定义:穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度,符号用B表示。 (2)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,符号是T。1 T=1 N/(A·m)。 (3)方向:B是矢量,其方向就是磁场方向,即小磁针静止时N极所指的方向,也是小磁针N极受力的方向。 (4)物理意义:描述磁场的强弱和方向。 2.匀强磁场 (1)定义:在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度大小和方向都相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。 (2)特点: ①B处处相等。 ②磁感线是平行且等间距的一组平行直线。 (3)实例:距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边缘部分外可以认为是匀强磁场;长直通电螺线管内部(除两端附近)的磁场也是匀强磁场,如图5-3-1所示。

图5-3-1 3.磁场的叠加 如果空间有几个磁场同时存在,它们的磁场就互相叠加,这时某点的磁感应强度就等于各磁场在该点的磁感应强度的矢量和。 二、磁通量 1.磁通量 (1)定义:磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数叫做穿过这个面积的磁通量。 (2)计算公式:Φ=BS,此公式的适用条件: ①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。 (3)单位:在国际制单位制中是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb=1 T·m2。 (4)磁通量是一个只用大小就能描述的物理量,是标量。 2.磁通密度 磁感应强度又称磁通密度,B=Φ S,其中S为垂直于磁场方向的面积,表示磁感应强度 等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁感线条数。 三、磁与现代科技 1.记录与磁 (1)应用:磁记录可以用来记录声音、影像,也可以用来记录其他信息。磁记录可以应用到电脑、电视、人造卫星和太空船的信息记录和传送上。 (2)原理:磁记录利用电流的磁效应,读取信息利用电磁感应原理。 2.交通与磁 (1)应用:磁技术在交通中的应用是制成了磁悬浮列车。 (2)形式:磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和超导电磁铁相斥方式两种形式。 (3)原理:运用磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。 1.自主思考——判一判 (1)磁感应强度的方向就是磁场方向。(√) (2)磁感应强度只描述磁场的强弱,而不描述磁场的方向。(×) (3)磁感应强度大小处处相等的区域是匀强磁场。(×) (4)磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量。(×)

磁通量、磁感应强度与磁场强度

磁通量、磁感应强度与磁场强度 1.磁通量 定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量,简称磁通。 公式:Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直。如中间图,当S与B的垂面存在夹角θ时, Φ=B·S·COSθ。 单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯Weber,符号是Wb,1Wb=1T*m2;=1V*S,是标量,但有正负,正负仅代表穿向。 意义:磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明.我们知道在同一磁场的图示中,磁感线越密的地方,也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方,磁感应强度B越大。因此,B越大,S越大,穿过这个面的磁感线净条数就越多,磁通量就越大。过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量)。磁通密度是通过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量,它等于该处磁场磁感应强度的大小B。磁通密度精确地描述了磁力线的疏密。 磁场的高斯定理指出,通过任意闭合曲面的磁通量为零,即它表明磁场是无源的,不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾,亦即不存在孤立的磁单极。以上公式中的B既可以是电流产生的磁场,也可以是变化电场产生的磁场,或两者之和。 2.磁感应强度 定义:磁感应强度(magnetic flux density),描述磁场强弱和方向的基本物理量。是矢量,常用符号B表示。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感强度(也叫磁感应强度)来表示,磁感强度大表示磁感强;磁感强度小,表示磁感弱。这个物理量之所以叫做磁感应强度,而没有叫做磁场强度,是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了,区别:磁感应强度是个相互作用力,是两个参考点A与B之间的应力关系,而磁场强度是主体单方的量,不管B方有没有参与,这个量是不变的。

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