高二物理：5.3《磁感应强度 磁通量》教案 鲁科版选修3-1VIP专享VIP免费

5.3磁感应强度磁通量一、教学目标理解磁感应强度和磁通量概念。掌握用磁感线描述磁场的方法。了解匀强磁场的特点，知道磁通密度即磁感应强度。采用类比法，从电场强度概念引入分析，据比值法定义，建立磁感应强度概念。培养学生分析问题的能力和研究问题的方法。二、重点、难点分析磁感应强度是描述磁场性质的物理量，其概念的基本建立是本章的重点和难点。1.在磁场中某处，垂直磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力与其导线长度和电流强度乘积的比值是不变的恒量，即只要在磁场中的位置不变，若是改变垂直磁场方向放置的导线长度，或改变其中的电流强度，则所受的磁场力改变，但磁场力与导线长度和电流强度乘积的比值是不变的，为一特定恒量，说明该恒量反映了磁场与导线长度和电流强度乘积的比值又是一个不同的恒量，该恒量即反映磁场在这一位置场的性质。磁场的这种性质命名为磁感应强度。这正可与电场类比：放在电场中某点的检验电荷所受到的电场力与其电量的比值是不变的恒量。它反映电场性质，命名为电场强度。同是比值法定义。2．磁通量是指穿过某个“面”的磁感线条数。因此一说磁通量必须指明是穿过哪个面的磁通量，“面”定了则面积大小定了，放在确定的磁场中，如果磁场方向与面的夹角不同，则线条数量多，因此定义：垂直磁场方向放置的面积为S的面，其磁通量φ=B·S。3.磁感线的条数不是随意画的，它是由磁感应强度的大小决定的。垂直磁场方向单位面积上的磁通量——即单位面积上的磁感线条数，叫磁通密度，B=Φ/S，即磁感应强度。三、教具用心爱心专心干电池组，U形磁铁，水平平行裸铜线导轨，直铜棒，带夹导线三根，开关。四、教学过程引入新课：复习电场，为用类比法建立磁感应强度概念作准备。提问：电场的基本特性是什么？（对其中的电荷有电场力的作用。）空间有点电场Q建立的电场，如在其中的A点放一个检验电荷q1，受电场力F1，如改放电荷q2，受电场力F2，则有何关系，说明什么？（比值为恒量，反映场的性质，叫电场强度。）磁场的基本特征是什么？（对其中的电流，即通电导线有磁场力的作用。）对磁场的这种特性如何描述呢？2.观察实验磁场对通电直导线有力的作用，引导学生作定性分析，得出：确定的磁场，对通电直导线的作用力大小与直导线的长度L、通入电流强度I，以及导线上电流方向与磁场方向夹角有关。（1）通电导线在磁场中受到力的作用——磁场力F。F的方向与何有关？（磁场方向，电流方向，左手定则。）（2）如果磁场确定，则F的大小与何有关？如使导线与磁场平行放置，F=？垂直放置又如何？如改变导线长度，F如何变化？如果改变导线上的电流强度，F如何变化？总结：精确的的实验表明通电直导线垂直放置在确定的磁场中受到的磁场力F跟通过的电流强度I和导线长度L成正比，或者说跟I·L的乘积成正比。这就是说无论怎样改变电流强用心爱心专心度I和导线长度L，乘积IL增大多少倍，则F也增大多少倍。比值F/IL是恒量。如果改变在磁场中的位置，垂直磁场放置的通电导线F/IL比值又会是新的恒量，均反映磁场的性质。正如电场特性用电场强度来描述一样，磁场特性用一个新的物理量——磁感应强度来描述。3.板书：磁感应强度（B）（1）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B表示。（2）公式：B=F/(I·L)（3）矢量：B的方向与磁场方向，即小磁针N极受力方向相同。（4）单位：特斯拉（T）1T=1N/(A·m)，即垂直磁场方向放置的长1m的导线，通入电流为1A，如果受的磁场力为1N，则该处的磁感应强度B为1T.一般永久磁铁磁极附近的磁感应强度约为0.4T-0.7T；电机和变压器铁心中，磁感应强度为0.8T~1.4T，地面附近地磁场的磁感应强度约为0.5×10-4T。用心爱心专心