【精品】高中物理（人教版）選修3-1 優(yōu)秀教案--3.3《幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)》

1、.選修3-1第三章3.3幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)一、教材分析磁場(chǎng)的概念比較抽象，應(yīng)對(duì)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)使學(xué)生加以理解認(rèn)識(shí)，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容對(duì)后面的磁場(chǎng)力的分析至關(guān)重要。二、教學(xué)目的一知識(shí)與技能 1知道什么叫磁感線。2知道幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)條形、蹄形，直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管及磁感線分布的情況3會(huì)用安培定那么判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng)方向。4知道安培分子電流假說(shuō)，并能解釋有關(guān)現(xiàn)象5理解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的概念，明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)6理解磁通量的概念并能進(jìn)展有關(guān)計(jì)算二過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)和學(xué)生動(dòng)手運(yùn)用安培定那么、類比的方法加深對(duì)本節(jié)根底知識(shí)的認(rèn)識(shí)。三情感態(tài)度與價(jià)值觀1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析的才能.2

2、.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象才能.三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1會(huì)用安培定那么斷定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)方向.2正確理解磁通量的概念并能進(jìn)展有關(guān)計(jì)算四、學(xué)情分析磁場(chǎng)概念比較抽象，學(xué)生對(duì)此難以理解，但前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了電場(chǎng)，可采用類比的方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。五、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)演示法，講授法六、課前準(zhǔn)備：演示磁感線用的磁鐵及鐵屑，演示用幻燈片七、課時(shí)安排：1課時(shí)八、教學(xué)過(guò)程：一預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑二情景引入、展示目的 要點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。啟發(fā)學(xué)生考慮電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線形象地描繪，磁場(chǎng)可以用什么來(lái)描繪呢？學(xué)生答磁場(chǎng)可以用磁感線形象地描繪.- 引入新課老師類比電場(chǎng)線可以很好地描繪電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，同樣，

3、也可以用磁感線來(lái)描繪磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向三合作探究、精講點(diǎn)播【板書】1磁感線1磁感線的定義在磁場(chǎng)中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致，這樣的曲線叫做磁感線。2特點(diǎn)： A、磁感線是閉合曲線，磁鐵外部的磁感線是從北極出來(lái)，回到磁鐵的南極，內(nèi)部是從南極到北極.B、每條磁感線都是閉合曲線，任意兩條磁感線不相交。C、磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。D、磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小【演示】用鐵屑模擬磁感線的形狀，加深對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)。同時(shí)與電場(chǎng)線加以類比。【注意】磁場(chǎng)中并沒(méi)有磁感線客觀存在，而是人們?yōu)榱搜芯繂?wèn)題的方便而假想的。區(qū)別電場(chǎng)線和磁感線的不同

4、之處：電場(chǎng)線是不閉合的，而磁感線那么是閉合曲線。2幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)【演示】用鐵屑模擬磁感線的演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生直觀地明確條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(chǎng)簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵各自的磁感線的分布情況磁感線的走向及疏密分布。用投影片逐一展示:條形磁鐵圖1、蹄形磁鐵圖2、通電直導(dǎo)線圖3、通電環(huán)形電流圖4、通電螺線管以及地磁場(chǎng)簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵 圖5、1條形、蹄形磁鐵，同名、異名磁極的磁場(chǎng)周圍磁感線的分布情況圖1、圖22電流的磁場(chǎng)與安培定那么直線電流周圍的磁場(chǎng)在引導(dǎo)學(xué)生分析歸納的根底上得出a直線電流周圍的磁感線：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

5、直的平面上.圖3b直線電流的方向和磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定那么也叫右手螺旋定那么來(lái)斷定：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.環(huán)形電流的磁場(chǎng)a環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線：是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線，在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上，磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直圖4。老師引導(dǎo)學(xué)生得b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)系也可以用安培定那么來(lái)斷定：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.通電螺線管的磁場(chǎng).a通電螺線管磁場(chǎng)的磁感線：和條形磁鐵外部的磁感線相似，一端相當(dāng)于南極，一端相

6、當(dāng)于北極；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)繞電流的閉合曲線圖5b通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系，也可用安培定那么來(lái)斷定：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，那么大拇指所指的方向就是螺線管的北極螺線管內(nèi)部磁感線的方向.電流磁場(chǎng)和天然磁鐵相比的特點(diǎn)：磁場(chǎng)的有無(wú)可由通斷電來(lái)控制；磁場(chǎng)的極性可以由電流方向變換；磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來(lái)控制?！菊f(shuō)明】由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度親密相關(guān)，幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線的分布是一個(gè)非常根本的內(nèi)容，不掌握好，對(duì)后面的學(xué)習(xí)有很大影響。3安培分子電流假說(shuō)1安培分子

7、電流假說(shuō)對(duì)分子電流，結(jié)合環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的知識(shí)及安培定那么，以便學(xué)生更容易理解“它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極，這句話；并應(yīng)強(qiáng)調(diào)“這兩個(gè)磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)絡(luò)在一起，以便使他們理解磁極為什么不能以單獨(dú)的N極或S極存在的道理。2安培假說(shuō)可以解釋的一些問(wèn)題 可以用回形針、酒精燈、條形磁鐵、充磁機(jī)做好磁化和退磁的演示實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生的印象。舉生活中的例子說(shuō)明，比方磁卡不能與磁鐵放在一起等等?！菊f(shuō)明】“假說(shuō)，是用來(lái)說(shuō)明某種現(xiàn)象但未經(jīng)理論證實(shí)的命題。在物理定律和理論的建立過(guò)程中，“假說(shuō)，常常起著很重要的作用，它是在一定的觀察、實(shí)驗(yàn)的根底上概括和抽象出來(lái)的。安培分子電流的假說(shuō)就是在奧斯特的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下，經(jīng)過(guò)

8、思維開(kāi)展而產(chǎn)生出來(lái)的。3磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的 4勻強(qiáng)磁場(chǎng) 1勻強(qiáng)磁場(chǎng)：假如磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處一樣，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些間隔一樣的平行直線。 2兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)：即間隔 很近的兩個(gè)異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場(chǎng)；相隔一定間隔 的兩個(gè)平行線圈亥姆霍茲線圈通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)P87圖3.3-7，圖3.3-8。 5.磁通量1定義： 磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈面積S的乘積，叫穿過(guò)這個(gè)面的磁通量是重要的根本概念。2表達(dá)式：=BS【注意】對(duì)于磁通量的計(jì)算要注意條件，即B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，S是線圈面

9、積在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上的投影面積。磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分，可舉特例說(shuō)明。3單位：韋伯，簡(jiǎn)稱韋，符號(hào)Wb 1Wb = 1T·m24磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義磁通密度:即B =/S上式表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積的磁通量，并且用Wb/m2做單位磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種單位。所以：1T = 1 Wb/m2 = 1N/A·m三小結(jié)：對(duì)本節(jié)各知識(shí)點(diǎn)做簡(jiǎn)要的小結(jié)。四反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)1.如下圖，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時(shí)N極指向右.試斷定電源的正負(fù)極.解析：小磁針N極的指向即為該處的磁場(chǎng)方向，所以在螺線管內(nèi)部磁感線方向由ab，根據(jù)安培定那么可斷定電流由c端流出，由d端流入，故c端為電源的正極，d端為負(fù)極.注意：不要錯(cuò)誤地認(rèn)為螺線管b端吸引小磁針的N極，從而斷定b端相當(dāng)于條形磁鐵的南極，關(guān)鍵是要分清螺線管內(nèi)、外部磁感線的分布.2.如下圖，當(dāng)線圈中通以電流時(shí)，小磁針的北極指向讀者.學(xué)生確定電流方向.答案：電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?五發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)九、板書設(shè)計(jì)磁感線：人為畫出，可形象描繪磁場(chǎng)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)：安培定那么：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。勻