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2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第3章第3節(jié) 幾種常見的磁場(教案).doc

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2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第3章第3節(jié) 幾種常見的磁場(教案).doc

2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第3章第3節(jié) 幾種常見的磁場(教案)【知識與技能】1、知道什么是磁感線。2、知道條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的分布情況。 3、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方向。4、知道安培分子電流假說是如何提出的。 5、會(huì)利用安培假說解釋有關(guān)的現(xiàn)象。6、理解磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。7、知道磁通量定義,知道 =BS的適用條件,會(huì)用這一公式進(jìn)行計(jì)算?!具^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,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)描述磁場規(guī)律的另一重要方 法?!厩楦袘B(tài)度與價(jià)值觀】1、通過討論與交流,培養(yǎng)對物理探索的情感。2、領(lǐng)悟物理探索的基本思路,培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值感?!窘虒W(xué)過程】重難點(diǎn)一、磁感線磁感線1定義:在磁場中畫出一些曲線,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,這樣的曲線就叫做磁感線2性質(zhì)(1)磁感線在磁體的外部從北極(N極)指向南極(S極),在磁體的內(nèi)部則是由南極指向北極,形成一條閉合曲線(2)磁感線密集的地方磁場強(qiáng),稀疏的地方磁場弱(3)磁感線的切線方向即為該點(diǎn)的磁場方向(4)任意兩條磁感線不能相交3磁感線與電場線的比較兩種線比較內(nèi)容磁感線電場線不同點(diǎn)閉合曲線不閉合,起始于正電荷或無限遠(yuǎn),終止于負(fù)電荷或無限遠(yuǎn)相似點(diǎn)引入目的為形象描述場而引入的假想線,實(shí)際不存在疏密場的強(qiáng)弱切線方向場的方向是否相交不能相交(電場中無電荷空間不相交)【典型例題】磁場中某區(qū)域的磁感線,如圖所示,則 ( )Aa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等,BaBbBa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等,BaBbC同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大D同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小【答案】B重難點(diǎn)二、幾種常見的磁場1常見永磁體的磁場(如圖)2電流的磁場(1)直線電流的磁場安培定則(右手螺旋定則):右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向,如圖甲所示直線電流的磁場可有幾種不同的畫法,如圖乙所示(圖中的“”號表示磁場方向垂直紙面向里,“”表示磁場方向垂直紙面向外)【特別提醒】直線電流的磁場強(qiáng)弱與距離導(dǎo)線的距離有關(guān),離導(dǎo)線越近,磁場越強(qiáng),離導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁場越弱(2)環(huán)形電流的磁場(環(huán)形電流的)安培定則: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,如圖丙所示環(huán)形電流的磁場可有幾種不同的畫法,如圖丁所示【特別提醒】環(huán)形電流的磁場類似于條形磁鐵的磁場,其兩側(cè)分別對應(yīng)是磁場的N極和S極由于磁感線均為閉合曲線,所以環(huán)內(nèi)、外磁感線條數(shù)相等,故環(huán)內(nèi)磁場強(qiáng)、環(huán)外磁場弱3)通電螺線管的磁場(通電螺線管的)安培定則:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向與電流方向一致,大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線方向(如圖a所示)幾種常用的磁感線不同的畫法,如圖b所示【特別提醒】通電螺線管的磁場分布:外部與條形磁鐵外部的磁場分布情況相同,兩端分別為N極和S極管內(nèi)(邊緣除外)是勻強(qiáng)磁場,磁場方向由S極指向N極3勻強(qiáng)磁場(1)如果磁場的某一區(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)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場(2)產(chǎn)生方法距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(除邊緣部分外);通電螺線管內(nèi)部的磁場(除邊緣部分外);相隔一定距離的兩個(gè)平行放置的線圈通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場【典型例題】(多選)三根平行的長直通電導(dǎo)線,分別通過一個(gè)等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)且與三角形所在平面垂直,如圖所示,現(xiàn)在使每根通電導(dǎo)線在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,則下列說法中正確的有( )A. O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為BB. O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為BC. O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與斜邊夾角為90D. O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與斜邊夾角正切值為2【答案】BD重難點(diǎn)三、磁通量磁通量1定義:設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,有一個(gè)與磁場方向垂直的平面,面積為S,我們把B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量,簡稱磁通,用字母表示2公式:BS.(1)適用條件:勻強(qiáng)磁場;磁感線與平面垂直(2)在勻強(qiáng)磁場B中,若磁感線與平面不垂直,公式BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積BScos.式中Scos即面積S在垂直于磁感線方向的投影,我們稱為“有效面積”對磁通量的進(jìn)一步理解1定義式:BS公式BS中的B應(yīng)是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,S是與磁場方向垂直的面積,因此可以理解為BS。如果平面與磁場方向不垂直,應(yīng)把面積S投影到與磁場垂直的方向上,求出投影面S,代入到BS中計(jì)算,應(yīng)避免硬套公式BS sin或BScos。2磁通密度由BS得B,叫做磁通密度。單位:Wb/m2,關(guān)系:1T1Wb/m21N/(Am)。3磁通量的正負(fù)(1)磁通量是標(biāo)量,但有正負(fù),當(dāng)磁感線從某一面上穿入時(shí),磁通量為正值,穿出時(shí)即為負(fù)值。(2)若磁感線沿相反方向穿過同一平面,且正向磁通量為1,反向磁通量為2,則穿過該平面的磁通量12。4磁通量的變化量21(1)當(dāng)B不變,有效面積S變化時(shí),BS。(2)當(dāng)B變化,S不變時(shí),BS。(3)B和S同時(shí)變化,則21,但BS?!咎貏e提醒】穿過某一面積的磁通量是由穿過該面的磁感線條數(shù)的多少?zèng)Q定的,與匝數(shù)無關(guān)【典型例題】將面積是0.5m2的導(dǎo)線環(huán)放在勻強(qiáng)磁場中,環(huán)面與磁場方向垂直。已知穿過這個(gè)導(dǎo)線環(huán)的磁通量是4.010-2Wb,則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為A. 2.010-2T B. 4.010-2T C. 8.010-2T D. 1.010-2T【答案】C重難點(diǎn)四、安培分子電流假說安培分子電流假說1內(nèi)容:所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(電流)之間通過磁場而發(fā)生的相互作用在原子、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)磁極如圖所示2對有關(guān)磁現(xiàn)象的解釋(1)磁化:軟鐵棒未被磁化前,內(nèi)部分子電流取向雜亂無章,磁場相互抵消,對外界不顯磁性;在外界磁鐵的磁化下,內(nèi)部各分子電流取向一致,形成磁極(2)失磁:由于激烈的分子熱運(yùn)動(dòng)或機(jī)械運(yùn)動(dòng)使分子電流取向變得雜亂無章的結(jié)果

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