磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 人教版

1、磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量一、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(xiàn)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(xiàn)，所受的磁場(chǎng)力與其導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)長(zhǎng)度和電流強(qiáng)度乘積的比值是不變的，為一

2、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(xiàn)，其所受磁場(chǎng)力與導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)條

3、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=B·S。3磁感線(xiàn)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即單位面積上的磁感線(xiàn)條數(shù)，叫磁通密度，B=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(xiàn)導(dǎo)軌，直銅棒，帶夾導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)有磁場(chǎng)力的作

4、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(xiàn)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(xiàn)的作用力大小與直導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度L、通入電流強(qiáng)度I，以及導(dǎo)線(xiàn)上電流方向與磁場(chǎng)方向夾角有關(guān)。（1）通電導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)與磁場(chǎng)平行放置，F(xiàn)=？垂直放置又如何？如改變導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度，F(xiàn)如何變化？如果改變導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)長(zhǎng)度L成正比，或者說(shuō)跟I·L的乘積成正比。這就

5、是說(shuō)無(wú)論怎樣改變電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L，乘積IL增大多少倍，則F也增大多少倍。比值FIL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(xiàn)FIL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(xiàn)，所受到的磁場(chǎng)力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L的乘積IL的比值，叫做通電導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，用B表示。（2）公式：B=F（I·L）（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（A·m），即垂直磁場(chǎng)方向放

6、置的長(zhǎng)1m的導(dǎo)線(xiàn)，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0.4T0.7T；電機(jī)和變壓器鐵心中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T1.4T，地面附近地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.5×10-4T。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(xiàn)平行且等距。長(zhǎng)的通電螺線(xiàn)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（I·L）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(xiàn)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（）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)

7、弱（即磁感應(yīng)強(qiáng)度）可以用磁感線(xiàn)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(xiàn)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，用表示。（2）公式：=B·S（3）單位：韋伯（Wb）  1Wb=1T·m2磁通量就是表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線(xiàn)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(xiàn)條數(shù)多，一定是磁感線(xiàn)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

8、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=B·S。（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(xiàn)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(xiàn)條數(shù)的多少定性判斷穿過(guò)該面的磁通量的大小。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=B·S計(jì)算，只能比較穿過(guò)兩環(huán)的磁感線(xiàn)凈條數(shù)多少，來(lái)判斷磁通量的大小。條形磁鐵的磁感線(xiàn)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(xiàn)是從S極向N極，又因磁感線(xiàn)是閉合的平滑曲線(xiàn)，所以條形磁鐵內(nèi)外磁感線(xiàn)條數(shù)一樣多。從下向上穿過(guò)A、B環(huán)的磁感線(xiàn)條數(shù)一樣多，而從上向下穿過(guò)A環(huán)的磁感線(xiàn)多于B環(huán)，則A環(huán)從下向上穿過(guò)的凈磁感線(xiàn)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