2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步第二節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量教案新人教版必修3

PAGE7-第2節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量教學(xué)設(shè)計(jì)問(wèn)題與目標(biāo)1.學(xué)會(huì)應(yīng)用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。2.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義，知道B的單位。3.學(xué)會(huì)應(yīng)用公式F=BIL。4.了解磁通量的定義，知道Φ=BS的運(yùn)用條件，能利用此公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義磁通量的概念及計(jì)算難點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算2.磁通量的計(jì)算教學(xué)打算老師要求兩節(jié)干電池、導(dǎo)線(xiàn)、鐵釘、別針若干，教學(xué)課件學(xué)生要求復(fù)習(xí)磁場(chǎng)和電場(chǎng)的學(xué)問(wèn)，預(yù)習(xí)新課內(nèi)容教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課播放磁懸浮列車(chē)工作原理。初中我們做過(guò)電磁試驗(yàn)，經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)纏繞過(guò)的鐵釘，在導(dǎo)線(xiàn)通電后，鐵釘變成了具有磁性的磁鐵，可以吸附一些鐵屑。但是吸附實(shí)力并不是很強(qiáng)。與磁懸浮相比較，想一想為什么磁懸浮列車(chē)卻可以有很大的磁力呢？二、新課教學(xué)（一）磁感應(yīng)強(qiáng)度【老師活動(dòng)】為了弄清晰磁力大小不同的緣由，我們來(lái)做試驗(yàn)探討一下。我們用導(dǎo)線(xiàn)、鐵釘組成下面的裝置組裝好后，用一節(jié)干電池給導(dǎo)線(xiàn)通電，這樣我們就制成了一個(gè)簡(jiǎn)潔的電磁鐵。用電磁鐵去吸引別針，并記錄被吸引的別針數(shù)量；然后斷開(kāi)電池，再次用兩節(jié)串聯(lián)電池給導(dǎo)線(xiàn)通電，用電磁鐵吸引別針，并記錄被吸引的別針數(shù)量。比較兩次別針的數(shù)量說(shuō)明白什么？【學(xué)生活動(dòng)】?jī)晒?jié)電池的電磁鐵要比一節(jié)電池的電磁鐵吸引的別針多。說(shuō)明吸引別針的磁場(chǎng)大小與電流大小有關(guān)?！纠蠋熁顒?dòng)】既然磁場(chǎng)有大小之分，那我們來(lái)表示一下磁場(chǎng)大小。想要表示磁場(chǎng)大小，我們可以類(lèi)比電場(chǎng)的大小定義來(lái)確定。電場(chǎng)大小用電場(chǎng)強(qiáng)度表示，磁場(chǎng)我們就可以用磁場(chǎng)強(qiáng)度表示。電場(chǎng)強(qiáng)度定義式為，表示單位電荷在電場(chǎng)中所受的力即為電場(chǎng)強(qiáng)度。在物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流I與導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度l的乘積Il叫作電流元。同理，磁場(chǎng)強(qiáng)度我們就用單位電流元在磁場(chǎng)中所受的力來(lái)表示。那電流元在磁場(chǎng)中的受力與電流元有何關(guān)系呢？【老師活動(dòng)】如圖所示，三塊相同的蹄形磁體并排放在桌面上，可以認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是勻稱(chēng)的，將一根直導(dǎo)線(xiàn)水平懸掛在磁體的兩極間，導(dǎo)線(xiàn)的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向（由下向上）垂直。有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)將搖擺肯定角度，通過(guò)搖擺角度的大小可以比較導(dǎo)線(xiàn)受力的大小。分別接通“2、3”和“1、4”，可以變更導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度，電流由外部電路限制。（1）先保持導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度不變，變更電流的大小。結(jié)論：通電導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度肯定時(shí)，電流越大，導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)力就越大。（2）然后保持電流不變，變更導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度。結(jié)論：電流肯定時(shí)，通電導(dǎo)線(xiàn)越長(zhǎng)，磁場(chǎng)力越大。精確的試驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力的大小，既與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度l成正比，又與導(dǎo)線(xiàn)中的電流I成正比，即與I和l的乘積Il成正比，用公式表示為F=IlB。式中B與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度和電流的大小都沒(méi)有關(guān)系。結(jié)論：（1）在同一磁場(chǎng)中，不管I、l如何變更，比值B總是不變的。（2）I、l不變，但在不同的磁場(chǎng)中，比值B是不同的。（3）可見(jiàn)，B是由磁場(chǎng)本身確定的，在電流I、導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度l相同的狀況下，電流所受的磁場(chǎng)力越大，比值B越大，表示磁場(chǎng)越強(qiáng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義式為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位由F、I、和l的單位確定。在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱(chēng)特，符號(hào)T，即（二）勻強(qiáng)磁場(chǎng)1.定義：假如磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這個(gè)磁場(chǎng)叫作勻強(qiáng)磁場(chǎng)。2.分布狀況：距離很近的兩個(gè)平行異名磁極之間的磁場(chǎng)，除邊緣部格外，可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。3.表示方法：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是間距相等、方向相同的平行直線(xiàn)。（三）磁通量在電場(chǎng)中，電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。同樣，磁場(chǎng)中的磁感線(xiàn)疏密也表示磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小。換一種方式思索：在相同的面積狀況下，通過(guò)的磁感線(xiàn)根數(shù)越多，磁場(chǎng)強(qiáng)度越大。設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量，簡(jiǎn)稱(chēng)磁通。用字母Φ表示磁通量，則Φ=BS假如磁感應(yīng)強(qiáng)度B不與我們探討的平面垂直，例如下圖中的S，這時(shí)，我們就用這個(gè)面在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向的投影面積S＇與B的乘積表示磁通量。磁通量的單位，在國(guó)際單位制中，磁通量的單位是韋伯，簡(jiǎn)稱(chēng)韋，符號(hào)Wb。從Φ=BS可以得出，這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于穿過(guò)垂直磁場(chǎng)方向的單位面積的磁通量。三、課堂小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，并了解了確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的因素，以及磁場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算四、作業(yè)設(shè)計(jì)完成課本第113頁(yè)習(xí)題課堂練習(xí)1.有人依據(jù)公式提出以下看法，其中正確的是()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線(xiàn)受到的磁場(chǎng)力F的大小成正比B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線(xiàn)的電流I成反比C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度成反比D.磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，它是客觀存在的，它與外加導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度、電流的強(qiáng)弱和受力狀況均無(wú)關(guān)2.有關(guān)磁場(chǎng)的物理概念，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，是矢量B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流方向有關(guān)C．磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向表示磁場(chǎng)的方向，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟放入磁場(chǎng)中的受磁場(chǎng)力作用的電流方向有關(guān)3.下面說(shuō)法正確的是（）A．依據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與IL乘積成反比B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同C．一小段通電直導(dǎo)線(xiàn)在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度肯定為零D．磁感線(xiàn)總是從磁鐵的N極動(dòng)身，到S極終止4.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是()A.一小段通電導(dǎo)線(xiàn)放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置，那么它受到的磁場(chǎng)力也肯定為零B.通電導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)力為零，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度也肯定為零C.放置在磁場(chǎng)中1m長(zhǎng)的通電導(dǎo)線(xiàn)，通過(guò)1A的電流，受到的磁場(chǎng)力為1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是1TD.磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟電流在該處受到的磁場(chǎng)力F的方向相同答案以及解析1.答案：D解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，它是客觀存在的，它與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度、電流的強(qiáng)弱和受力狀況均無(wú)關(guān)，只是由通電導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)力與導(dǎo)線(xiàn)的電流和長(zhǎng)度的乘積的比值來(lái)度量，故選D。2.答案：D解析：A.磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，是矢量，故A正確。B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，跟產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流方向有關(guān)，故B正確；C.磁感線(xiàn)可以形象描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向表示磁場(chǎng)的方向，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，故C正確；D.電流的磁場(chǎng)的方向跟產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流方向有關(guān)，而與放入磁場(chǎng)中的受磁場(chǎng)力作用的電流無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。本題選說(shuō)法中錯(cuò)誤的故選：D。3.答案：B解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度是采納比值法定義的，B大小與F.IL無(wú)關(guān)，B由磁場(chǎng)本身確定，故A錯(cuò)誤；依據(jù)可知，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零處，它所受磁場(chǎng)力肯定為零，故B正確。當(dāng)導(dǎo)體方向與磁場(chǎng)方向在一條線(xiàn)上時(shí)，導(dǎo)體不受磁場(chǎng)力作用，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度并非為零，故C錯(cuò)誤；依據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)方向與磁場(chǎng)力方向垂直，故D錯(cuò)誤。4.答案：A解析：A選項(xiàng)依據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義A選項(xiàng)對(duì)。

B選項(xiàng)通電導(dǎo)線(xiàn)(電流I)與磁場(chǎng)平行時(shí),磁場(chǎng)力為零。B選項(xiàng)錯(cuò)誤

C選項(xiàng)通電導(dǎo)線(xiàn)(電流I)與磁場(chǎng)垂直。C選項(xiàng)錯(cuò)。

D選項(xiàng)B與F方向肯定垂直D選項(xiàng)錯(cuò)。板書(shū)設(shè)計(jì)第2節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量一、磁感應(yīng)強(qiáng)度1.方向：物理學(xué)中規(guī)定，小磁針靜止時(shí)，N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，簡(jiǎn)稱(chēng)磁場(chǎng)的方向。2.大?。?）公式：（2）意義：表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的