《磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量》參考教案

4/45.3磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量一、教學(xué)目標(biāo)1．掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義和磁通量的定義．2．掌握在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通過面積S的磁通量的計(jì)算．3．搞清楚磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)力，磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁通量的區(qū)別和聯(lián)系．二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1．該節(jié)課的重點(diǎn)是磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量的概念．2．磁通量概念的建立也是一個(gè)難點(diǎn)，講解時(shí)，要引入磁感線來幫助學(xué)生理解和掌握．三、教具掛圖（磁感線、磁通量用）．四、教學(xué)過程（一）引入新課迷你實(shí)驗(yàn)室：感受磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，通過學(xué)生的直觀感受，做出以下提問。提問：電與磁之間有聯(lián)系嗎？什么是磁現(xiàn)象的電本質(zhì)？應(yīng)答：運(yùn)動(dòng)電荷（電流）在自己周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷或電流有力的作用，磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發(fā)生相互作用都可以看成是運(yùn)動(dòng)電荷之間通過磁場(chǎng)而發(fā)生相互作用．這就是磁現(xiàn)象的電本質(zhì)．為了表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，我們引入一個(gè)新的物理量：磁感應(yīng)強(qiáng)度．我們都知道電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的特性的，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度就是描述磁場(chǎng)力特性的物理量，因此我們可以用類比的方法得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義來．提問：電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的？應(yīng)答：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力與檢電荷在該點(diǎn)的受力方向．（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)一．磁感應(yīng)強(qiáng)度通過實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論，當(dāng)通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，受到磁場(chǎng)對(duì)它的力的作用．對(duì)于同一磁場(chǎng)，當(dāng)電流加倍時(shí)，通電導(dǎo)線周圍的磁感線越密，說明此處的磁場(chǎng)越強(qiáng)．在磁場(chǎng)中不同位置，磁感線的疏密程度是不一樣的，因此，我們可以用磁感線的疏密程度來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度。提問：類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，誰能根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)用一句話來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度，用B來表示．回答：穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。1.板書：穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位，在國(guó)際單位制中，B的單位是特斯拉（T）：2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，不但有大小，而且有方向，其方向即為該處磁場(chǎng)方向，即放在該點(diǎn)的小磁針N極受力的方向．順便說明，一般的永磁體磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度是0.5T左右，地球表面的地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約為5.0×10-5T．3.勻強(qiáng)磁場(chǎng)提問：各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向、大小均相同的電場(chǎng)叫什么電場(chǎng)？這種電場(chǎng)電場(chǎng)線的分布有什么特點(diǎn)？應(yīng)答：這種電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線的分布是間距相同方向一致的平行直線．提問：什么叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)，怎樣用磁感線描述勻強(qiáng)磁場(chǎng)？應(yīng)答：對(duì)于某范圍內(nèi)的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向均相同，則該范圍內(nèi)的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)．可以用間距相同、方向一致的平行直線描述勻強(qiáng)磁場(chǎng)．距離很近，相對(duì)面積相同且互相平行的異名磁極之間的磁場(chǎng)都可看做是勻強(qiáng)磁場(chǎng)．密繞螺線管中的磁場(chǎng)也可看做是勻強(qiáng)磁場(chǎng)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)：在磁場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域里，如果各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向都相同，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相同的平行直線。P104圖5-20。像電場(chǎng)一樣，磁場(chǎng)也服從疊加原理，如果有幾個(gè)磁場(chǎng)同時(shí)存在它們的磁場(chǎng)就相互疊加，這時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就等于各個(gè)磁場(chǎng)在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。強(qiáng)調(diào)：磁感線和電場(chǎng)線一樣也是一種形象描述磁場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向分布的假想的線，磁感線上各點(diǎn)的切線方向即該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，磁感線的密疏，反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．通過掛圖應(yīng)讓學(xué)生熟悉條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的磁感線的分布，并正確地用“右手”安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線方向與電流方向的關(guān)系．二．磁通量（1）磁通量的定義穿過某一面積S的磁感線的條數(shù)定義為穿過該面積的磁通量，用符號(hào)Φ表示．（2）磁通量與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系因?yàn)榘辞懊娴囊?guī)定，穿過垂直磁場(chǎng)方向單位面積的磁感線條數(shù)，等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，所以在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向的面積S上的磁通量Φ為Φ=BS若平面S不跟磁場(chǎng)方向垂直，則應(yīng)把S平面投影到垂直磁場(chǎng)方向的面上，若這兩個(gè)面間夾角為θ，則：Φ=BS⊥=BScosθ當(dāng)平面S與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，θ=90°，Φ=0．（3）磁通量的單位在國(guó)際單位中，磁通量的單位是韋伯（Wb），簡(jiǎn)稱韋．1韋（Wb）=1特（T）×1米2（m2由Φ=BS，可得B=Φ／S，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于垂直于磁場(chǎng)單位面積上的磁通量，也叫做磁通密度，用韋（Wb）／米2（m2）作單位．（4）磁通量是標(biāo)量磁通量是標(biāo)量，只有大小，無方向．例題：課本105課堂練習(xí)練習(xí)．如圖所示，平面S=0.6m2，它與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的夾角α=30°，若該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，求通過S的磁通量Φ學(xué)生演算時(shí)，常有些同學(xué)會(huì)套公式：為此再一次強(qiáng)調(diào)，Φ=BScosθ中的θ是平面S與垂直磁場(chǎng)方向平面間的夾角，在此題中它應(yīng)是α的余角，所以此題的正確解法應(yīng)是Φ=BScos(90°－α）=BSsinα=0.4×0.6×sin30°=0.12Wb三、小結(jié)1．知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，像電場(chǎng)一樣，磁場(chǎng)也服從疊加原理，如果有幾個(gè)磁場(chǎng)同時(shí)存在它們的磁場(chǎng)就相互疊加，這時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就等于各個(gè)磁場(chǎng)在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的