高二物理教案磁场-磁感应强度、磁通量

2024-05-05

高二物理教案磁场-磁感应强度、磁通量(精选5篇)

篇1:高二物理教案磁场-磁感应强度、磁通量

磁感应强度、磁通量

一、教学目标

1.理解磁感应强度和磁通量概念. 2.掌握用磁感线描述磁场的方法.

3.了解匀强磁场的特点,知道磁通密度即磁感应强度.

4.采用类比法,从电场强度概念引入分析,据比值法定义,建立磁感应强度概念.培养学生分析问题的能力和研究问题的方法.

二、重点、难点分析

磁感应强度是描述磁场性质的物理量,其概念的建立是本章的重点和难点.

1.在磁场中某处,垂直磁场方向放置的通电直导线,所受的磁场力与其导线长度和电流强度乘积的比值是不变的恒量,即只要在磁场中的位置不变,若是改变垂直磁场方向放置的导线长度,或改变其中的电流强度,则所受的磁场力改变,但磁场力与导线长度和电流强度乘积的比值是不变的,为一特定恒量,说明该恒量反映了磁场在该处的性质.如果改变磁场中的位置,再垂直磁场方向放置通电直导线,其所受磁场力与导线长度和电流强度乘积的比值又是一个不同的恒量,该恒量即反映磁场在这一位置场的性质.磁场的这种性质命名为磁感应强度.

这正可与电场类比:放在电场中某点的检验电荷所受到的电场力与其电量的比值是不变的恒量.它反映电场性质,命名为电场强度.

同是比值法定义.

2.磁通量是指穿过某个“面”的磁感线条数.因此一说磁通量必须指明是穿过哪个面的磁通量,“面”定了则面积大小定了,放在确定的磁场中,如果磁场方向与面的夹角不同,则穿过该面的磁感线条数不同.同样的面积,确定的磁场,垂直磁场方向放置,则穿过的磁感线条数最多,因此定义:垂直磁场方向放置的面积为S的面,其磁通量Φ=B·S.

3.磁感线的条数不是随意画的,它是由磁感应强度的大小决定的.垂直磁场方向单位面积上的磁通量棗即单位面积上的磁感线条数,叫磁通密度,B=Φ/S,即磁感应强度.

三、教具

干电池组,U形磁铁,水平平行裸铜线导轨,直铜棒,带夹导线三根,开关.

四、教学过程 1.引入新课: 复习电场,为用类比法建立磁感应强度概念作准备.

提问:电场的基本特性是什么?(对其中的电荷有电场力的作用.)空间有点电场Q建立的电场,如在其中的A点放一个检验电荷q1,什么?(比值为恒量,反映场的性质,叫电场强度.)

磁场的基本特征是什么?(对其中的电流,即通电导线有磁场力的作用.)

对磁场的这种特性如何描述呢? 2.观察实验

磁场对通电直导线有力的作用,引导学生作定性分析,得出:确定的磁场,对通电直导线的作用力大小与直导线的长度L、通入电流强度I,以及导线上电流方向与磁场方向夹角有关.

(1)通电导线在磁场中受到力的作用──磁场力F.F的方向与何有关?(磁场方向,电流方向,左手定则.)

(2)如果磁场确定,则F的大小与何有关?

如使导线与磁场平行放置,F=?垂直放置又如何? 如改变导线长度,F如何变化?

如果改变导线上的电流强度,F如何变化? 总结:精确的实验表明通电直导线垂直放置在确定的磁场中受到的磁场力F跟通过的电流强度I和导线长度L成正比,或者说跟I·L的乘积成正比.这就是说无论怎样改变电流强度I和导线长度L,乘积IL增大多少倍,则F也增大多少倍.比值F/IL是恒量.

如果改变在磁场中的位置,垂直磁场放置的通电导线F/IL比值又会是新的恒量,均反映磁场的性质.

正如电场特性用电场强度来描述一样,磁场特性用一个新的物理量──磁感应强度来描述.

3.板书:磁感应强度(B)

(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,用B表示.

(2)公式:B=F/(I·L)

(3)矢量:B的方向与磁场方向,即小磁针N极受力方向相同.(4)单位:特斯拉(T)1T=1N/(A·m),即垂直磁场方向放置的长lm的导线,通入电流为1A,如果受的磁场力为1N,则该处的磁感应强度B为1T.

一般永久磁铁磁极附近的磁感应强度约为0.4T~0.7T;电机和变压器铁心中,磁感应强度为0.8T~1.4T,地面附近地磁场的磁感应强度约为0.5×10-4T.

4.板书:匀强磁场

磁感应强度的大小和方向处处相同的区域,叫匀强磁场.

其磁感线平行且等距.长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场.

如用B=F/(I·L)测定非匀强磁场的磁感应强度时,所取导线应足够短,以能反映该位置的磁场为匀强.

5.板书:磁通量(Φ)

在后面的电学学习中,我们要讨论穿过某一个面的磁场情况.我们知道,磁场的强弱(即磁感应强度)可以用磁感线的疏密来表示.如果一个面积为S的面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的.我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量.

(1)定义:面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Φ表示.

(2)公式:Φ=B·S

(3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·m2

磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数. 6.板书:磁通密度

磁通密度大,即穿过单位面积的磁感线条数多,一定是磁感线很密,7.课堂小结

(1)磁感应强度既反映了磁场的强弱又反映了磁场的方向,它和磁通量都是描述磁场性质的物理量,应注意定义中所规定的条件,对其单位也应加强记忆.

(2)磁通量的计算很简单,只要知道匀强磁场的磁感应强度B和所讨论面的面积S,在面与磁场方向垂直的条件下Φ=B·S.(不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影.)磁通量是表示穿过所讨论面的磁感线条数的多少.在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小.

例:如图所示,在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环,试分析穿过A环、B环的磁通量谁大.

解:此题所给条件是非匀强磁场,不能用Φ=B·S计算,只能比较穿过两环的磁感线净条数多少,来判断磁通量的大小.条形磁铁的磁感线是从N极出发,经外空间磁场由S极进入,在磁铁内部的磁感线是从S极向N极,又因磁感线是闭合的平滑曲线,所以条形磁铁内外磁感线条数一样多.从下向上穿过A、B环的磁感线条数一样多,而从上向下穿过A环的磁感线多于B环,则A环从下向上穿过的净磁感线少于B环,所以B环的磁通量大于A环磁通量.

另外一个面积是S的面,垂直匀强磁场B放置,则穿过该面的磁通量Φ=B·S.如果该面转动180°则穿过该面的磁通量改变了2BS.

(3)磁感应强度概念的建立是通过类比法和用比值法定义的方法.同学们可总结一下,我们还在什么问题上使用过这两种方法,从而提高自己分析问题和研究问题的能力.

(教材使用人教社高级中学课本物理第二册──必修)

篇2:高二物理教案磁场-磁感应强度、磁通量

1. 在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献。下述说法中正确的是()A.发现电流磁效应现象的科学家是特斯拉 B.安培提出了著名的分子电流假说

C.奥斯特认为,磁场变化时会在空间激发出电场

D.纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,先后指出:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比

2. 关于磁现象的电本质,安培提出了分子电流假说.他是在怎样的情况下提出来的()A.安培通过精密仪器观察到分子电流

B.安培根据原子结构理论,进行严格推理得出的结论 C.安培根据环型电流的磁性与磁铁相似挺出的一种假说 D.安培凭空想出来的

3. 安培的分子电流假说揭示了磁现象的________.假说认为:在分子、原子的内部存在着一种________电流,它的两侧相当于两个________,磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由________而产生的.根据现代物理学的知识,安培所说的分子电流就是原子内部________的运动而形成的.4. 下列说法正确的是

A.安培定则是用来判断通电导线在磁场中受安培力方向的 B.库仑通过实验精确地测出了元电荷的电量值

C.伽利略支持哥白尼的日心说,发现了行星运动的三大定律 D.安培提出了“分子电流假说”,很好地解释了磁化、消磁等现象 5. 下列现象中,能表明电和磁有联系的是()A.摩擦起电 B.两块磁铁相互吸引或排斥

C.小磁针靠近通电导线时偏转 D.磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流

6. 安培的分子环形电流假说可以用来解释()A.永久磁铁的磁场 B.直线电流的磁场 C.环形电流的磁场 D.软铁棒被磁化的现象 7. 下面所述的几种相互作用中,通过磁场发生的有()A.两个静止电荷之间的相互作用 B.两根通电导线之间的相互作用 C.两个运动电荷之间的相互作用 D.磁体与运动电荷之间的相互作用

8. 在隧道工程以及矿山爆破作业中,部分未发爆的炸药残留在爆破孔内,很容易发生人身伤亡事故.为此,科学家制造了一种专门的磁性炸药,在磁性炸药制造 1 过程中掺入了10%的磁性材料--钡铁氧体,然后放入磁化机磁化.磁性炸药一旦爆炸,即可安全消磁,而遇到不发爆的情况可用磁性探测器测出未发爆的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃,炸药的爆炸温度约2240~3100℃,一般炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料表明()A.磁性材料在低温下容易被磁化 B.磁性材料在高温下容易被磁化 C.磁性材料在低温下容易被消磁 D.磁性材料在高温下容易被消磁

9. 一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化,这是因为()A.在外磁场中作用下,软铁棒中的分子电流取向变得大致相同 B.在外磁场中作用下,软铁棒中产生分子电流 C.在外磁场中作用下,软铁棒中的分子电流消失

D.在外磁场中作用下,软铁棒中的分子电流取向变得杂乱无章 10. 下列说法符合物理事实的是()

A.电子就是元电荷,物理学家密里根通过油滴实验测出了元电荷的数值 B.为了用简洁的方法描述电场,法拉第引入了电场线

C.电流的单位是安培.安培总结出了欧姆定律.安培提出了分子电流假说 D.奥斯特发现了电流的磁效应.静电力常量K也是奥斯特利用扭秤实验测量得到的参考答案: 1. 答案: BD 2. 答案: C 3. 答案: 电本质,环形,磁极,电荷的运动,电子 4. 答案: D 5. 答案: CD 解析: 试题分析:摩擦起电表明电荷可以发生转移,不能表明电和磁有联系,A错;两块磁铁相互吸引或排斥说明磁体间有联系,不能表明电和磁有联系,B错;小磁针靠近通电导线时偏转和磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流都能表明电和磁有联系,CD对。考点:本题考查电和磁间的联系

点评:本题学生明确现象中有磁场和电流且两者间有对应的关系,这样表明电和磁是有联系的。

6. 答案: AD 解析: 注意安培的分子电流假说不能用来解释电流的磁场。7. 答案: BCD 解析: 在磁铁的周围和通电导线周围都存在着磁场,磁体间、电流间、磁体与电流间的相互作用都是通过磁场发生的,而静止电荷间的相互作用是通过电场发生的 8. 答案: AD 解析: 由安培分子电流假说可知,低温情况下,分子运动不剧烈,在外磁场的作用下,分子环形电流的磁极趋向基本一致,因而易被磁化,而高温时,分子剧烈运动,导致趋向基本一致的分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章,进而达到消磁目的,故AD正确 9. 答案: A 解析: 根据分子电流假说我们知道构成磁体的分子内部存在一种环形电流--分子电流通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的,它们产生的磁场互相抵消,但是将他放在磁铁附近因为在外磁场中作用下,软铁棒中的分子电流取向变得大致相同,所以被磁化.故选项A正确 10. 答案: B 解析: 考点: 物理学史. 专题: 常规题型.

分析: 根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.

解答: 解:A、元电荷是自然界最小的电量,不是电荷,物理学家密里根通过油滴实验测出了元电荷的数值,故A错误

B.为了用简洁的方法描述电场,法拉第引入了电场线,故B正确

C.电流的单位是安培.欧姆总结出了欧姆定律.安培提出了分子电流假说,故C错误 D.奥斯特发现了电流的磁效应.静电力常量K是库仑利用扭秤实验测量得到,故D错误 故选:B.

篇3:高二物理磁场和磁感线教案

1、知道磁体周围存在着磁场和磁场具有方向性;

2、知道磁感线可用来形象地表示磁场及其方向。

(二)教具

条形磁体,蹄形磁体,小磁针,玻璃板,铁屑。

(三)教学过程

1、复习提问,引入新课

复习提问:什么是力?(力是物体对物体的作用)

当两磁极相互靠近时,其相互作用是怎样的?

(同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引)

进一步提问引入新课:

两磁极相互靠近并未接触时,它们是怎样发生作用的呢?放在磁体附近的大头针并未接触磁体却能被磁体所吸引,磁体又是怎样作用于大头针的?这节课我们就来研究探索这类问题。

2、进行新课

(1)引导学生通过实验认识磁场的存在

请同学们将小磁针、条形磁体摆放在桌子上,然后进行下列实验:

学生实验:首先在桌上放一圈小磁针,观察小磁针的指向;然后将条形磁体放到小磁针中间,观察小磁针的指向有什么变化;再拿开磁体,观察小磁针的指向。

提问:同学们刚才观察到什么现象?

(当条形磁体放到小磁针中间时,小磁针的指向都发生了偏转,不再指南北了,拿开磁体,小磁针又恢复了原来的指向)

教师进一步提问:当条形磁体放到小磁针中间时,磁体周围的小磁针都发生了偏转,说明小磁针都受到了磁力作用,这个力是磁体直接作用于小磁针的吗?为什么?

(不是。因为小磁针没有直接接触磁体)

教师指出:由上述现象我们可以推断出磁体周围的空间一定存在着一种物质,磁体是通过这种物质对小磁针发生了磁力的作用,使它发生了偏转。科学家把这种物质叫做磁场。板书:

一、实验表明:磁体周围的空间存在着磁场。

讲述:同学们也许会问:我们并没有看见磁场周围的磁场啊?看不见、摸不着的东西,我们可以根据它所表现出来的性质来研究它、认识它,这正是科学的力量所在,也是我们应该学习和掌握的科学研究方法。

紧接着提问:空气看不见、摸不着,我们可以根据什么来认识它?

(根据空气流动形成的风所产生的.作用来认识它)

电流看不见、摸不着,我们可以根据什么来认识它?

(根据电流所产生的效应来认识它)

教师指出:同样,磁场看不见、摸不着,我们可以根据它所表现出来的性质来认识它。

提问:磁场的基本性质是什么呢?

引导学生分析:从上面的实验可以看出,把小磁针放入磁体周围的磁场中时,要受到磁场的磁力作用;当两个磁极靠近时,它们之间的相互排斥或相互吸引也是磁场作用的结果。由此我们可以得出下列结论:

板书:二、磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用都是通过磁场发生的。

(2)研究磁场的方向

提问:我们知道,力是有方向的。既然磁场对放入其中的磁体都产生磁力的作用,那么磁场有没有方向呢?它的方向又是怎样的呢?

让学生再观察一次前面的实验,提问:

小磁针在磁场中是保持一定方向,还是上下、左右摆动,没有一定方向?这说明什么?(保持一定的方向,说明磁场是有方向的。)

教师讲解并板书:三、在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

(3)通过实验研究磁感线

提问:磁场看不见、摸不着,有没有办法把磁场及其方向更形象、更直观地显示出来呢?讲述:我们知道,小磁针在磁场中要受到磁场的作用,小磁针的北极所指的方向就是该点的磁场方向。那么,我们可以在磁场中放上许许多多的小磁针,它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况和方向。

进一步提问:小磁场在磁场中的分布情况是怎样的呢?下面我们用铁屑代替小磁针来做实验:(铁屑放入磁场中被磁化,每粒铁屑都变成了小磁针)

学生实验:在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑,然后把玻璃板放在条形磁体上,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布有什么变化?换用蹄形磁体再做一次,观察蹄形磁体周围的铁屑分布有什么变化?

提问:同学们观察到了什么现象?

(观察到铁屑在磁场的作用下转动,最后有规则地排列成一条条曲线。)

进一步提问:这个现象对我们直观地显示磁场的分布情况有什么启示呢?师生讨论得出:因为铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况,所以我们可以仿照铁屑的分布情况,在磁体的周围画一些曲线,使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致,这样就可以用这些有方向的曲线来描述磁场的情况。

教师指出:科学家把这样的曲线叫做磁感应线,简称磁感线。并且通过研究发现,磁体周围的磁感线的方向都是从磁体北极出来,回到磁体南极的。

板书:四、磁感线:可以用来形象、精确地描述空间磁场的分布情况。磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来,回到磁体南极。

引导学生在黑板上画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线。

提问:同名磁极、异名磁极间磁感线的分布情况又是怎样的呢?下面我们用同样的办法来研究。

学生实验:在一块玻璃上均匀地撤一些铁屑后,先放在异名磁极上,后放在同名磁极上,观察铁屑的分布情况。

仿照铁屑的分布情况,画出同名磁极、异名磁极间的磁感线。

教师强调:磁体周围的磁感线只是帮助我们描述磁场而假想的一条条曲线。磁场是客观存在的,而磁感线并不存在。

提问:知道一个磁场的磁感线分市情况后,你将怎样根据磁场的方向判断放在其中的小磁针的N、S极所受磁力的方向呢?

教师提出:在磁场中的某点,磁针北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。

引导学生讨论课本中的想想议议:。

3、小结

提问:本节课我们主要研究了哪两个内容?

学生回答后,教师板书课题:

第二节磁场和磁感线

在这两个内容里我们应该掌握哪些知识呢?

引导学生进行归纳(略)。

(四)说明

篇4:高二物理教案磁场-磁感应强度、磁通量

磁感应强度、磁通量

一、教学目标

1.掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义. 2.掌握利用磁感应强度的定义式进行计算.

3.掌握在匀强磁场中通过面积S的磁通量的计算.

4. 搞清楚磁感应强度与磁场力,磁感应强度与磁通量的区别和联系.

二、重点、难点分析

1.该节课的重点是磁感应强度和磁通量的概念.

2.磁感应强度的定义是有条件的,它必须是当通电直导线L与磁

3.磁通量概念的建立也是一个难点,讲解时,要引入磁感线来帮助学生理解和掌握.

三、教具

1.通电导体在磁场中受力演示. 2.电流天平.(选用)

3.挂图(磁感线、磁通量用).

四、主要教学过程

(一)引入新课

提问:什么是磁现象的电本质?

应答:运动电荷(电流)在自己周围空间产生磁场,磁场对运动电荷或电流有力的作用,磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都可以看成是运动电荷之间通过磁场而发生相互作用.这就是磁现象的电本质.

为了表征磁场的强弱和方向,我们引入一个新的物理量:磁感应强度.我们都知道电场强度是描述电场力的特性的,那么磁感应强度就是描述磁场力特性的物理量,因此我们可以用类比的方法得出磁感应强度的定义来.

提问:电场强度是如何定义的?

应答:电场中某点的电场强度等于检验电荷在该点所受电场力与检

电荷在该点的受力方向.

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学习资 料

(二)教学过程设计 1.磁感应强度(板书)

通过实验,得出结论,当通电直导线在匀强磁场中与磁场方向垂直时,受到磁场对它的力的作用.对于同一磁场,当电流加倍时,通电导线受到的磁场力也加倍,这说明通电导线受到的磁场力与通过它的电流强度成正比.而当通电导线长度加倍时,它受到的磁场力也加倍,这说明通电导线受到的磁场力与导线长也成正比.对于磁场中某处来说,通电导线在该处受的磁场力F与通电电流强度I与导线长度L乘积的比值是一个恒量,它与电流强度和导线长度的大小均无关.在磁场中不同位置,这个比值可能各不相同,因此,这个比值反映了磁场的强弱.

提问:类比电场强度的定义,谁能根据以上实验事实用一句话来定义磁感应强度,用B来表示,并写出它的定义式.

回答:磁场中某处的磁感应强度等于通电直导线在该处所受磁场力F与通电电流和导线长度乘积IL的比.定义式为

再问:通电直导线应怎样放入磁场? 应答:通电直导线应当垂直于磁场方向.

指出前面的回答对磁感应强度的论述是不严密的.(不管学生回答的严密不严密)应强调通电直导线必须在垂直磁场方向的条件下,该定义才成立.在测量精度要求允许的条件下,在非匀强磁场中,当通电导线足够短,可以近似地看成一个点,在该点附近的磁场也可近似地看成

小结:(板书)

(1)磁感应强度的定义

在磁场中某处垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场力F,跟通电电流强度和导线长度的乘积IL的比值叫做该处的磁感应强度B.

(2)磁感应强度的公式(定义式):

(3)磁感应强度的单位(板书)

在国际单位制中,B的单位是特斯拉(T),由B的定义式可知:

(4)磁感应强度的方向(板书)

磁感应强度是矢量,不但有大小,而且有方向,其方向即为该处磁

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学习资 料

场方向.

顺便说明,一般的永磁体磁极附近的磁感应强度是0.5T左右,地球表面的地磁场的磁感应强度大约为5.0×10-5T.

练习1.匀强磁场中长2cm的通电导线垂直磁场方向,当通过导线的电流为2A时,它受到的磁场力大小为4×10-3N,问:该处的磁感应强度B是多大?(让学生回答)

应答:根据磁感应强度的定义

在这里应提醒学生在计算中要统一单位,计算中必须运用国际单位. 再问:若上题中,电流不变,导线长度减小到1cm,则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少?若导线长不变,电流增大为5A,则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少?

引导学生讨论,得出正确的答案:2×10-3N,0.1T;1×10-2N,0.IT,并指出,某处的磁感应强度由建立该磁场的场电流情况和该点的空间位置来决定,与检验通电直导线的电流强度大小、导线长短无关.

练习2.检验某处有无电场存在,可以用什么方法?检验某处有无磁场存在,可以用什么方法?

回答:检验有无电场存在,可用检验电荷,把检验电荷放在被检验处,若该检验电荷受到电场力作用,则该处有电场存在,场强不为零;若该检验电荷没有受到电场力作用,该处没有电场存在或该处场强为零.检验某处有无磁场存在,可用“检验电流”,把通电导线放在被检验处,若该通电导线受磁场力作用,则该处有磁场存在,磁感应强度不为零;若该通电导线不受磁场力作用,则该处无磁场存在,该处磁感应强度为零.

追问:如果通电导线不受磁场力,该处是一定不存在磁场,磁感应强度一定为零吗?

引导学生讨论,得出“不一定”的正确结果.因为当通电导线平行磁场方向放在磁场中,它是不受磁场力作用的(这是实验证明的结论).再次强调磁感应强度定义的条件:通电直导线必须垂直磁场方向放置.

再问:如何利用通电导线检验某处磁场的存在与否呢?

应答:可以改变通电导线的方向,若在各个方向均不受磁场力作用,则该处没有磁场.

再问:在通电导线在不同方法检测,至少检测几次就可确定该处没有磁场存在?

应答:至少在相互垂直的两个方向上检测两次.先将其放在任意方向检测,若此时其不受磁场力作用,则再将通电导线沿垂直刚才的方向放置,若此时其仍不受磁场力作用,则说明该处无磁场存在.

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学习资 料

2.磁感线(板书)

磁感线和电场线一样也是一种形象描述磁场强度大小和方向分布的假想的线,磁感线上各点的切线方向即该点的磁感应强度方向,磁感线的密疏,反映磁感应强度的大小.通过挂图应让学生熟悉条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线的分布,并正确地用“右手”安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线方向与电流方向的关系.

3.磁通量(板书)

磁感线和磁感应强度的关系.为了定量地确定磁感线的条数跟磁感应强度大小的关系,规定:在垂直磁场方向每平方米面积的磁感线的条数与该处的磁感应强度大小(单位是特)数值相同.这里应注意的是一般画磁感线可以按上述规定的任意倍来画图,这种画法只能帮助我们了解磁感应强度大小,方向的分布,不能通过每平方米的磁感线数来得出磁感应强度的数值.

提问:各点电场强度方向、大小均相同的电场叫什么电场?这种电场电场线的分布有什么特点?

应答:这种电场叫做匀强电场,匀强电场电场线的分布是间距相同方向一致的平行直线.

提问:什么叫做匀强磁场,怎样用磁感线描述匀强磁场?

应答:对于某范围内的磁场,其磁感应强度的大小和方向均相同,则该范围内的磁场叫做匀强磁场.可以用间距相同、方向一致的平行直线描述匀强磁场.

距离很近,相对面积相同且互相平行的异名磁极之间的磁场都可看做是匀强磁场.密绕螺线管中的磁场也可看做是匀强磁场.

(1)磁通量的定义(板书)

穿过某一面积的磁感线的条数,叫做穿过这个面积的磁通量,用符号Φ表示.

(2)磁通量与磁感应强度的关系(板书)

因为按前面的规定,穿过垂直磁场方向单位面积的磁感线条数,等于磁感应强度B,所以在匀强磁场中,垂直于磁场方向的面积S上的磁通量Φ为

Φ=BS

若平面S不跟磁场方向垂直,则应把S平面投影到垂直磁场方向的面上,若这两个面间夹角为θ,则:

Φ=BS⊥=BScosθ

当平面S与磁场方向平行时,θ=90°,Φ=0.(3)磁通量的单位(板书)

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学习资 料

在国际单位中,磁通量的单位是韦伯(Wb),简称韦.

1韦(Wb)=1特(T)×1米2(m2)

由Φ=BS,可得B=Φ/S,所以磁感应强度B等于垂直于磁场单位面积上的磁通量,也叫做磁通密度,用韦(Wb)/米2(m2)作单位.

(4)磁通量是标量(板书)

磁通量是标量,只有大小,无方向. 课堂练习

练习3.如图所示,平面S=0.6m2,它与匀强磁场方向的夹角α=30°,若该磁场磁感应强度B=0.4T,求通过S的磁通量Φ是多少?(可让几个同学同时到黑板上演算.)

学生演算时,常有些同学会套公式:

为此再一次强调,Φ=BScosθ中的θ是平面S与垂直磁场方向平面间的夹角,在此题中它应是α的余角,所以此题的正确解法应是

Φ=BScos(90°-α)=BSsinα =0.4×0.6×sin30°=0.12Wb

五、说明

1.用通电直导线检验磁场的存在或磁感应强度的大小,若不管怎样变化导线方向,某处通电直导线都不受电场力作用,严格地讲这只能说明该处的磁感应强度为零,而不能断定该处无磁场.就像检验电荷在某点不受电场力作用,只能说明该点电场强度为零或是合场强为零,而不能断定该点没有电场一样.

2.磁通量是标量,它只有大小,而没有方向.虽然从一个平面正面穿过一条磁感线与从反面穿过一条磁感线是不相等的(或说是相反的),可用正负号表示,但这个正负只是表示磁感线是从哪边穿过该平面的,而不是表示磁通量的方向.

课外作业:物理第三册(必修)p.224练习一.

(教材使用人教社高级中学课本物理第二册──必修)

篇5:高二物理教案磁场-磁感应强度、磁通量

【学习目标】

1、 理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系.

2、 对于公式 要知道推导过程.

3、能够熟练应用 解决有关问题.

【学习重点】 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。

【学习难点】 掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题

【知识梳理】 1.电场强度和电势差分别从 力 和 能 的角度描述了电场,它们分别与电荷在电场中受的电场力和电荷在电场中的能相联系。

我们已经知道电场力做功WAB=UABq,这个公式适用于一切电场。如果在匀强电场中移动电荷,电场力做功还可以用公式WAB=Fd=Eqd计算。比较上述两式得:UAB=Ed。此式只适用于匀强电场。

上式告诉我们:在匀强电场中,沿 电场线方向 的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。在国际单位制中,场强的单位是 N/C 或 V/m 。

2.由E=U/d可知,在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。据此,场强的方向就是电场中电势降落最 快 的方向。

3.在非匀强电场中,E=U/d可以理解为E=U/d ,由此可见电场强度就是电势对空间位置的变化率。也就是说电势随空间位置变化越快的地方电场强度越大。这类似于重力场中,地势随位置变化越快的地方越陡峭。

【典型例题】

【例题1】 如图图1-6-3所示,在匀强电场中,同一条电场线上有A、B两点,它们之间的距离为6M,现测得UAB = 150V。

求:⑴电场强度E的大小和方向;

⑵电场中A、C两点相距14M,A、C两点的连线与电强方向成600角,则C、A两点的电势差UCA为多大?

解⑴E=U/d= 150/0.06 = 2.5103 (V/m)

UAB=150V0,则B ,沿电场线方向电势降低,故场强方向向右。

UCA = UCA (AA为等势面)

UAC = Ed= EACcos600 = 2.51030.14 = 1.75102 (V)

所以 UCA = -1.75102 (V)

【反思】

收获疑问

【课堂反馈】

1.下列说法正确的是

A.匀强电场中各处场强相等,电势也相等

B.等势体各点电势相等,场强也相等

C.沿电场线方向电势一定越来越低

D.电势降低的`方向就是电场线的方向

2.下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说法是( )

A.在相同距离上的两点,电势差大的其场强也必定大

B.场强在数值上等于每单位距离上的电势降落

C.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等

D.电势降低的方向必定是电场强度的方向

3.下图中,A、B、C是匀强电场中的三个点,各点电势A=10 V、B=2 V、C=6 V,A、B、C三点在同一平面上,下列各图中电场强度的方向表示正确的是(

4.如图4所示,匀强电场场强E=100 V/m,A、B两点相距10 cm,A、B连线与电场线夹角为60,则UBA之值为()

A.-10 V B.10 V

C.-5 V D.-5 3 V

答案

1.答案 C

2. 答案 C

3. 答案 D

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