1、 .wd.3.3 幾種常見的磁場 新課標要求一知識與技能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、會用安培定那么判斷直線電流、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、會利用安培假說解釋有關的現(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，會用這一公式進展計算。二過程與方法1、通過模擬實驗體會磁感線的形狀，培養(yǎng)學生的空間想象能力。2、由電流和磁鐵都能產(chǎn)生磁場，提出安培分子電流假說，最后都歸結為磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。3、通過引入磁通量概念，使學生體會描述磁場規(guī)律的另一重要方法。三情感、態(tài)度與價

2、值觀1、通過討論與交流，培養(yǎng)對物理探索的情感。2、領悟物理探索的根本思路，培養(yǎng)科學的價值感。教學重點會用安培定那么判斷磁感線方向，理解安培分子電流假說。教學難點安培定那么的靈活應用即磁通量的計算。教學方法類比法、實驗法、比擬法教學用具：條形磁鐵、直導線、環(huán)形電流、通電螺線管、小磁針假設干、投影儀、展示臺、學生電源教學過程一引入新課教師：電場可以用電場線形象地描述，磁場可以用什么來描述呢？學生：磁場可以用磁感線形象地描述？教師：那么什么是磁感線？又有哪些特點呢？這節(jié)課我們就來學習有關磁感線的知識。二進展新課1、磁感線教師：什么是磁感線呢？學生閱讀教材，答復：所謂磁感線是在磁場中畫一些有方向的曲線

3、，曲線上每一點的切線方向表示該點的磁場方向。演示在磁場中放一塊玻璃板，在玻璃板上均勻地撒一層細鐵屑，細鐵屑在磁場里被磁化成“小磁針，輕敲玻璃板使鐵屑能在磁場作用下轉(zhuǎn)動。現(xiàn)象鐵屑靜止時有規(guī)那么地排列起來，顯示出磁感線的形狀。如圖3.3-1所示：用投影片出示條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線分布情況如下圖：問題磁鐵周圍的磁感線方向如何？學生答磁鐵外部的磁感線是從磁鐵的北極出來，進入磁鐵的南極。教師補充磁感線是閉合曲線，磁鐵外部的磁感線是從北極出來，回到磁鐵的南極，內(nèi)部是從南極到北極。用投影片出示通電直導線周圍的磁感線分布情況如圖3.3-2所示：問題通電直導線周圍的磁感線如何分布？學生答直線電流磁場的磁感線

4、是一些以導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導線垂直的平面上。問題直線電流周圍的磁感線分布和什么因素有關系？學生答直線電流周圍的磁感線方向和電流方向有關系。問題直線電流的方向跟電的磁感線方向之間的關系如何判斷呢？出示投影片直線電流的方向和電的磁感線方向之間的關系可用安培定那么也叫右手螺旋定那么來判定：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。出示投影片環(huán)形電流的磁場。如圖3.3-3所示：教師引導學生得環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關系也可以用安培定那么來判定：讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的

5、方向就是環(huán)形導線中心軸線上磁感線的方向。出示投影片通電螺線管的磁場。如圖3.3-4所示：問題通電螺線管外部的磁場和什么相似？學生答通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似，一端相當于南極，一端相當于北極。問題通電螺線管內(nèi)部的磁場如何？學生答通電螺線管內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，并和外部的磁感線連接，形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線。問題通電螺線管的磁感線方向和什么因素有關系？學生答通電螺線管的磁感線方向和螺線管的電流方向有關。問題如何判斷通電螺線管的極性？學生回憶得通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關系，也可用安培定那么來判定：用右手握住螺線管，讓彎曲四指所指

6、的方向和電流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。問題磁感線和電場線有何區(qū)別？教師引導學生分析得1電場線是電場的形象描述，而磁感線是磁場的形象描述。2電場線不是閉合曲線，而磁感線是閉合曲線。3電場線上每一點的切線方向都是跟該點的場強方向一致，磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁感應強度方向一致。4電場線的疏密程度表示電場強度的大小。磁感線的疏密程度表示磁感應強度的大小。問題電流磁場和天然磁鐵相比有何特點？學生答1電流磁場的有無可由通斷電來控制。2電流磁場的極性可以由電流方向變換。3電流磁場的強弱可由電流的大小來控制。問題電流的磁場有何用途？學生答電流的磁場用途很廣泛，如電磁起

7、重機、 、電動機、發(fā)電機以及在自動控制中得到普遍應用的電磁繼電器。2、安培分子電流假說教師：磁鐵和電流都能產(chǎn)生磁場。它們的磁場是否有什么關系呢？我么已經(jīng)知道，通電螺線管和條形磁鐵的磁場分布十分相似，安培由此受到啟發(fā)，提出了著名的分子電流假說。教師：分子電流假說的內(nèi)容是什么呢？學生答復：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，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當于兩個磁極，這就是分子電流假說。投影片出示課本圖3.3-6以進一步理解安培分子電流假說。教師：用安培假說可以解釋磁現(xiàn)象讓學生閱讀課文，答復以下問題。問題一根鐵棒在未被磁化時為什么對外界不顯磁性？學生答鐵棒未

8、被磁化時，內(nèi)部各分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外界不顯磁性。問題什么是磁化？如何去理解磁化和磁極？學生答使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化。在有外界磁場的作用時，某些物質(zhì)內(nèi)部各分子電流的取向會變得大致一樣，這個過程就是磁化，這些物質(zhì)被磁化后，各分子電流的磁場互相疊加，對外界顯示出較強的磁作用，在兩端形成磁極。問題永磁體為什么具有磁性？學生答永磁體之所以具有磁性，是因為它內(nèi)部的環(huán)形分子電流本來就排列整齊.問題永磁體如何失去磁性？學生答永磁體受到高溫或猛烈的敲擊會失去磁性，這是因為在劇烈的熱運動或機械振動的影響下，分子電流的取向又變得雜亂無章了。問題為什么無論把磁棒折成多

9、小的一段，它總有兩個磁極？學生答每個環(huán)形分子電流的兩個側(cè)面必定同時出現(xiàn)，一面相當于N極，另一面相當于S極。教師：安培分子電流假說提醒了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)問題分子電流是如何形成的？學生答分子電流是由原子內(nèi)部電子的運動形成的。教師隨后引導學生分析得出結論：磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運動產(chǎn)生的。3、勻強磁場教師：前面我們學過勻強電場，現(xiàn)在大家回憶一下以下問題：1什么是勻強電場？2勻強電場的產(chǎn)生條件是什么？3勻強電場的電場線有何特點？學生答：1在電場的某一區(qū)域，如果場強的大小和方向都一樣，這個區(qū)域的電場叫做勻強電場。2兩塊靠近的平行金屬板，大小相等，互相正對，分別帶有等量的正負電荷，它們之間

10、的電場除邊緣附近外就是勻強電場。3勻強電場的電場線是距離相等的平行直線。在同學答復完問題后，教師緊接著提問：什么是勻強磁場？它的產(chǎn)生條件是什么？勻強磁場的磁感線又有什么特點？實物投影課本圖3.3-7、圖3.3-8教師引導學生得出結論勻強磁場定義：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應強度的大小和方向處處一樣，這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場。產(chǎn)生方法距離很近的兩個異名磁極之間的磁場，通電螺線管內(nèi)部的磁場除邊緣局部外都可認為是勻強磁場。磁感線的特點勻強磁場的磁感線是間距相等的平行直線。4、磁通量教師：研究電磁現(xiàn)象時，有時需要研究穿過某一面積的磁場和它的變化，為此，物理學上引入了一個新的物理量磁通量。閱讀教材，說出

11、磁通量的定義、公式、單位以及物理意義。學生閱讀教材，解決以上問題。師生互動、總結：1定義：一個面積為S的平面垂直一個磁感應強度為B的勻強磁場放置，那么B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量。2公式：=B·S3單位：韋伯Wb  1Wb=1T·1m2=1V·s4物理意義：磁通量表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。對于同一個平面，當它跟磁場方向垂直時，磁場越強，穿過它的磁感線條數(shù)越多，磁通量就越大。當它跟磁場方向平行時，沒有磁感線穿過它，那么磁通量為零。注意：當平面跟磁場方向不垂直時，穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場垂直方向上的投影面積的乘積即=B·Ssin，

12、為平面與磁場方向之間的夾角如下圖教師：將磁通量的定義式=B·S變形得：B=，這個比值反映了什么意義？單位是什么？學生：B為垂直磁場方向單位面積上的磁通量，反映磁場的強弱。又叫磁通密度。單位Wb/m2三課堂總結、點評教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內(nèi)容。學生活動：認真總結概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比擬黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。點評：總結課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結能力。教師要放開，讓學生自己總結所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。四實例探究安培定那

13、么的應用【例1】一細長的小磁針，放在一螺線管的軸線上，N極在管內(nèi)，S極在管外。假設此小磁針可左右自由移動，那么當螺線管通以圖所示電流時，小磁針將怎樣移動？解析：正確解題思路是：當螺線管通電后，根據(jù)右手螺旋定那么判定出管內(nèi)、外磁感線方向如下圖，管內(nèi)外a、b兩處磁場方向向右，管內(nèi)b處磁感線分布較密，管處a處磁感線分布較稀。根據(jù)磁場力的性質(zhì)知：小磁針N極在b處受力方向向右，且作用力較大；小磁針S極在a處受力向左，且作用力較小，因而小磁針所受的磁場力的合力方向向右。點評：“同名磁極相斥、異名磁極相吸只適合于磁體間外部相互作用的情形，適用情形存在局限性；而磁場力的性質(zhì)：“磁體N極受力方向與所在處磁場方向

14、一樣對于磁極間內(nèi)部或外部作用總是普遍適用的.【例2】如下圖，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是_A.向右飛行的正離子束B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負離子束D.向左飛行的負離子束解析：小磁針的N極指向讀者，說明小磁針所在處的磁場方向是指向讀者，由安培定那么可確定出帶電粒子形成的電流方向向左，這向左的電流可能是向左飛行的正離子形成，也可能是向右飛行的負離子形成，故正確答案為B、C答案：BC對安培分子電流假說的理解【例3】關于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，以下說法中正確的選項是_A.磁與電嚴密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁B.不管是磁體的磁場還是電流的磁場都起源于電荷的運動C.永久磁鐵的磁性不是由運動電荷產(chǎn)生的D.根據(jù)安培假說可知，磁體內(nèi)分子電流總是存在的，因此，任何磁體都不會失去磁性解析：磁與電是嚴密聯(lián)系的，但“磁生電“電生磁都有一定的條件，運動的電荷產(chǎn)生磁場，但一個靜止的點電荷的周圍就沒有磁場，分子電流假說提醒了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，磁鐵的磁場和電流的磁