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2019-2020年高中物理 《磁與現(xiàn)代科技》教案1 魯科版選修3-1 【教學目的】 （1） 理解磁感應強度的定義，知道它是描述磁場強度的物理量 （2） 會對磁感應強度進行合成與分解 （3）理解什么是磁通量，知道其與磁感應強度的關系，并能進行磁通量的計算，能初步判斷磁通量的變化情況。 【教學重點】 理解磁感應強度的意義，知道磁通量與磁感應強度的關系 【教學難點】 由于還沒有學習電流所受的安培力，還不能用F=IBL來給出磁感應強度的定義式，使得學生較難將磁感應強度與電場強度進行公式上的比較；由于高中學生不理解面矢量，所以對磁通量的正負、大小與哪些量有關這一點也較難理解。 【教學媒體】 【教學安排】 【新課導入】 （1） 回顧安培定則的內(nèi)容 （2） 歸納判定磁場方向的方法：——通過小磁針的北極在該處的受力方向判定；通過小磁針靜止時北極所指的方向來判定；通過磁感線在該處的切線方向來判定。 （3）歸納判定磁場強弱的方法：——磁感線密集的地方磁場強；小磁針受力強的地方磁場強。 【新課內(nèi)容】 1. 磁感應強度： （1）在電場中我們用電場強度來表征電場的強弱和方向；在磁場中類似的，我們也用一個物理量來表示磁場的強弱和方向。這就是磁感應強度。用符號B表示。 磁場強大的地方，磁感線密集，我們就說這里的磁感應強度比較大；反之，我們就說這里的磁感應強度比較小。小磁針北極靜止時的指向，也就是磁感線在這一點的切線方向，就是磁感應強度B 的方向。 磁感應強度是個矢量。磁感應強度B的單位是特斯拉，符號為T。 例1：書P113/2 例2：試畫出手冊P114/4圖中a、b兩點的磁感應強度的方向，并判斷a、b兩點磁感應強度的大小。說出若將小磁針放在a點磁針的N極將指向哪里？若將小磁針放在b點，磁針的S極將指向哪里？ 其實，我們就是根據(jù)磁感應強度的大小來畫磁感線的疏密的，閱讀書P110/內(nèi)容。感受一些磁感應強度的強弱對比。數(shù)據(jù)體現(xiàn)了T是一個很大的單位。以T為單位時，我們周圍的各種磁場值都較小。如：地磁場只有10-5T數(shù)量級。是比較弱的一種磁場。 討論：小磁針本來受地磁場作用而指向南北方向，為什么在奧斯忒實驗中會發(fā)生偏轉(zhuǎn)呢？你對此有何看法？（首先說明了電流有磁場；還說明了電流磁場與地磁場的方向不同還說明了電流磁場比地磁場的磁感應強度要大得多。） 進一步思考：——本實驗中電流和小磁針要怎么放效果才好？ （2）磁感應強度是個矢量，所以應該用平行四邊形定則進行分解和合成。 例3：書P113/1 例4：手冊P109/3 2. 磁通量： （1）閱讀書P111/磁通量的內(nèi)容，我們在很多研究中要了解穿過某一面積的磁感線條數(shù)。我們把這一數(shù)值稱為磁通量，磁通量用表示。請大家一起來判斷一下磁通量與磁感應強度之間的決定關系。（學生討論：磁感應強度是由磁場本身決定的，與線圈的放置與否無關。而線圈怎么放會影響到磁通量的大小。所以應該是線圈面積、磁感應強度和放置的角度一起決定了磁通量的大小。） （2）討論：如果用公式表示二者的關系，那么公式是什么樣的呢？ 答：（條件： ） 提問：如果B與S不垂直呢？（學生討論——可以將面積射影到與磁場垂直的平面上，也可以分解磁感應強度。） 得出結論：，即磁通量等于磁感應強度與面積在磁感應強度垂直方向上的射影的乘積。正因為如此，磁感應強度等于單位面積上的磁通量，可表示為每平方米多少磁通量，所以其數(shù)值又叫磁通密度。 例5：書P112/例題 強調(diào)該公式適用于勻強磁場，若磁感應強度不均勻，就不能使用該公式。S應為在磁場中的有效面積。 例6：手冊P114/5 磁通量的單位是韋伯，用符號Wb表示。磁通量與線圈的匝數(shù)無關。 （3）磁通量是標量，但有方向。任何面都有正面和背面，如果我們把磁感線從正面穿入、背面穿出叫做正磁通，那么從背面穿入正面穿出就叫做負磁通。但是磁通量的數(shù)值不能用平行四邊形定則來進行合成和分解，只能用代數(shù)求和，所以磁通量是標量。 例7：如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直，用穿過兩環(huán)的磁通量φa和φb大小關系為：（ ） A．φa<φb B．φa>φb C．φa =φb D．無法比較 1. *磁與現(xiàn)代科技——自行閱讀為主。 教師幫助學生歸納出主要介紹幾條利用： 1——利用電流的磁效應來吸引鐵磁性物質(zhì)的方式——電磁鐵、電磁繼電器（書P105/信息窗） 2——利用磁體的互相排斥——磁懸浮列車 3——利用電流的磁效應來記錄信息——錄音磁帶和磁卡、柱極體話筒的工作原理。 4——磁與生物——魚類洄游與候鳥、人類醫(yī)療與磁石的運用。 提出：有時我們也要避免磁場的產(chǎn)生。如電阻絲經(jīng)常采用雙線繞法以避免在電阻工作時產(chǎn)生強磁場。如書P107/迷你實驗室中的內(nèi)容。又如在飛機場或醫(yī)院的某些科室都不能使用手機或其他強磁體。 【課后作業(yè)】 【課后反思】