1、磁感應強度 磁通量【教學目標】1掌握磁感應強度的定義和磁通量的定義。2掌握利用磁感應強度的定義式進行計算。3掌握在勻強電場中通過面積S的磁通量的計算?！窘虒W重點】1磁感應強度和磁通量的概念。2磁感應強度的定義是有條件的，它必須是當通電直導線L與磁場方向垂直。【教學難點】磁通量概念的建立?！窘虒W過程】一、新課導入【實驗1】講臺上有4塊大小形狀不一的磁鐵，請兩位挑戰(zhàn)者各挑選其中一塊磁鐵吸起講臺上的鉤碼，吸起鉤碼的數(shù)量最多即挑戰(zhàn)成功?？偨Y(jié)：通過比較，大家一起總結(jié)，不同磁鐵的磁性強弱不同。我們這節(jié)課的任務就是尋找描述磁場強弱和方向的物理量。提問：應該用哪個物理量來描述磁場的強弱和方向？二、新課教學（一

2、）磁感應強度1探究1：磁場強弱和方向的研究方法提問：如何研究磁場的強弱和方向？請同學們回憶，之前在學習電場的時候，是用哪個物理量來描述電場的強弱和方向的？引導：那么我們用相似的方法來尋找描述磁場強弱和方向的物理量，同學們試著猜一下？2探究2：磁感應強度方向提問：在電場中我們用試探電荷在電場中某位置的受力方向來判斷該位置電場方向。那么磁場對什么物體會產(chǎn)生力的作用？該如何確定某點磁場方向呢？【實驗2】探究磁感應強度方向在投影儀中放入一個磁鐵，在磁鐵周圍就存在磁場，把小磁鐵放進去，看看觀察小磁針N極S極所指的方向，移動小磁針到其他位置，觀察小磁針指向有沒有發(fā)生變化？總結(jié)：在物理學中，把小磁針靜止時北

3、極受力的方向或北極所指的方向規(guī)定為該點磁感應強度的方向，簡稱磁場方向。探究3：磁感應強度大小提問：怎樣定義磁感應強度的大小呢？我們是否可以依舊采用小磁針？教師總結(jié)：不能。因為N極不能單獨存在。小磁針靜止時所受的合力為零，因而不能用測量N極受力的大小來確定磁感應強度的大小。并且磁場不僅能對磁體有作用力，還對通電導體有作用力！選擇模型：在磁場中垂直放置一段很短的通電導線在物理學中，我們把很短的一段通電導線中電流大小I和導線長度L的乘積稱為電流元思考：為什么選擇很短的？為什么要在磁場垂直放置（設問但不馬上回答）？學生分組討論：思考：通電導線在磁場中的受力與那些因素有關？學生回答：磁場強弱、電流大小、

4、導線長短、導線與磁場的擺放角度。學生分組討論：設計實驗驗證通電導線受力與這些物理量之間的關系，大膽猜想，發(fā)散思維。啟發(fā)學生：當一個物理量與多個物理量都有關系時，采用控制變量法去逐一分析?！緦嶒?】探究通電導線在勻強磁場中的受力與擺放角度的關系在勻強磁場中，保持導體棒長度不變，通過的電流大小不變，將導體棒與磁場方向垂直放置，通電，觀察導體棒是否滾動，斷開開關，將導體棒平行于磁場方向放置，通電，觀察導體棒是否滾動，斷開開關，實驗結(jié)束?？偨Y(jié)：導體棒垂直于磁場方向時，受到磁場的作用力最大，導體棒平行于磁場方向時，受到磁場的作用力最小，為零。其他角度受到的磁場作用力介于兩者之間。所以在接下來的探究實驗中

5、，我們保持通電導線垂直于磁場方向，改變其他物理量，使得磁場的作用力效果明顯（同時解釋了之前講到電流元那里的設為“為什么要在磁場中垂直放置通電導線？”）?！緦嶒?】探究影響通電導線受力的因素（定性）學生分組進行實驗（1）保持導線有效長度不變，改變電流的大小。調(diào)節(jié)滑動變阻器，觀察現(xiàn)象?？偨Y(jié)：當磁場和導線長度L不變的情況下，電流I越大，偏角越大，F(xiàn)越大。（2）保持電流不變，改變導線在磁場中的有效長度，觀察現(xiàn)象。總結(jié)：當磁場和電流大小I不變的情況下，導線長度L越長，偏角越大，F(xiàn)越大?！緦嶒?】探究影響通電導線受力的因素（定量）教師進行演示實驗（1）保持導線有效長度不變，改變電流的大小。調(diào)節(jié)滑動變阻器，

6、觀察現(xiàn)象。IF；2I2F；3I3F結(jié)論：F（2）保持電流不變，改變導線在磁場中的有效長度，觀察現(xiàn)象。LF；2L2F；3L3F結(jié)論：F實驗研究說明：通電導線與磁場方向垂直時，它受力的大小既與導線的長度L成正比，又與導線中的電流I成正比，又與I和L的乘積IL成正比，即：FIL，說明：（1）k為比例系數(shù)，與I和L無關（2）磁場中同一點，k值相同；磁場中不同點，k值一般不同。思考：比值F IL 3定義磁感應強度（1）定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫做通電導線所在處的磁感應強度，用字母B表示。（2）定義式：B=F（3）單位：特斯拉，簡稱特，符號

7、T；1T=1N/（Am）強調(diào)：磁感應強度是矢量，方向與該點磁場方向相同。特別提醒：磁感應強度與電流元受力情況無關，與其放置方向無關，與電流元大小無關，僅由磁場本身性質(zhì)決定。例1：磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線，導線長?=1cm，電流強度?=2.5A，若它所受的磁場力?=0.05N（1）求這個位置的磁感應強度?多大？（2）若導線中電流強度變?yōu)?A，這個位置的磁感應強度B多大？該通電導線受到的磁場力多大？一些磁場的磁感應強度【練習1】下列說法中正確的是（ ）A磁場中某一點的磁感應強度可以這樣測定：把一小段通電導線放在該點時受到的磁場力F與該導線的長度L、通過的電流I乘積的比值，即BFB通電導

8、線在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應強度一定為零C磁感應強度B FIL只是定義式，它的大小取決于場源以及在磁場中的位置，與F、I、LD通電導線所受磁場力的方向就是磁場的方向【練習2】下列關于磁感應強度的方向的說法中，正確的是（ ）A某處磁感應強度的方向就是一小段通電導體放在該處時所受磁場力的方向B小磁針N極受磁場力的方向就是該處磁感應強度的方向C垂直于磁場放置的通電導線的受力方向就是磁感應強度的方向D磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向【練習3】下列關于磁感應強度的方向和電場強度的方向的說法，正確的是（ ）A電場強度的方向與電荷所受的電場力的方向相同B電場強度的方向與正電荷所受的

9、電場力的方向相同C磁感應強度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同D磁感應強度的方向與小磁針靜止后，N極所指的方向相同【練習4】關于磁場力、磁感應強度的下列說法，正確的是（ ）A通電導體不受磁場力作用的地方一定沒有磁場B將I、L相同的通電導體放在同一勻強磁場的不同位置，受磁場力一定相同C通電導線所受磁場力的方向就是磁感應強度的方向D以上說法都不正確（二）勻強磁場1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相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場。2產(chǎn)生方法（1）距離很近的兩個異名磁極之間的磁場（除邊緣部分外）（2）通電螺線管內(nèi)部的磁場（除邊緣部分外）（3）相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電

10、時，其中間區(qū)域的磁場?！揪毩?】關于勻強磁場，下列說法中正確的是（ ）A在某一磁場中，若有無數(shù)處磁感應強度相同，這個區(qū)域里的磁場就是勻強磁場B只要磁感線是直線，該處的磁場一定是勻強磁場C勻強磁場中的磁感線，必定是相互平行且間距相等的直線D距離很近的兩個異名磁極之間及通電螺線管內(nèi)部靠近中間部分的磁場，都可視為勻強磁場（三）磁通量教師：勻強磁場磁感線的疏密程度是一樣的，說明磁場磁感線的疏密程度可以反應磁感應強度的大小。那么我們用什么去定義磁感線的疏密程度呢？引導學生自己定義線的疏密程度，繼而轉(zhuǎn)移到磁感線的疏密程度。1定義：設在磁感應強度為?的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為?，我們把

11、?與?的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通，用字母?表示。2公式：?3適用條件：（1）勻強磁場；（2）磁感線與平面垂直。4有效面積在勻強磁場?中，若磁感線與平面不垂直，公式?中的?應為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積。?，式中?即面積?在垂直于磁感線方向的投影，我們稱為“有效面積”。磁通量也可理解為穿過某面積的磁感線的條數(shù)，當有方向相反的兩簇條數(shù)相同的磁感線穿過某面積時，該面積上的磁通量為零。5單位：韋伯（Wb）1Wb=1Tm26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，磁通量最大。當它跟磁場方向平行時，沒有磁感線穿過它，則磁通量為零。教師演示幾種情況?最大 ?較小 ?=0【練習5】如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為_。若使框架繞OO轉(zhuǎn)過60角，則穿過框架平面的磁通量為_；若從初始位置轉(zhuǎn)過90角，則穿過框架平面的磁通量為_；若從初始位置轉(zhuǎn)過180角，則穿過框架平面的磁通量變化量大小為_。教師和學生一起總結(jié)磁感應強度與