2022年高中物理《磁与现代科技》教案1 鲁科版选修3-1

2022年高中物理磁与现代科技教案1 鲁科版选修3-1【教学目的】（1） 理解磁感应强度的定义，知道它是描述磁场强度的物理量（2） 会对磁感应强度进行合成与分解（3）理解什么是磁通量，知道其与磁感应强度的关系，并能进行磁通量的计算，能初步判断磁通量的变化情况。【教学重点】 理解磁感应强度的意义，知道磁通量与磁感应强度的关系【教学难点】 由于还没有学习电流所受的安培力，还不能用F=IBL来给出磁感应强度的定义式，使得学生较难将磁感应强度与电场强度进行公式上的比较；由于高中学生不理解面矢量，所以对磁通量的正负、大小与哪些量有关这一点也较难理解。【教学媒体】 【教学安排】【新课导入】（1） 回顾安培定则的内容（2） 归纳判定磁场方向的方法：通过小磁针的北极在该处的受力方向判定；通过小磁针静止时北极所指的方向来判定；通过磁感线在该处的切线方向来判定。（3）归纳判定磁场强弱的方法：磁感线密集的地方磁场强；小磁针受力强的地方磁场强。【新课内容】1. 磁感应强度：（1）在电场中我们用电场强度来表征电场的强弱和方向；在磁场中类似的，我们也用一个物理量来表示磁场的强弱和方向。这就是磁感应强度。用符号B表示。磁场强大的地方，磁感线密集，我们就说这里的磁感应强度比较大；反之，我们就说这里的磁感应强度比较小。小磁针北极静止时的指向，也就是磁感线在这一点的切线方向，就是磁感应强度B 的方向。磁感应强度是个矢量。磁感应强度B的单位是特斯拉，符号为T。例1：书P113/2例2：试画出手册P114/4图中a、b两点的磁感应强度的方向，并判断a、b两点磁感应强度的大小。说出若将小磁针放在a点磁针的N极将指向哪里？若将小磁针放在b点，磁针的S极将指向哪里？其实，我们就是根据磁感应强度的大小来画磁感线的疏密的，阅读书P110/内容。感受一些磁感应强度的强弱对比。数据体现了T是一个很大的单位。以T为单位时，我们周围的各种磁场值都较小。如：地磁场只有10-5T数量级。是比较弱的一种磁场。讨论：小磁针本来受地磁场作用而指向南北方向，为什么在奥斯忒实验中会发生偏转呢？你对此有何看法？（首先说明了电流有磁场；还说明了电流磁场与地磁场的方向不同还说明了电流磁场比地磁场的磁感应强度要大得多。）进一步思考：本实验中电流和小磁针要怎么放效果才好？（2）磁感应强度是个矢量，所以应该用平行四边形定则进行分解和合成。例3：书P113/1例4：手册P109/32. 磁通量：（1）阅读书P111/磁通量的内容，我们在很多研究中要了解穿过某一面积的磁感线条数。我们把这一数值称为磁通量，磁通量用表示。请大家一起来判断一下磁通量与磁感应强度之间的决定关系。（学生讨论：磁感应强度是由磁场本身决定的，与线圈的放置与否无关。而线圈怎么放会影响到磁通量的大小。所以应该是线圈面积、磁感应强度和放置的角度一起决定了磁通量的大小。）（2）讨论：如果用公式表示二者的关系，那么公式是什么样的呢？答：（条件： ）提问：如果B与S不垂直呢？（学生讨论可以将面积射影到与磁场垂直的平面上，也可以分解磁感应强度。）得出结论：，即磁通量等于磁感应强度与面积在磁感应强度垂直方向上的射影的乘积。正因为如此，磁感应强度等于单位面积上的磁通量，可表示为每平方米多少磁通量，所以其数值又叫磁通密度。例5：书P112/例题强调该公式适用于匀强磁场，若磁感应强度不均匀，就不能使用该公式。S应为在磁场中的有效面积。例6：手册P114/5磁通量的单位是韦伯，用符号Wb表示。磁通量与线圈的匝数无关。（3）磁通量是标量，但有方向。任何面都有正面和背面，如果我们把磁感线从正面穿入、背面穿出叫做正磁通，那么从背面穿入正面穿出就叫做负磁通。但是磁通量的数值不能用平行四边形定则来进行合成和分解，只能用代数求和，所以磁通量是标量。例7：如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量a和b大小关系为：（）AabCa =bD无法比较1. *磁与现代科技自行阅读为主。教师帮助学生归纳出主要介绍几条利用：1利用电流的磁效应来吸引铁磁性物质的方式电磁铁、电磁继电器（书P105/信息窗）2利用磁体的互相排斥磁悬浮列车3利用电流的磁效应来记录信息录音磁带和磁卡、柱极体话筒的工作原理。4磁与生物鱼类洄游与候鸟、人类医疗与磁石的运用。提出：有时我们也要避免磁场的产生。如电阻丝经常采用双线绕法以避免在电阻工作时产生强磁场。如书P107/迷你实验室中的内容。又如在飞机场或医院的某些科室都不能使用手机或其他强磁体。【课后作业】【课后反思】