几种常见磁场教学案例由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“几种常见的磁场导学案”。
第三节
几种常见的磁场
☆教学目标
(一)知识与技能
1.知道什么叫磁感线。
2.知道几种常见的磁场(条形、蹄形,直线电流、环形电流、通电螺线管)及磁感线分布的情况
3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。4.知道安培分子电流假说,并能解释有关现象 5.理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场 6.理解磁通量的概念并能进行有关计算
(二)过程与方法
通过实验和学生动手(运用安培定则)、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
(三)情感态度与价值观
1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.2.培养学生的空间想象能力.☆、重点与难点:
1.会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2.正确理解磁通量的概念并能进行有关计算
☆、教具:多媒体、条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源 ☆、教学过程:
(一)复习引入
要点:磁感应强度B的大小和方向。
1、电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述呢? 类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向,同样,也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向
(二)新课讲解 1.磁感线
(1)磁感线的定义 2)特点:
①引入磁感线的目的:
②磁感线是闭合曲线,其方向 ③任意两条磁感线不相交。
④可以表示磁场的方向。⑤可以表示磁感应强度的大小。
演示:用铁屑模拟磁感线的形状,加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。注意:①磁场中并没有磁感线客观存在,而是人们为了研究问题的方便而假想的。
②区别电场线和磁感线的不同之处:电场线是不闭合的,而磁感线则是闭合曲线。2.几种常见的磁场
B A
C2、几种常见的磁场:
1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线:
2)直线电流的磁场的磁感线:安培定则
I
3)环形电流的磁场的磁感线:安培定则
4)通电螺线管的磁场的磁感线
I
3、磁感线的特点
①用铁屑模拟磁感线的演示实验,使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。
②展示:条形磁铁(图1)、蹄形磁铁(图2)、通电直导线(图3)、通电环形电流(图4)、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)(图5)、※辐向磁场(图6)。
(1)条形、蹄形磁铁,同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况(图
1、图2)(2)电流的磁场与安培定则 总结:
①直线电流周围的磁场及特点,方向的判定 ②环形电流的磁场及特点,方向的判定 ③通电螺线管的磁场及特点,方向的判定
④电流磁场(和天然磁铁相比)的特点:可由通断电来控制;极性由电流方向变换;磁场的强弱可由电流的大小来控制。
3.例题分析
例1.如图所示,放在通电螺线内部中间处的小磁针,静止时N极指向右,试判断电源的正负极。
例2.如图所示,若一束电子沿y轴正方向移动,则在z轴上某点A的磁场方应该是[
] A.沿x轴的正向
B.沿x轴的负向 C.沿z轴的正向
D.沿z轴的负向
例3.在同一平面内,如图放置六根通电导线,同以相同的电流;方向如图,则在abcd四个面积相等的正方形区域中,指向纸外且磁感应强度最大的区域是。
例4.如果地磁场是由于地球表面带有电荷而产生的,试问:地球表面带何种电荷?
3.安培分子电流假说
(1)安培分子电流假说(P92)
对分子电流,结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则,理解“它的两侧相当于两个磁极”; “这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”,这就是不存在磁单极的真正原因。(2)安培假说能够解释的一些问题
如回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验。再如磁卡不能与磁铁放在一起等等。
(3)磁现象的电本质:磁铁和电流的磁场本质上都是电流产生的. 4.匀强磁场
(1)匀强磁场:
(2)两种情形的匀强磁场:教材P92图3.3-7,图3.3-8。5.磁通量
(1)定义:
(2)表达式:φ=BS 注意①对于磁通量的计算要注意条件。
②磁通量是标量,但有正、负之分,可用磁感线来说明
③在某一面积中存在完全相反的磁场时,磁通量的计算方法。(举例说明)(3)单位:韦伯,简称韦,符号Wb
1Wb = 1T·m
2(4)磁感应强度的另一种定义(磁通密度):即B =φ/S 上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,并且用Wb/m2做单位(磁感应强度的另一种单位)。所以:1T = 1 Wb/m2 = 1N/A·m 6.例题分析:
试求出下图(1--5)中的磁通量(大圆的半径为R,小圆的半径为r),图6在线圈下落过程中通过线圈的磁通量如何变化
(1)φ=
(2)φ=
(3)φ=
(4)φ=
(5)φ=
(6)φ的变化情况为
(三)巩固练习
1、放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N极指向右.试判定电源的正负极.注意:要分清螺线管内、外部磁感线的分布与方向.2、如图,当线圈中通以电流时,小磁针的北极指向读者.试确定电流方向.