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第2節(jié) 磁感應強度,,(教師參考) 一、教學目標 知識與技能 1.理解磁感應強度B的定義,知道B的單位是特斯拉 2.知道磁感應強度的意義及方向的規(guī)定 3.會用公式F=BIL解答有關問題 過程與方法 1.通過探究實驗,知道影響磁場對通電導體的作用力的因素,總結、歸納其間的關系 2.由通電導體受到磁場的作用力與IL乘積成正比,引入并理解磁感應強度 情感態(tài)度與價值觀 學會由個別事物的個性來認識一般事物的共性的科學方法,,二、教學重點難點 教學重點 磁感應強度的物理意義 教學難點 磁感應強度概念的建立 三、重難點突破方略 探究影響通電導線受力因素的突破方略 【思考與討論】 磁場對電流的作用力大小跟哪些因素有關呢?學生自由發(fā)揮,教師引導并思考以下幾個關鍵問題: (1)電流越大,磁場對導線的作用力是否越大? (2)導線越長,磁場對導線的作用力是否越大? (3)磁場越強,磁場對導線的作用力是否越大?,,學生猜想:磁場對電流的作用力大小跟電流的大小、導線的長度、磁感應強度有關. 教師:影響磁場對電流的作用力有三個物理量,那么用什么思維方法來探究作用力跟某一個量的關系呢? 學生:用控制變量法.探究磁場對電流的作用力大小跟電流的大小、導線的長度、磁感應強度的關系,可以分以下三種過程來實現(xiàn): (1)保持磁感應強度、導線通電部分的長度不變,改變電流的大小; (2)保持磁感應強度、電流不變,改變導線通電部分的長度; (3)保持導線通電部分的長度、電流不變,改變磁感應強度.,,【實驗設置】 如圖所示,三塊相同的蹄形磁鐵并列放置,可以認為磁極間的磁場是均勻的,將一根直導線懸掛在磁鐵的兩極間,有電流通過時導線將擺動一個角度,通過這個角度可以比較磁場力的大小,分別接通“2,3”和“1, 4”可以改變導線通電部分的長度,電流由外部電路控制. 【演示1】 先用較小電流,后用較大電流,并提問:增大 電流,導線擺動角度如何變化?磁場力的大小如何變化? 學生:導線擺動角度變大,磁場力就變大 教師:電流越大,導線所受磁場力就越大. 【演示2】 先接通“2,3”,后接通“1,4”,導線通電部分的長度增大,并提問:增大導線通電部分的長度,導線擺動角度如何變化?磁場力的大小如何變化? 學生:導線擺動角度變大,磁場力就變大. 教師:通電導線越長,磁場力越大.,,【演示3】 先在“2,3”之間放一個磁體,后在“2,3”之間放一個磁感應強度更大的磁體,并提問:增大磁感應強度,導線擺動角度如何變化?磁場力的大小如何變化? 學生:導線擺動角度變大,磁場力就變大. 教師:磁場越強,磁場對電流的作用力越大. 【實驗結論】 磁場對電流的作用力大小隨電流的大小、導線的長度和磁感應強度的增大而增大.,自主學習,課堂探究,達標測評,自主學習 課前預習感悟新知,,(教師參考) 情境鏈接一 巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵,實驗室中的小磁鐵只能吸起幾枚鐵釘,如圖所示.磁體磁性的強弱,表現(xiàn)為它所產生的磁場對磁性物質和電流的作用力的強弱,也就是說磁場也有強弱之分.怎樣描述磁場的強弱?,,信息 在電場中,我們用檢驗電荷所受的靜電力與電荷量的關系引入了描述電場強弱的物理量——電場強度;由于磁場對通電導體也有作用力,我們也可以通過磁場的作用力與電流I、導體長度L的關系引入描述磁場強弱的物理量. 情境鏈接二 鴿子到一、二千公里以外,仍能飛回家,是鴿子眼神好、記憶力驚人嗎?不是,若把鴿子裝在嚴密遮擋的籠子里運到一個陌生的地方放飛,它們依然能輕而易舉地飛回家.鴿子千里歸家,奧妙何在?若在鴿子頭頂和脖子上繞幾匝線圈,以小電池供電,鴿子頭部就產生一個均勻的附加磁場,放飛的鴿子向四面八方亂飛,這表明:地球磁場是鴿子的導航羅盤.你認為,晴天、陰天或雨天在外面放飛鴿子,它能飛回家嗎?,,信息 地磁場分布是穩(wěn)定的,鴿子能檢測到地磁場,正如指南針本身是磁體一樣,它體內有磁性物質,鴿子千里歸巢就是靠地磁場導航的,通過“雷達”接收磁場回波指揮自己的航向.,教材梳理,一、磁感應強度 閱讀教材第83頁“磁感應強度的方向”部分,知道磁感應強度是矢量,它的方向是怎樣規(guī)定的. 1.方向:小磁針靜止時 所指的方向規(guī)定為該點的磁感應強度的方向,簡稱 的方向. 2.意義:描述磁場 的物理量,是矢量. 想一想 小磁針N極,S極在磁場中受力方向不一樣,那么磁場的方向與小磁針的N極,S極有關嗎? 答案:無關.磁場的方向是固有的,用小磁針只是來確定磁場的方向.,N極,磁場,強弱,二、磁感應強度的大小 閱讀教材第83～84頁“磁感應強度的大小”部分,大致了解探究影響通電導線受力的因素實驗過程,知道磁感應強度的定義式、單位. 1.電流元:很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的 .,乘積IL,,特斯拉,,答案:不改變.磁感應強度的大小是磁場固有的,各種關系式是用來計算大小的.,自主檢測,,答案:(1)√ (2) (3) (4)√,,解析:B是描述磁場的物理量,與通電導體及受力無關;I,L的大小與B,F也無關;而F與I,L,B三者都有關,選項B正確.,B,3.(多選)有關磁感應強度的方向,下列說法正確的是( ) A.B的方向就是小磁針靜止時S極所指的方向 B.B的方向與小磁針在任何情況下N極受力方向一致 C.B的方向就是通電導線的受力方向 D.B的方向就是該處磁場的方向,,解析:磁場的方向就是磁感應強度的方向,規(guī)定為小磁針靜止時N極所指方向或小磁針N極受力方向,它與通電導線所受力的方向不同.,BD,4.關于磁感應強度,下列說法正確的是( ) A.磁感應強度只是描述磁場的強弱的物理量 B.通電導線所受磁場力為零,該處磁感應強度一定為零 C.通電導線所受磁場力為零,該處磁感應強度不一定為零 D.放置在磁場中1 m的導線,通過1 A的電流,受到的磁場力為1 N時,該處磁感應強度就是1 T,,解析:磁感應強度是矢量,其大小用來描述磁場的強弱,其方向用來描述磁場的方向,選項A錯誤;通電導線所受的磁場力大小,除與I,L,B大小有關外,還與放置方向有關,I∥B時,即使B≠0,但F=0,選項B錯誤,C正確;選項D中只有滿足I⊥B時才成立,選項D錯誤.,C,課堂探究 核心導學要點探究,要點一,對磁感應強度的理解,答案:(1)由于磁場對通電導線的作用力大小與放置情況有關,定義磁感應強度時要求通電導線與磁場方向垂直;磁感應強度B是描述磁場的物理量,它是由磁場本身決定,而與是否放入或如何放置通電導線無關. (2)不是,磁感應強度的方向定義為小磁針靜止時N極所指的方向.,(教師備用) 【要點歸納】 1.磁感應強度是矢量,既有大小,又有方向,合成遵循平行四邊形定則. 2.磁感應強度的方向與磁場的方向一致,由磁場決定,與導線的受力方向無關,與放入其中的通電導線的電流的方向無關.,【例1】 (多選)有一段直導線長為1 cm,通有5 A的電流,把它置于磁場中的某點時,受到的磁場力為0.1 N,則該點的磁感應強度B的值可能為( ) A.1 T B.0.5 T C.2 T D.2.5 T,,?思路探究?(1)磁感應強度大小的決定因素是什么? 答案:只取決于磁場本身的性質,與F,I,L無關. 答案:要求直導線與磁場方向垂直.,CD,規(guī)律方法 對磁感應強度的理解,,(教師備用) 變式:若例1中的通電導線在空間某處除受重力、懸線拉力外還受其他力作用,該處磁感應強度一定為零嗎? 答案:不一定.若存在磁場,導線沿磁場方向放置,則磁場對通電導線無磁場力作用,但該處磁感應強度不為零.,,例1-1:關于磁感應強度B,下列說法中正確的是( ) A.磁場中某點B的大小,跟放在該點的試探電流元的情況有關 B.磁場中某點B的方向,跟放在該點的試探電流元所受磁場力方向一致 C.在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用時,該點B值大小為零 D.在磁場中磁感線越密集的地方,磁感應強度越大,,解析:磁感應強度是由磁場本身決定的,與試探電流元的情況無關,選項A錯誤;電流元所受磁場力方向與磁感應強度B的方向垂直,選項B錯誤;當磁場與電流平行時,安培力等于零,選項C錯誤;磁感線的疏密程度表示磁場的強弱,磁場中磁感線越密集的地方,磁感應強度越大,選項D正確.,D,C,,要點二,電場強度E與磁感應強度B的比較,【問題導引】 電場中某一確定的位置放一個檢驗電荷,磁場中某一確定的位置放一段通電導線,電荷受到的靜電力和導線受到的磁場力是唯一確定的嗎?,答案:電荷受到的靜電力是唯一確定的,但導線受到的磁場力還與它放置的方向有關.,【要點歸納】,【例2】 (多選)關于電場和磁場的下列說法中正確的是( ) A.電荷在電場中某處不受靜電力的作用,則該處的電場強度為零 B.一小段通電導線在某處不受磁場力的作用,則該處磁感應強度一定為零 C.把一個試探電荷放在電場中的某點,它受到的靜電力與所帶電荷量的比值表示該點電場的強弱 D.把一小段通電導線放在磁場中某處,它所受的磁場力與該小段通電導線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的強弱,,?思路探究?電荷在電場中是否一定受靜電力的作用?通電導線在磁場中是否一定受磁場力的作用? 答案:電荷在電場中一定受靜電力的作用,而通電導線在磁場中不一定受磁場力的作用,當通電導線與磁場方向平行時就不受磁場力的作用.,AC,,解析:電荷在電場中一定受靜電力的作用,若電荷在電場中某處不受靜電力的作用,則該處的電場強度一定為零,選項A正確;當通電導線與磁場方向平行時就不受磁場力的作用,此時該處磁感應強度不一定為零,選項B錯誤; 通電導線受磁場力與電荷受靜電力不同,磁場力的大小與通電導線放置的方向有關,只有當通電導線垂直于磁場放置時,通電導線所受的磁場力與該小段通電導線的長度和電流的乘積的比值才表示該處磁場的強弱,選項C正確,D錯誤.,誤區(qū)警示 檢驗電荷(或電流)與“場”的關系 (1)靜電力為零,該處電場強度為零;磁場力為零,該處磁感應強度不一定為零. (2)放在某處的正電荷所受靜電力的方向與該處電場方向相同;放在某處的通電導線的受力方向與該處磁感應強度的方向不同.,,(教師備用) 例2-1:(多選)關于磁感應強度B和電場強度E的比較下列說法正確的是( ) A.磁感應強度B和電場強度E都是矢量 B.磁感應強度B和電場強度E都是由場本身決定的 C.磁感應強度B和電場強度E的方向是檢驗電流和檢驗電荷在場中受力的方向 D.磁感應強度B和電場強度E都是用比值來定義的,,解析:磁感應強度B和電場強度E都是描述“場”的特性的物理量,都是矢量,大小、方向由場本身決定,與“檢驗電流”“檢驗電荷”的受力方向無關,它們都是通過比值法來定義.故選項A,B,D正確.,ABD,針對訓練2:(多選)某同學為檢驗某空間有無電場或者磁場存在,想到的以下方法中可行的是 ( ) A.在該空間內引入檢驗電荷,如果電荷受到靜電力作用說明此空間存在電場 B.在該空間內引入檢驗電荷,如果電荷沒有受到靜電力作用說明此空間不存在電場 C.在該空間內引入“檢驗電流”,如果通電導線受到磁場力作用說明此空間存在磁場 D.在該空間內引入“檢驗電流”,如果通電導線沒有受到磁場力作用說明此空間不存在磁場,,解析:如果把電荷引入電場中,一定會受到靜電力作用,如果電荷沒有受到靜電力作用,一定是沒有電場,選項A,B對,把通電導線引入磁場中時,只要電流方向不與磁場方向平行,就會受到磁場力作用,但是不受磁場力的原因有兩個,一是沒有磁場,二是雖有磁場,但是電流方向與磁場方向平行,選項C對,D錯.,ABC,,(教師參考) 【教材探究】 通過教材P84圖3.2-1的裝置,探究得出“通電導線所受磁場力F與電流I和導線長度L的乘積成正比”,由此為何就可以定義描述磁場的物理量——磁感應強度?,達標測評 隨堂演練檢測效果,,A,,A,3.(多選)將長度為L的一小段通電直導線垂直磁場方向放入一勻強磁場中,下列圖像能正確反映各物理量間關系的是( ),,BC,4.在磁場中某一點,已經測出一段0.5 cm長的導線中通入0.01 A電流時,受到的安培力為5.010-6 N,則下列說法正確的是( ) A.該點磁感應強度大小一定是0.1 T B.該點磁感應強度大小一定不大于0.1 T C.該點磁感應強度大小一定不小于0.1 T D.該點磁感應強度的方向即為導線所受安培力的方向,,C,(教師參考) 課堂小結,謝謝觀賞！,