2022年高中物理 《磁與現(xiàn)代科技》教案1 魯科版選修3-1

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1、2022年高中物理 《磁與現(xiàn)代科技》教案1 魯科版選修3-1 【教學(xué)目的】 （1） 理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，知道它是描述磁場(chǎng)強(qiáng)度的物理量 （2） 會(huì)對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行合成與分解 （3）理解什么是磁通量，知道其與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系，并能進(jìn)行磁通量的計(jì)算，能初步判斷磁通量的變化情況。 【教學(xué)重點(diǎn)】 理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的意義，知道磁通量與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系 【教學(xué)難點(diǎn)】 由于還沒(méi)有學(xué)習(xí)電流所受的安培力，還不能用F=IBL來(lái)給出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，使得學(xué)生較難將磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行公式上的比較；由于高中學(xué)生不理解面矢量，所以對(duì)磁通量的正負(fù)、大小與哪些量有關(guān)這一點(diǎn)也較難理

2、解。 【教學(xué)媒體】 【教學(xué)安排】 【新課導(dǎo)入】 （1） 回顧安培定則的內(nèi)容 （2） 歸納判定磁場(chǎng)方向的方法：——通過(guò)小磁針的北極在該處的受力方向判定；通過(guò)小磁針靜止時(shí)北極所指的方向來(lái)判定；通過(guò)磁感線在該處的切線方向來(lái)判定。 （3）歸納判定磁場(chǎng)強(qiáng)弱的方法：——磁感線密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)；小磁針受力強(qiáng)的地方磁場(chǎng)強(qiáng)。 【新課內(nèi)容】 1. 磁感應(yīng)強(qiáng)度： （1）在電場(chǎng)中我們用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)表征電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向；在磁場(chǎng)中類似的，我們也用一個(gè)物理量來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。這就是磁感應(yīng)強(qiáng)度。用符號(hào)B表示。 磁場(chǎng)強(qiáng)大的地方，磁感線密集，我們就說(shuō)這里的磁感應(yīng)強(qiáng)度比較大；反之，

3、我們就說(shuō)這里的磁感應(yīng)強(qiáng)度比較小。小磁針北極靜止時(shí)的指向，也就是磁感線在這一點(diǎn)的切線方向，就是磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的方向。 磁感應(yīng)強(qiáng)度是個(gè)矢量。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位是特斯拉，符號(hào)為T(mén)。 例1：書(shū)P113/2 例2：試畫(huà)出手冊(cè)P114/4圖中a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，并判斷a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。說(shuō)出若將小磁針?lè)旁赼點(diǎn)磁針的N極將指向哪里？若將小磁針?lè)旁赽點(diǎn)，磁針的S極將指向哪里？ 其實(shí)，我們就是根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小來(lái)畫(huà)磁感線的疏密的，閱讀書(shū)P110/內(nèi)容。感受一些磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱對(duì)比。數(shù)據(jù)體現(xiàn)了T是一個(gè)很大的單位。以T為單位時(shí)，我們周?chē)母鞣N磁場(chǎng)值都較小。如：地磁場(chǎng)只有10-5T數(shù)量級(jí)。

4、是比較弱的一種磁場(chǎng)。 討論：小磁針本來(lái)受地磁場(chǎng)作用而指向南北方向，為什么在奧斯忒實(shí)驗(yàn)中會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)呢？你對(duì)此有何看法？（首先說(shuō)明了電流有磁場(chǎng)；還說(shuō)明了電流磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)的方向不同還說(shuō)明了電流磁場(chǎng)比地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度要大得多。） 進(jìn)一步思考：——本實(shí)驗(yàn)中電流和小磁針要怎么放效果才好？ （2）磁感應(yīng)強(qiáng)度是個(gè)矢量，所以應(yīng)該用平行四邊形定則進(jìn)行分解和合成。 例3：書(shū)P113/1 例4：手冊(cè)P109/3 2. 磁通量： （1）閱讀書(shū)P111/磁通量的內(nèi)容，我們?cè)诤芏嘌芯恐幸私獯┻^(guò)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(qǐng)大家一起來(lái)判斷一下磁通量與磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的決

5、定關(guān)系。（學(xué)生討論：磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)本身決定的，與線圈的放置與否無(wú)關(guān)。而線圈怎么放會(huì)影響到磁通量的大小。所以應(yīng)該是線圈面積、磁感應(yīng)強(qiáng)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(guān)系，那么公式是什么樣的呢？ 答：（條件： ） 提問(wèn)：如果B與S不垂直呢？（學(xué)生討論——可以將面積射影到與磁場(chǎng)垂直的平面上，也可以分解磁感應(yīng)強(qiáng)度。） 得出結(jié)論：，即磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與面積在磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直方向上的射影的乘積。正因?yàn)槿绱耍鸥袘?yīng)強(qiáng)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(shū)P112/例題 強(qiáng)調(diào)該公式適用于勻

6、強(qiáng)磁場(chǎng)，若磁感應(yīng)強(qiáng)度不均勻，就不能使用該公式。S應(yīng)為在磁場(chǎng)中的有效面積。 例6：手冊(cè)P114/5 磁通量的單位是韋伯，用符號(hào)Wb表示。磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。 （3）磁通量是標(biāo)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(fù)磁通。但是磁通量的數(shù)值不能用平行四邊形定則來(lái)進(jìn)行合成和分解，只能用代數(shù)求和，所以磁通量是標(biāo)量。 例7：如圖所示，兩個(gè)同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過(guò)圓心且與環(huán)面垂直，用穿過(guò)兩環(huán)的磁通量φa和φb大小關(guān)系為：（ ） A．φa<φb B．φa>φb C．φa =φb

7、 D．無(wú)法比較 1. *磁與現(xiàn)代科技——自行閱讀為主。 教師幫助學(xué)生歸納出主要介紹幾條利用： 1——利用電流的磁效應(yīng)來(lái)吸引鐵磁性物質(zhì)的方式——電磁鐵、電磁繼電器（書(shū)P105/信息窗） 2——利用磁體的互相排斥——磁懸浮列車(chē) 3——利用電流的磁效應(yīng)來(lái)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(yú)類洄游與候鳥(niǎo)、人類醫(yī)療與磁石的運(yùn)用。 提出：有時(shí)我們也要避免磁場(chǎng)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(shí)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。如書(shū)P107/迷你實(shí)驗(yàn)室中的內(nèi)容。又如在飛機(jī)場(chǎng)或醫(yī)院的某些科室都不能使用手機(jī)或其他強(qiáng)磁體。 【課后作業(yè)】 【課后反思】