课件40张PPT。3.3几种常见的磁场 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向? 将一个小磁针放在磁场中某一点,小磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点的磁场方向。磁感应强度 B①B的方向引入小磁针静止时N极所指的方向一、磁感线1.定义在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同,这样的曲线称为磁感线。2.引入磁感线的物理意义为了形象地描述磁场而引入的假想曲线【问题】 条形磁铁,蹄形磁铁磁场的磁感 线分布情况是怎样的?二、几种常见的磁场:1.条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线:特点:1.外部从N到S2.内部从S到N3.形成闭合曲线类比:条形磁铁与地磁场注:磁场的磁感线分布是三维的,立体的。× 表示磁场方向垂直进入纸面? 表示磁场方向垂直离开纸面除了磁铁,直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场直线电流,环形电流,通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点?它们遵循什么定则呢?⊙ 表示电流方向垂直离开纸面⊕表示电流方向垂直进入纸面2,通电直导线周围的磁场表示垂直于纸面向外表示垂直于纸面向里安培定则(1):右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向.(右手螺旋定则)立体图3,环形电流的磁场环形电流的磁场可等效为小磁针或条形磁铁.安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。特点:内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏4,通电螺线管的磁场安培定则:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。等效立体图横截面图纵截面图内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极,外部类似条形磁铁,由N极指向S极磁感线①磁场方向看切线;②磁场强弱看疏密。注:磁感线是“人为引入”的对磁场形象的描述,客观上并不存在。磁感线的特点 (1)磁感线是假想的,不是真实的(2)磁感线是闭合曲线。
在磁体的外部磁感线由N极发出,回到S极
在磁体的内部磁感线则由S极指向N极 (4)磁感线的疏密表示磁场的强弱(3)磁感线不能相交或相切(5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向磁感线与电场线的比较 在图中,已知磁场的方向,试画出产生相应磁场的电流方向X·如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行,能使小磁针的N极转向读者,那么这束带电粒子可能是( )
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.向左飞行的负离子束BC 如图所示,在三维直角坐标系中,若一束电子沿y轴正向运动,则由此产生的在z轴上A点和x轴上B点的磁场方向是( )
A.A点磁场沿x轴正方向,B点磁场沿z轴负方向
B.A点磁场沿x轴负方向,B点磁场沿z轴正方向
C.A点磁场沿z轴正方向,B点磁场沿x轴负方向
D.A点磁场沿x轴正方向,B点磁场沿z轴正方向A三、安培分子电流假说1.分子电流假说
任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流,分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的。2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释:未被磁化的铁棒磁化后的铁棒3.磁现象的电本质磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的未被磁化被磁化后关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是( )
A.磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必有磁
B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动
C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的
D.根据安培假说可知,磁体内分子电流总是存在的,因此任何磁体都不会失去磁性 B一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为( )
A.软铁棒中产生了分子电流
B.软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章
C.软铁棒中分子电流消失了
D.软铁棒中分子电流取向变得大致相同D四、匀强磁场强弱、方向处处相同的磁场磁感线分布特点:是一些间隔相同的平行直线常见的匀强磁场:相隔很近的两个异名磁极之间的磁场通电螺线管内部的磁场相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时,其中间区域的磁场。小结在某一磁场中放了两个小磁针,发现这两个小磁针仅在磁场力的作用下成如图所示的平行反向,则该磁场可能由下列哪些来产生 ( )
A.条形磁铁
B.两个靠得很近的异名磁极间存在的磁场
C.通电直导线
D.通电螺线管ACD长直螺线管内有一个可自由转动的小磁针,静止时如图所示,则螺线管中( )A.一定通有由a到b的电流
B.一定通有由b到a的电
C.可能没有电流流过
D.可能通有由a到b的电流 CD实验室有一旧的学生直流电源,输出端的符号
模糊不清,无法辨认正、负极,某同学设计了
下面的判断电源极性的方法:在桌
面上放一个小磁针,在磁针东面放
螺线管,如图所示,闭合开关后,
磁针指南的一端向东偏转,下列
判断中正确的是 ( )
A.电源的A端是正极.在电源内电流由A流向B
B.电源的A端是正级.在电源内电流由B流向A
C.电源的B端是正极,在电源内电流由A流向B
D.电源的B端是正极,在电源内电流由B流向AC 如图所示,弹簧秤下挂一条形磁棒,其中条形磁棒N 极的一部分位于未通电的螺线管内,下列说法正确的是( )
A.若将a接电源正极,b接负极,
弹簧秤的示数将减小
B.若将a接电源正极,b接负极,
弹簧秤的示数将增大
C.若将b接电源正极,a接负极,
弹簧秤的示数将增大
D.若将b接电源正极,a接负极,
弹簧秤的示数将减小AC假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的,你认为地球带有何种电荷?带负电荷五、磁通量1,定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,简称磁通。用字母Φ表
示磁通量。2、在匀强磁场中,公式为 Φ=BS⊥
(S⊥表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积)Φ=BScosθ 3、单位:韦伯,简称韦,符号Wb 4、物理意义:穿过某一面积的磁感线条数,即 可以用磁感线形象的说明面积S=0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中,当磁场与环面垂直时,穿过环面的磁通量是_______;当金属圆环转过90°,环面与磁场平行时,穿过环面的磁通量是_______0.2Wb0如图,线圈平面与水平方向成θ角,磁感应线竖直向下,设匀强磁场的磁感应强度为B,线圈面积为S,则Ф=_________BScosθ5.Φ是标量,但有正、负,若取某方向穿入平面的磁通量为正,则反方向穿入该平面的磁通量为负6.若有方向相反的两个磁通量过一个平面,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)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,则穿过两环的磁通量Фa和Фb大小关系为( )A.均向上,Фa>Фb
B.均向下,Фa<Фb?
C.均向上,Фa=Фb
D.均向下,无法比较A7.磁通量的变化磁通量变化ΔФ =Ф2-Ф1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差,即ΔФ取决于末状态的磁通量Ф2与初状态磁通量Ф1的代数差磁通量的变化一般有三种形式
1、B不变,有效面积S变化,则 2、B变化,S不变,则3、B和S同时变化 ,此时
如图所示,一矩形线框,从.abcd位置移动到
a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( )
A.一直增加
B.一直减少
C.先增加后减少
D.先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少adcba′b′d′c′D如图所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的 ( )
A.区域I
B.区域Ⅱ
C.区域Ⅲ
D.区域ⅣA如图所示,A为橡胶圆盘,其盘面竖直.B为紧贴A的毛皮.在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置.当沿图中箭头的方向转动把手C时,小磁针将发生什么现象小磁针的N极将发生偏转,N极向右,S极向左. 铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示.则有铁环中心O处的磁场方向为( )
A.向下
B.向上
C.垂直纸面向里
D.垂直纸面向外 A如图所示.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,四根导线中电流I1=I3>I2>I4.要使0点处磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流 ( )
A.切断I1
B.切断I2
C.切断I3
D.切断I4D如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为_____,若使框架绕OO’转过60度角则穿过线框平面的磁通量为_________,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_____,若从初始位置转过180度角,则穿过线框平面的磁通量变化为_______BSBS/202BS5、磁通密度:垂直穿过单位面积的磁感线条数。
公式: 单位:教学设计
教学主题
几种常见磁场
一、教材分析
本节内容是在初中学习基础上的提高和拓展。磁感线、几种常见的磁场、匀强磁场、磁通量是最基本的概念与知识,几种磁场的空间分布是这部分内容的重点与难点。
二、学生分析
在已经学习了磁场知识后,高中阶段进一步深化。通过前面的学习,知道了磁场的概念,并对磁场有了感性认识,知道描述磁场的物理量磁感应强度,这一节需要学习的几种常见磁场是对前面知识的提升,也是这节课的重点、难点。
三、教学目标
(一)知识与技能
1、知道什么是磁感线。知道安培分子电流假说是如何提出的,解释有关现象。
2、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的分布情况。
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、理解磁现象的电本质。
5、知道磁通量定义,知道Φ=BS的适用条件,会用这一公式进行计算。
(二)过程与方法
1、通过模拟实验观看磁感线的形状,培养学生的空间想象能力。
2、由于电流和磁铁都能产生磁场,安培提出分子电流假说,最后都归结为磁现象的电本质。
3、引入磁通量概念,使学生知道描述磁场规律的另一重要方法。
(三)情感、态度与价值观
1、通过讨论与交流,培养对物理探索的兴趣。
2、理清物理探索的基本思路,培养科学的探索理念。
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四、教学环境
?简易多媒体教学环境?交互式多媒体教学环境?网络多媒体环境教学环境?移动学习??其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
????视频,Flash动画,图片.
1.认识磁感线,通过观看视频进一步体会铁屑在玻璃板上模拟的磁感线。
2.认识几种常见磁场,通过图片以及Flash动画演示认识直线电流的磁场,环形电流的磁场,通电螺线管的磁场,形象直观的理解并掌握安培定则(右手螺旋定则)。
3.理解安培分子电流假说,通过图片、Flash动画认识磁场的起源是由分子电流引起的。
4.通过相关资料,认识匀强磁场。
5.通过课件,掌握磁通量的相关知识。
6.最后通过概念图,巩固掌握本节知识。
7.?使学生对知识的掌握有立体空间感,在大脑里形成空间思维。?
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
课堂引入
①电场可以用电场线形象地描述,磁场呢?
②什么是磁感线?有哪些特点呢?这节课就来学习有关磁感线的知识
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磁场可以用磁感线形象地描述
图片?实验
一、几种常见磁场的磁感线
课堂演示:在条形磁铁上面放一块玻璃板,在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑,细铁屑被磁化,轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动。
呈现现象:有规则地排列,显示出磁感线的形状。
用图片展示通电直导线周围的磁感线分布情况
展示投影片环形电流的磁场
展示通电螺线管的磁场
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观察图片、视频、演示实验得出相关结论,并讨论结论。
用图片演示条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线的分布情况
用图片演示通电直导线周围的磁感线分布情况
用图片演示环形电流的磁场
用图片演示通电螺线管的磁场
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二、安培分子电流假说
磁铁和电流都能产生磁场。它们产生的磁场原理是否相同?由于通电螺线管和条形磁铁的磁场分布十分相似,安培由此受到启发,提出了著名的分子电流假说。
分子电流假说的内容是什么呢?
在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极,这就是分子电流假说。
Flash演示安培分子电流假说,图片展示磁化、磁极
三、匀强磁场
①定义②产生方法③磁感线的特点(与匀强电场线有什么异同)
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类比匀强电场,理解匀强磁场
图片展示异同
四、磁通量
描述磁场的另一个量:磁通量。
阅读教材,说出磁通量的定义、公式、单位以及物理意义。
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学生阅读教材,回答以上问题。
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图片
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七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
在教学程中通过视频、图片、动画、仿真实验,既能让学生学到知识的同时又开阔了思维,主要是培养学生的空间立体感。这节课有的内容,完全可以放手让学生自学,也就是采用先学后教的方法,让学生先构建自己的知识框架,然后老师再讲解,把学生在自学中遇到的问题逐个讲解,这样既能纠正学生在自学中遇到的问题,也能完善这节课的知识系统,一举两得!如果实验器材足够,可以让学生做实验,亲历亲为,得到的知识最长久,对比磁场与电场,再总结,使学生对电磁场的概念更透彻。