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      高中物理課堂教學教案       年   月    日

課 題

§ 3. 3  幾種常見的磁場  

 新授課

2課時

教   學  目   標

  （一）知識與技能

1、知道什么是磁感線。知道5種典型磁場的磁感線分布情況。

2、會用安培定則判斷直線電流、環形電流和通電螺線管的磁場方向。

3、知道安培分子電流假說是如何提出的，會利用安培假說解釋有關的現象。

4、理解磁現象的電本質。

5、知道磁通量定義，知道Φ =BS的適用條件，會用這一公式進行計算。

（二）過程與方法

1、通過模擬實驗體會磁感線的形狀，培養學生的空間想象能力。

2、由電流和磁鐵都能產生磁場，提出安培分子電流假說，最后都歸結為磁現象的電本質。

3、通過引入磁通量概念，使學生體會描述磁場規律的另一重要方法。

（三）情感、態度與價值觀

通過討論與交流，培養對物理探索的情感。

教學重點、難點

教學重點

會用安培定則判斷磁感線方向，理解安培分子電流假說。

教學難點

安培定則的靈活應用即磁通量的計算。

教 學 方 法

類比法、實驗法、比較法

教 學 手 段

條形磁鐵、直導線、環形電流、通電螺線管、小磁針若干、投影儀、展示臺、學生電源

                 教學活動

（一）引入新課

電場可以用電場線形象地描述，磁場可以用什么來描述呢？

那么什么是磁感線？又有哪些特點呢？這節課我們就來學習有關磁感線的知識。

（二）進行新課

1、磁感線

磁感線是在磁場中畫一些有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向表示該點的磁場方向。

［演示］在磁場中放一塊玻璃板，在玻璃板上均勻地撒一層細鐵屑，細鐵屑在磁場里被磁化成“小磁針”，輕敲玻璃板使鐵屑能在磁場作用下轉動。

［現象］鐵屑靜止時有規則地排列起來，顯示出磁感線的形狀。如圖3.3-1所示：

［用投影片出示條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線分布情況］  如圖所示：

（1）磁鐵周圍的磁感線

磁鐵外部的磁感線是從磁鐵的北極出來，進入磁鐵的南極。

磁感線是閉合曲線：磁鐵外部從北極到南極，內部是從南極到北極。

［用投影片出示通電直導線周圍的磁感線分布情況］如圖3.3-2所示：

（2）通電直導線周圍的磁感線

直線電流磁場的磁感線是一些以導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導線垂直的平面上。

問題：直線電流的方向跟電的磁感線方向之間的關系如何判斷呢？

［出示投影片］直線電流的方向和電的磁感線方向之間的關系可用安培定則（也叫右手螺旋定則）來判定：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向。

［出示投影片］環形電流的磁場。如圖3.3-3所示：

（3）環形電流的磁感線

環形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關系也可以用安培定則來判定：讓右手彎曲的四指和和環形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環形導線中心軸線上磁感線的方向。

（4）通電螺線管的磁場         如圖3.3-4所示：［出示投影片］

外部的磁場：與條形磁鐵外部的磁感線相似，一端相當于南極，一端相當于北極。

內部的磁場：通電螺線管內部的磁感線和螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，并和外部的磁感線連接，形成一些環繞電流的閉合曲線。

 如何判斷通電螺線管的極性？

［學生回憶得］通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關系，也可用安培定則來判定：用右手握住螺線管，讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向。

問題：磁感線和電場線有何區別？    ［教師引導學生分析得］

（1）電場線是電場的形象描述，而磁感線是磁場的形象描述

（2）電場線不是閉合曲線，而磁感線是閉合曲線

（3）切線方向均表示方向

（4）疏密程度均表示大小

電流的磁場用途很廣泛，如電磁起重機、電話、電動機、發電機以及在自動控制中得到普遍應用的電磁繼電器。

2、安培分子電流假說

磁鐵和電流都能產生磁場。通電螺線管和條形磁鐵的磁場分布十分相似，安培由此受到啟發，提出了著名的分子電流假說。

分子電流假說的內容：在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環形電流――分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極，這就是分子電流假說。

［投影片出示課本圖3.3-6］以進一步理解安培分子電流假說。

用安培假說可以解釋磁現象     讓學生閱讀課文，回答以下問題。

（1）一根鐵棒在未被磁化時為什么對外界不顯磁性？

（2）什么是磁化？如何去理解磁化和磁極？

（3）永磁體為什么具有磁性？為什么有時會失去磁性？

（4）為什么無論把磁棒折成多小的一段，它總有兩個磁極？

（5）分子電流是如何形成的？

3、勻強磁場

實物投影課本圖3.3-7、圖3.3-8

①定義：如果磁場的某一區域里，磁感應強度的大小和方向處處相同，這個區域的磁場叫勻強磁場。

②產生方法：距離很近的兩個異名磁極之間的磁場，通電螺線管內部的磁場（除邊緣部分外）都可認為是勻強磁場。

③磁感線的特點：勻強磁場的磁感線是間距相等的平行直線。

4、磁通量

研究電磁現象時，有時需要研究穿過某一面積的磁場和它的變化，為此，物理學上引入了一個新的物理量――磁通量。

（1）定義：一個面積為S的平面垂直一個磁感應強度為B的勻強磁場放置，則B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量。

（2）公式：Ф=B?S

（3）單位：韋伯（Wb）  1Wb=1T?1m²=1V?s

（4）物理意義：磁通量表示穿過這個面的磁感線條數。

注意：當平面跟磁場方向不垂直時，穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場垂直方向上的投影面積的乘積．即Ф=B?Ssinθ，（θ為平面與磁場方向之間的夾角）（如圖所示）

將磁通量的定義式Ф=B?S變形得：B=，B為垂直磁場方向單位面積上的磁通量，反映磁場的強弱。又叫磁通密度。單位Wb/m²

課堂訓練

1、一細長的小磁針，放在一螺線管的軸線上，N極在管內，S極在管外。若此小磁針可左右自由移動，則當螺線管通以圖所示電流時，小磁針將怎樣移動？

2、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉向讀者，那么這束帶電粒子可能是_______

A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束

C.向右飛行的負離子束         D.向左飛行的負離子束

3、關于磁現象的電本質，下列說法中正確的是_______

A.磁與電緊密聯系，有磁必有電，有電必有磁

B.不管是磁體的磁場還是電流的磁場都起源于電荷的運動

C.永久磁鐵的磁性不是由運動電荷產生的

D.根據安培假說可知，磁體內分子電流總是存在的，因此，任何磁體都不會失去磁性

學 生 活 動

學生閱讀教材

學生閱讀課本后回答

學生閱讀教材，說出磁通量的定義、公式、單位以及物理意義

作   業

 1、課下閱讀課本第94頁科學漫步《有趣的右螺旋》

2、完成P₉₅“問題與練習”第1、2、3題。書面完成第4題。

板   書   設   計

               教學過程中字體加粗為板書

教 學 后 記