2015-2016學(xué)年人教版選修3-1幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)學(xué)案

1、3幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，了解安培分子電流假說(shuō)2.知道磁感線(xiàn)的定義和特點(diǎn)，了解幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)分布(重點(diǎn)) 3.會(huì)用安培定則判斷電流的磁場(chǎng)方向(難點(diǎn)) 4.知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁通量的概念(重點(diǎn))磁感線(xiàn)先填空1定義：用來(lái)形象描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱及方向的曲線(xiàn)2特點(diǎn)：(1)磁感線(xiàn)的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱(2)磁感線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向再思考有同學(xué)認(rèn)為磁感線(xiàn)總是從磁體北極指向南極，你認(rèn)為對(duì)嗎？【提示】不對(duì)，在磁體外部磁感線(xiàn)從磁體北極指向南極，而在磁體內(nèi)部，磁感線(xiàn)是從南極指向北極后判斷(1)磁場(chǎng)和磁感線(xiàn)都是假想的()(2)磁感線(xiàn)是閉合的曲線(xiàn)，沒(méi)有起始終了的位置()(3)磁

2、感線(xiàn)可以用細(xì)鐵屑來(lái)顯示，因而是真實(shí)存在的()(4)磁感線(xiàn)閉合而不相交，不相切，也不中斷()幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)先填空電流的磁感線(xiàn)方向可以用安培定則(右手螺旋定則)判斷(1)直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)方向的判斷：右手握住導(dǎo)線(xiàn)，讓伸直的大拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線(xiàn)環(huán)繞的方向(2)環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向的判斷：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向(3)通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)方向的判斷：右手握住螺線(xiàn)管，讓彎曲的四指跟電流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線(xiàn)管內(nèi)部的磁場(chǎng)的方向或者說(shuō)大拇指所指的方向是它的北極的方向再思考通電的螺線(xiàn)管相當(dāng)于一個(gè)條形

3、磁鐵，一端是N極，另一端是S極，把一個(gè)小磁針?lè)湃肼菥€(xiàn)管內(nèi)部，小磁針的N極指向螺線(xiàn)管的哪端呢？圖331【提示】應(yīng)該指向N極小磁針N極的指向是N極受到磁場(chǎng)力的方向，N極受力的方向是該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，在螺線(xiàn)管內(nèi)部，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由S極指向N極所以小磁針的N極指向螺線(xiàn)管的N極后判斷(1)通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的磁感線(xiàn)是閉合的圓環(huán)()(2)通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)類(lèi)似于條形磁體周?chē)拇艌?chǎng)()(3)通電圓環(huán)外部無(wú)磁場(chǎng)()安培分子電流假說(shuō)先填空1分子電流假說(shuō)：安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流，即分子電流分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為小磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極2分子電流假說(shuō)意義：能

4、夠解釋磁化以及退磁現(xiàn)象，解釋磁現(xiàn)象的電本質(zhì)3磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的再思考怎樣可以使磁鐵的磁性減弱或失去磁性？【提示】高溫或猛烈的撞擊可以使分子電流取向變得雜亂無(wú)章，從而失去磁性后判斷(1)除永久性磁鐵外，一切磁場(chǎng)都是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的()(2)一般的物體不顯磁性是因?yàn)槲矬w內(nèi)的分子電流取向雜亂無(wú)章()(3)當(dāng)外界使鐵棒內(nèi)分子電流取向大致相同時(shí)，鐵棒就顯磁性()勻強(qiáng)磁場(chǎng)和磁通量先填空1勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)定義：強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)(2)磁感線(xiàn)特點(diǎn)：疏密均勻的平行直線(xiàn)2磁通量(1)定義：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度和與磁場(chǎng)方向垂直的平面面積S的乘積即BS.(2)拓展：磁場(chǎng)B與研究的平

5、面不垂直時(shí)，這個(gè)面在垂直于磁場(chǎng)B方向的投影面積S與B的乘積表示磁通量(3)單位：國(guó)際單位制是韋伯，簡(jiǎn)稱(chēng)韋，符號(hào)是Wb,1 Wb1_Tm2.(4)引申：B，表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積的磁通量，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度B又叫磁通密度再思考若通過(guò)某面積的磁通量等于零，則該處一定無(wú)磁場(chǎng)，你認(rèn)為對(duì)嗎？【提示】不對(duì)磁通量除與磁感應(yīng)強(qiáng)度、面積有關(guān)外，還與環(huán)面和磁場(chǎng)夾角有關(guān)，當(dāng)環(huán)面與磁場(chǎng)平行時(shí)，磁通量為零，但仍能存在磁場(chǎng)后判斷(1)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中面積越大，磁通量一定越大()(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度等于垂直穿過(guò)單位面積的磁通量()(3)磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量()(4)將一平面置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的任何位置，穿過(guò)該平面

6、的磁通量總相等()預(yù)習(xí)完成后，請(qǐng)把你認(rèn)為難以解決的問(wèn)題記錄在下面的表格中問(wèn)題1問(wèn)題2問(wèn)題3問(wèn)題4學(xué)生分組探究一磁感線(xiàn)和電感線(xiàn)(對(duì)比分析)第1步探究分層設(shè)問(wèn)，破解疑難1磁場(chǎng)是客觀存在的還是假想的？磁感線(xiàn)又如何？2磁感線(xiàn)總是始于北極，終止于南極嗎？第2步結(jié)論自我總結(jié)，素能培養(yǎng)1磁感線(xiàn)的特點(diǎn)(1)為形象描述磁場(chǎng)而引入的假想曲線(xiàn)，實(shí)際并不存在(2)磁感線(xiàn)的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱磁感線(xiàn)在某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示磁場(chǎng)的方向(3)磁感線(xiàn)的方向在磁體外部從N極指向S極，磁體內(nèi)部從S極指向N極即磁感線(xiàn)是閉合的曲線(xiàn)，它不相交，不相切，也不中斷2磁感線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)的比較兩種線(xiàn)比較內(nèi)容磁感線(xiàn)電場(chǎng)線(xiàn)不同點(diǎn)閉合曲線(xiàn)不閉合，起始于正電荷

7、或無(wú)限遠(yuǎn)，終止于負(fù)電荷或無(wú)限遠(yuǎn)相似點(diǎn)引入目的為形象描述場(chǎng)而引入的假想線(xiàn)，實(shí)際不存在疏密場(chǎng)的強(qiáng)弱切線(xiàn)方向場(chǎng)的方向是否相交不能相交(電場(chǎng)中無(wú)電荷空間不相交)第3步例證典例印證，思維深化(多選)下列關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)的說(shuō)法正確的是()A二者均為假想的線(xiàn)，實(shí)際上并不存在B實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑來(lái)模擬磁感線(xiàn)形狀，因此磁感線(xiàn)是真實(shí)存在的C任意兩條磁感線(xiàn)不相交，電場(chǎng)線(xiàn)也是D磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn)，電場(chǎng)線(xiàn)是不閉合的【思路點(diǎn)撥】此題重點(diǎn)是考查磁感線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)的特點(diǎn)，所以理解磁感線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)特點(diǎn)是解決該題的關(guān)鍵【解析】?jī)煞N場(chǎng)線(xiàn)均是為形象描繪場(chǎng)而引入的，實(shí)際上并不存在，故A對(duì)，B錯(cuò)；任意兩條磁感線(xiàn)或電場(chǎng)線(xiàn)不能相交，否則空間一點(diǎn)會(huì)有兩

8、個(gè)磁場(chǎng)或電場(chǎng)方向，故C對(duì)；磁體外部磁感線(xiàn)由N極指向S極，內(nèi)部由S極指向N極，故磁感線(xiàn)是閉合的曲線(xiàn)，而電場(chǎng)線(xiàn)始于正電荷，終于負(fù)電荷，故不閉合，D對(duì)，故正確答案為A、C、D.【答案】ACD從兩個(gè)方面深化理解電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)(1)從電場(chǎng)、磁場(chǎng)的概念理解兩種場(chǎng)線(xiàn)的相同點(diǎn)：矢量性線(xiàn)的切線(xiàn)方向；強(qiáng)弱線(xiàn)的疏密；方向的唯一性空間任何兩條場(chǎng)線(xiàn)都不可能相交(2)從電場(chǎng)、磁場(chǎng)的本質(zhì)理解兩種場(chǎng)線(xiàn)的區(qū)別：靜電場(chǎng)正、負(fù)電荷分離電場(chǎng)線(xiàn)有始、終(不閉合)；磁場(chǎng)N、S極不分離磁感線(xiàn)閉合第4步巧練精選習(xí)題，落實(shí)強(qiáng)化1關(guān)于磁感線(xiàn)，下列說(shuō)法中正確的是()A兩條磁感線(xiàn)的空隙處一定不存在磁場(chǎng)B磁感線(xiàn)不可能從S極到N極C磁場(chǎng)不一定都是由磁鐵

9、產(chǎn)生的D兩個(gè)磁場(chǎng)疊加的區(qū)域，磁感線(xiàn)可能相交【解析】磁感線(xiàn)是為了形象描繪磁場(chǎng)而假想的一組有方向的曲線(xiàn)，曲線(xiàn)上任一點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，曲線(xiàn)疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，A不正確磁鐵能產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，C正確在磁體外部磁感線(xiàn)從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線(xiàn)在任何情況下都不相交，所以B、D不正確【答案】C2. 磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線(xiàn)如圖332所示，則()Aa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBbBa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBbC同一通電導(dǎo)線(xiàn)放在a處受力一定比放在b處受力小Da處沒(méi)有磁感線(xiàn)，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度為零圖332【解析】由圖中可知b處的磁感線(xiàn)較密，a處的磁感線(xiàn)較疏，所以BabB均向下，ab，方向向上，選項(xiàng)A正確【答案】A先看名師指津通過(guò)本例的求解，不難得到：(1)磁鐵內(nèi)部與外部的磁感線(xiàn)構(gòu)成閉合曲線(xiàn)，所以磁鐵內(nèi)的磁感線(xiàn)與磁鐵外的磁感線(xiàn)數(shù)目相等(2)對(duì)于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，應(yīng)考慮利用磁感線(xiàn)的條數(shù)確定磁通量的變化再演練應(yīng)用在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線(xiàn)，如圖3310所示，四導(dǎo)線(xiàn)中電流I1I3I2I4，要使O點(diǎn)磁場(chǎng)增強(qiáng)，則應(yīng)該()A切斷I1B切斷