33幾種常見的磁場(chǎng)導(dǎo)學(xué)案

1、課時(shí)3.2幾種常見的磁場(chǎng)1.知道磁感線,知道幾種常見磁場(chǎng)磁感線的空間分布情況。2.會(huì)用安培定則判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向。3.了解安培分子電流假說(shuō)。4.知道磁通量。1.磁感線(1)在磁場(chǎng)中畫出一些曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致,這樣的曲線叫作磁感線。(2)在磁體的兩極附近,磁場(chǎng)較強(qiáng),磁感線較密。2.安培定則(右手螺旋定則)(1)直線電流的磁場(chǎng):用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致,彎曲的四指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流的磁場(chǎng):讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上的磁感線方向。(3)通

2、電螺線管的磁場(chǎng):讓右手四指彎曲的方向與螺線管中電流方向一致,伸直的拇指所指的方向是螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向,從外部來(lái)看拇指所指的是螺線管的北(N)極。3.安培分子電流假說(shuō)(1)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)形電流分子電流。分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。(2)磁化:鐵棒未被磁化時(shí),內(nèi)部分子電流的取向是雜亂無(wú)章的,因此對(duì)外不顯磁性;當(dāng)鐵棒受到外界磁場(chǎng)的作用時(shí),內(nèi)部分子電流的取向大致相同,鐵棒被磁化,兩端對(duì)外顯示出較強(qiáng)的磁性。4.勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)是磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向處處相同的磁場(chǎng)。(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些間隔相同的平行直線。5.磁通量(1)定義:

3、設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面,面積為S,那么B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量,簡(jiǎn)稱磁通,記為=BS。如果B與平面不垂直,則用這個(gè)面在垂直于磁場(chǎng)B的方向的投影面積S與B的乘積表示磁通量。(2)單位:在國(guó)際單位制中,磁通量的單位是韋伯,簡(jiǎn)稱韋,符號(hào)是Wb。主題1:磁感線閱讀教材中“磁感線”標(biāo)題下的內(nèi)容,回答下列問(wèn)題。(1)用什么辦法可以形象地模擬磁感線?(2)根據(jù)初中所學(xué)的知識(shí)畫出如圖所示的蹄形磁體和條形磁體周圍的磁感線。主題2:電流的磁場(chǎng)和安培定則閱讀教材中“幾種常見的磁場(chǎng)”標(biāo)題下面的內(nèi)容,回答下列問(wèn)題。(1)通電直導(dǎo)線與通電螺線管或環(huán)形電流可以應(yīng)用右手螺旋定則

4、來(lái)判定磁感線的方向,那么在這幾種情況下,大拇指與四指所代表的指向意義相同嗎?(2)圖示是某位同學(xué)研究通電螺線管的磁場(chǎng)的裝置圖,請(qǐng)標(biāo)出圖中螺線管的N、S極以及各小磁針的N極。螺線管內(nèi)部的小磁針的N極是否會(huì)因?yàn)椤爱惷艠O相吸”而指向螺線管的S極呢?主題3:安培分子電流假說(shuō)閱讀教材中“安培分子電流假說(shuō)”標(biāo)題下面的內(nèi)容,回答下列問(wèn)題。(1)安培受到什么啟發(fā)而提出分子電流假說(shuō)?分子電流假說(shuō)的內(nèi)容是什么?(2)一根鐵棒在未被磁化時(shí)為什么對(duì)外界不顯磁性?永磁體為什么具有磁性?為什么有時(shí)又會(huì)失去磁性?主題4:磁通量閱讀教材中“磁通量”標(biāo)題下面的內(nèi)容,回答下列問(wèn)題。(1)磁通量的計(jì)算公式是=BS,試分析此公式的

5、適用條件是什么。當(dāng)磁感線與平面不垂直時(shí),公式=BS中的S應(yīng)表示什么意義?(2)把某一線圈平面放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方時(shí),穿過(guò)該面的磁通量也一定大嗎?1.關(guān)于磁感線的性質(zhì)和概念,下列說(shuō)法正確的是()。A.磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向B.鐵屑在磁場(chǎng)中的分布曲線就是磁感線C.磁感線總是從磁體的N極指向S極D.磁場(chǎng)中任意兩條磁感線均不相交2.圖示為一通電螺線管,a、b、c是通電螺線管內(nèi)外的三點(diǎn),則三點(diǎn)中磁感應(yīng)強(qiáng)度最大處為()。A.a處B.b處C.c處D.無(wú)法判斷3.關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì),下列說(shuō)法正確的是()。A.磁與電緊密聯(lián)系,有磁必有電荷,有電荷必有磁B.不管是磁鐵的磁場(chǎng)還是電流的磁場(chǎng)都起源

6、于運(yùn)動(dòng)的電荷C.除永久磁體外,一切磁現(xiàn)象都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的D.鐵棒被磁化是因?yàn)殍F棒內(nèi)分子電流的取向變得大致相同4.關(guān)于磁通量,下列說(shuō)法中正確的是()。A.磁通量不僅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C.穿過(guò)某一面積的磁通量為零,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D.磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度拓展一、安培定則的應(yīng)用1.如圖所示,一個(gè)電子沿著逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng),則此電子的運(yùn)動(dòng)()。A.不產(chǎn)生磁場(chǎng)B.產(chǎn)生磁場(chǎng),圓心處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C.產(chǎn)生磁場(chǎng),圓心處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外D.只有圓周內(nèi)側(cè)產(chǎn)生磁場(chǎng)拓展二、磁通量的分析與計(jì)算2.如圖所示,線圈平面與水平方向成角,磁感線豎直向下,設(shè)磁

7、感應(yīng)強(qiáng)度為B,線圈面積為S,則穿過(guò)線圈的磁通量=。答案課時(shí)3.2幾種常見的磁場(chǎng)知識(shí)體系梳理切線強(qiáng)密右電流磁感線右環(huán)形電流軸線右電流內(nèi)部北(N)環(huán)形磁體磁極雜亂無(wú)章大致相同磁化方向間隔平行垂直乘積磁通BS投影韋伯韋Wb重點(diǎn)難點(diǎn)探究主題1:(1)實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑來(lái)模擬磁感線的形狀,在磁場(chǎng)中放一塊玻璃,玻璃上均勻撒上一層鐵屑,輕敲玻璃,鐵屑就會(huì)有規(guī)則地排列起來(lái),模擬出磁感線的形狀。(2)如圖所示。 主題2:(1)不相同。在判定通電直導(dǎo)線磁感線的方向時(shí),大拇指指向電流的方向,四指的指向代表磁感線的方向;在判定通電螺線管或環(huán)形電流磁感線的方向時(shí),四指指向電流的環(huán)繞方向,大拇指指向代表螺線管內(nèi)部磁感線的方向

8、。(2)先畫出螺線管中的電流方向,根據(jù)安培定則,螺線管的N、S極以及各小磁針的N極如圖所示,很顯然,螺線管內(nèi)部的小磁針的N極沒有指向螺線管的S極,反而是指向螺線管的N極。主題3:(1)通電螺線管和條形磁鐵的磁場(chǎng)分布十分相似,安培由此受到啟發(fā),提出了著名的分子電流假說(shuō)。他認(rèn)為:在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流分子電流,分子電流使每個(gè)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極,如課本圖3.3-5(安培認(rèn)為,物質(zhì)微粒內(nèi)的分子電流使它們相當(dāng)于一個(gè)個(gè)的小磁體)所示。(2)鐵棒在未被磁化時(shí),內(nèi)部分子電流的取向是雜亂無(wú)章的,它們的磁場(chǎng)互相抵消,對(duì)外不顯磁性。永磁體內(nèi)部,各分子電流的取向大致相同

9、,兩端顯示出較強(qiáng)的磁作用;當(dāng)磁體受到高溫或猛烈撞擊時(shí),分子電流的取向變得雜亂無(wú)章而失去磁性。主題4:(1)公式=BS的適用條件是:勻強(qiáng)磁場(chǎng);磁感線與平面垂直。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,若磁感線與平面不垂直,公式=BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積。(2)不一定。穿過(guò)某面的磁通量不但跟B有關(guān),還跟線圈平面與磁感線的夾角有關(guān)。當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí),無(wú)論B多大,穿過(guò)該面的磁通量都為零。基礎(chǔ)智能檢測(cè)1.AD2.A3.BD4.C全新視角拓展1.B【解析】電子做圓周運(yùn)動(dòng)可以等效為一個(gè)順時(shí)針?lè)较虻沫h(huán)形電流,由安培定則可以判定圓心處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,B正確;圓環(huán)的外側(cè)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,故A、C、D均錯(cuò)。2.BScos 【解析】線圈平面abcd與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的