磁場章節(jié)分析

磁場章節(jié)分析第1頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月磁場教學建議一、本章概述1.知識地位：在初中有關知識基礎上，結合電場一章的知識，對比研究磁場：電場—磁場，電場強度—磁感應強度，電場力—磁場力。在安培力知識基礎上，研究洛倫茲力；在高一力學的基礎上，研究帶電粒子的運動規(guī)律。第2頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月2.能力要求：較強的對比分析推理能力和空間思維能力。3.與力學知識的結合：應用力學規(guī)律解決綜合問題。第3頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章磁場1磁現象和磁場2磁場對通電導線的作用——安培力3磁感應強度、磁通量4磁場對運動電荷的作用力5洛侖茲力的應用第4頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月磁場新舊教材比較內容要求內容要求71．電流的磁場72．磁感應強度．磁感線．地磁場73．磁性材料．分子電流假說74．磁場對通電直導線的作用．安培力．左手定則75．磁電式電表原理76．磁場對運動電荷的作用，洛倫茲力．帶電粒子在勻強磁場中的運動77．質譜儀，回旋加速器ⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠ53．電流的磁場54．磁感線．地磁場55．磁性材料．分子電流假說56．磁感應強度、磁場對通電直導線的作用．安培力．左手定則57．磁電式電表原理58．磁場對運動電荷的作用，洛倫茲力．59．質譜儀，回旋加速器ⅠⅠⅠⅡⅠⅡⅠ分析：有一定的變化，一個II級知識點調為I級知識點。“帶電粒子在勻強磁場中的運動”在要求內容中沒有，但在說明中確有。第5頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月課標要求1.列舉磁現象在生活、生產中的應用。了解我國古代在磁現象方面的研究成功及其對人類的影響。2.了解磁場，知道磁感應強度和磁通量。會用磁感線描述磁場。3.會判斷通電直導線和通電線圈周圍的磁場方向。4.通過實驗，認識安培力，會判斷安培力的方向，會計算勻強磁場中安培力的大小。5.通過實驗，認識洛侖茲力，會判斷洛侖茲力的方向，會計算洛侖茲力的大小。了解電子束的磁偏轉原理以及在科學技術中的應用。6.認識電磁現象的研究在社會發(fā)展中的作用。第6頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章磁場1磁現象和磁場2磁感應強度3幾種常見的磁場4磁場對通電導線的作用力

5磁場對運動電荷的作用力6帶電粒子在勻強磁場中的運動09會考要求磁極，磁場，地磁場(A)磁感線，磁通量(A)磁感應強度(B)電流的磁場安培定則(B)分子電流假說(A)安培力，左手定則，磁電式電表(B)洛侖茲力(B)帶電粒子在勻強磁場中的運動(C)質譜儀回旋加速器(B)第7頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章磁場1磁現象和磁場2磁感應強度3幾種常見的磁場4磁場對通電導線的作用力

5磁場對運動電荷的作用力6帶電粒子在勻強磁場中的運動10高考要求71.電流的磁場Ⅰ72.磁感應強度，磁感線，地磁場I73.磁性材料，分子電流假說Ⅰ74.磁場對通電導線的作用，安培力，左手定則Ⅱ

75.磁電式電表原理Ⅰ76.磁場對運動電荷的作用，洛侖茲力，帶電粒子在勻強磁場中的運動Ⅱ77.質譜儀回旋加速器Ⅰ第8頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月二、課時安排第1節(jié)1課時第2節(jié)2課時第3節(jié)1課時第4節(jié)

1課時第5節(jié)

2課時復習課和測驗1課時第9頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第1節(jié)磁現象和磁場三、教學建議重點：對磁場的認識過程1.是以實驗和事實為基礎的探索和研究過程；(1)磁極間相互作用的實驗。(2)奧斯特實驗。(3)磁場對電流作用的實驗。第10頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月磁體之間是通過磁場發(fā)生作用的。磁體甲磁體乙甲磁場乙磁場2.磁場方向：(1)小磁針在該點靜止時，N極的指向。(2)即小磁針N極受磁場力的方向。(3)即小磁針S極受磁場力的反方向。第11頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月3.磁感線：為了形象直觀地描繪磁場中各點場的大小和方向，引入了磁感線的概念。磁感線是假想的線。①磁感線的方向——磁場的方向②磁感線的疏密——磁場的強弱磁感線的分布是磁場的畫像！第12頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月2.幾種常見磁場的磁感線的空間分布（視圖）NS(1)磁體的磁場(2)電流的磁場NS安培定則：幾種典型電流磁場的磁感線第13頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月I①直線電流的磁場：磁感線位于與導線垂直的平面內，以導線為圓心的同心圓。*立體圖*俯視（橫剖）圖II*主視（縱剖）圖第14頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月②環(huán)形電流的磁場：BIIBI第15頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月ISN③通電螺線管的磁場：NSBNSB第16頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月④勻強磁場在某個區(qū)域內磁場的強弱(磁感應強度)和方向處處相同，則這個區(qū)域的磁場叫做的勻強磁場。在兩個異名磁極之間(邊緣除外)，長直通電螺線管內部(兩端除外)可視為勻強磁場。SN第17頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月小資料（改變世界的物理學）1.磁現象的電本質——安培提出分子環(huán)流假說2.

地磁場：磁南極是地理北極，磁北極是地理南極，影響地球磁場的因素很多，形成很復雜。第18頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第2節(jié)磁場對通電導線的的作用力—安培力重點：安培力的大小和方向判斷1.以實驗探究的方式推導安培力的影響因素。（實驗：教材P85）F=BIL③電流與磁場方向夾角為

時：①電流與磁場方向垂直，

=90時，F=B⊥IL=BIlsin

F=0②電流與磁場方向平行，

=0或180時，第19頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）左手定則：2.安培力的方向—左手定則（2）說明：①若B、I、F三者垂直，知道其中兩各量的方向，就可以判斷第三個量的方向。②若B于I不垂直，可以分解B，應用B的垂直分量。實質上，F垂直B與I所決定的平面。③對圖形的立體結構理解要準確，必要時應把立體圖轉化為適當的平面圖。第20頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月例題分析——左手定則的應用基本思路：

1．選取研究對象——通電導體

2．畫出外磁場在取研究對象處磁感線的方向（必要時分解B

）

；

3．根據左手定則確定通電導體受力的方向；

4．根據通電導體受力判斷其運動等。第21頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月[例題1]如圖，把一根通電的直導線放在條形磁鐵的兩個磁極上方。導線可以自由移動和轉動，則：(1)導線各部分受力如何？(2)導線將如何的運動？(3)條形磁鐵受力如何？INS(4)若將導線垂直放置，又將如何？INS……？第22頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月通電導線間的相互作用電流甲電流乙磁場甲（在乙處）磁場乙（在甲處）[例題2]兩根平行的通電導線，其上電流方向如圖所示，試求：

(1)I1在I2處產生磁場B1方向？

(2)I2受到I1磁場的作用力如何？

(3)I2將如何運動？I1I2I1I2實驗第23頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月3.磁電式電表利用磁力矩工作原理：(1)討論通電線框在勻強磁場中，磁力矩大小；(2)展示磁電式電表的實物或實物圖；(3)展示磁電式電表的原理圖；①在線框轉動范圍內，線框所在的B的大小和方向如何？②線框轉動過程磁力矩大小變化否？③在線框轉動時，螺旋彈簧阻力矩如何變化？④電流與指針偏角的關系？第24頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月NSFFO第25頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月4.電動機——安培力的重要應用：（1）教材P87給出直流電動機的工作模型（2）線圈通電后，由于受到安培力的作用，線圈在磁場中旋轉起來。第26頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第3節(jié)磁感應強度、磁通量重點：磁感應強度概念的建立和磁通量1.以實驗基礎的數據分析在磁場中的某一點，安培力與電流和導線長度的乘積的比值是一個定值，與導線長度、通過的電流無關。（1.）磁場力與電流的關系（2.）磁場力與導線在磁場中的長度的關系（3.）磁場力與磁場方向跟電流方向夾角的關系注：可類比電場強度的概念。第27頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）電場強度（2）磁感應強度qFIF檢驗電荷q受電場力FF

q檢驗電流元IL受磁場力FF

IL

定義：在磁場中垂直磁場方向的通電直導線，受到的磁場力F于電流I和導線長度L乘積的比值，叫做通電導線所在處的磁感應強度。定義式：單位：特斯拉(T)第28頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月幾點說明：①B

是矢量，B的方向與F的方向不同，兩者是垂直關系。②定義式中的IL為檢驗電流元，它是一小段通電導體。③B是由磁場本身的性質決定的，于F、IL

無關。（如長直通電導線周圍的磁場為B=kI/r

，其中I為場源電流）。[例題]課本92頁1。[實驗]課本91頁：利用安培力測定磁感應強度。第29頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月在磁場中，穿過某一面積的磁感線條數，稱為穿過這一面積的磁通量。單位：Wb。BS⊥

S

在勻強磁場中：

=BScos

說明：①當所給定的面積與磁場方向不垂直時，必須用所給定的面積在垂直磁場方向上的投影面積來計算磁通量。②當磁場區(qū)域小于線圈所圍面積時，應該有效面積來計算磁通量。

2.磁通量第30頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月③當穿過所給定面積的磁場由一個方向變化相反方向時，要把其中一個磁場方向規(guī)定為正方向，相應的磁通量為正值；相反方向的磁場則為負方向，相應的磁通量為負值。需要指出的是；磁通量是標量，但有正、負之分。[例題]課本92頁2。第31頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第4節(jié)磁場對運動電荷的作用力重點：洛倫茲力的大小和方向判斷1.是以實驗和事實為基礎的探索和研究安培力的微觀本質；(1)電流—電荷的定向移動—磁場對運動電荷有力的作用(2)實驗：觀察陰極射線(高速電子流)在磁場中的偏轉(3)磁場對運動電荷的作用力，叫做洛倫茲力。(4)安培力是洛倫茲力的宏觀表現。第32頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月2.洛倫茲力的方向----左手定則的靈活運用1.電流方向：正電荷定向移動的方向；負電荷定向移動的反方向。2.關系：由F、B、I的方向關系找出f、B、v的方向關系。[例題]課本97頁1。第33頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月3.洛倫茲力的大小vvvvvvvvvvvvvvBfF推導：I=nqSv圖中電荷為電子f=qvB安培力：F=BIL若磁場方向B與電荷速度v的方向夾角為

，則：f=qvBsin

F=nSLf第34頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月①洛倫茲力的大小f=qvBsin

與電荷的運動狀態(tài)有關。v=0

f=0v

B

f=0v

B

f最大③由于洛侖茲力的方向總是垂直于運動電荷的速度方向，所以洛侖茲力對運動電荷不做功。說明：②無論電荷的運動方向與磁場方向是否垂直，所受洛侖茲力的方向總是既垂直于磁場方向又垂直于電荷的運動方向，或者說總是垂直于磁場方向與電荷的運動方向所決定的平面。第35頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月[例題]課本97頁2~4。4.發(fā)展空間：霍爾效應第36頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月第5節(jié)洛侖茲力的應用重點：原理和過程分析幾何關系1.若帶電粒子的運動方向與磁場方向平行2.若帶電粒子的運動方向與磁場方向垂直v

B

，f

v，f=C，勻速圓周運動。一、帶電粒子在勻強磁場中運動的軌跡v

∥B

，f=0，→勻速直線*3、若帶電粒子的運動方向與磁場方向成

角第37頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月洛倫茲力對運動的帶電粒子不做功，只改變其運動的方向。(1)演示(2)洛倫茲力的作用效果B××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××由于f

v，且f=C，f充當向心力，使粒子做垂直于磁場方向的圓運動。fv+qvfvf(3)軌道的半徑和周期二、帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動第38頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月[例題1]在ACDE方形空腔內有勻強磁場，M是CD的中點，A、D處有孔，ACMDEa一群電子以不同速率，從A孔沿AC垂直于磁場方向射入空腔。不計重力，設打到M點的電子的速率為v1，從D孔射出的電子的速率為v2。則v1:

v2=

.例題分析第39頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月[例題2]如圖所示，一帶負電的粒子若以速度v0垂直于x軸的原點o垂直射入x軸上面的勻強磁場中時，粒子從x軸上的點x1處射出。如果粒子速度大小不變，方向與原入射方向向右偏轉θ角射入，則粒子從x軸上的點x2處射出。已知x1－x2=d，磁感應強度B，則該粒子的荷質比為

。v0Bx2x1xoθ第40頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月θv0Bx2xoθx1第41頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月準確作出圖示，幾乎能夠“一眼看出”題解。隨手畫，畫不準，會產生誤導。因此備足工具，把圖畫準確，是非常必要的。解題的實踐經驗告訴我們：第42頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月知識擴展：顯像管中的電子束在磁場中的偏轉。（教材P99）第43頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月1.質譜儀；(1)原理：帶電粒子在S1、S2之間的電場加速后，進入速度選擇器（即P1、P2之間的區(qū)域），最后通過S3進入勻強磁場區(qū)域，在洛侖茲力的作用下運動半周后打到底片上。(2)荷質比S1P1S2P2S3照相底片E1B1B2第44頁，課件共49頁，創(chuàng)作于2023年2月[