磁感應強度的教案

時間：2023-05-15 17:49:08

磁感應強度的教案

　　作為一名老師，有必要進行細致的教案準備工作，借助教案可以恰當地選擇和運用教學方法，調動學生學習的積極性。寫教案需要注意哪些格式呢？以下是小編整理的磁感應強度的教案，僅供參考，大家一起來看看吧。

磁感應強度的教案

　　磁感應強度的教案 1

　　【學習目標】

　　（1）理解磁感應強度的定義，知道它是描述磁場強度的物理量

　　（2）會對磁感應強度進行合成與分解

　　（3）理解什么是磁通量，知道其與磁感應強度的關系，并能進行磁通量的計算，能初步判斷磁通量的變化情況。

　　【學習重點】

　　理解磁感應強度的意義，知道磁通量與磁感應強度的關系

　　【知識要點】

　　一、磁感應強度

　　定義式：B＝

　　1、方向：該點的磁場方向，即為小磁針N極所指方向，

　　2、單位：在國際單位制中B單位為T

　　二、磁感應線與磁感應強度的關系：

　　磁感應線的疏密程度反映了磁場的強弱，即也就反映了磁感應強度的大小。

　　物理學中規定：在垂直于磁場方向面積上磁感應線的條數跟那里的磁感應強度的數值相同。

　　三、磁通量：

　　1、定義：穿過某一面積的.磁感應線的條數，叫做穿過這個面積的磁通量

　　2、符號：

　　3、表達式：=BScosθ

　　4、單位：韋伯，Wb

　　四、磁通量與磁感應強度的關系：

　　穿過垂直于磁感應強度方向的單位面積的磁感應線的條數等于磁感應強度B，所以在勻強磁場中垂直于磁感應強度的面積S的磁通量。

　　＝BS

　　如果平面不垂直于磁場方向，則應把平面投影到垂直磁場的面上

　　即＝BScosθ

　　由公式可知：B＝磁通密度，即單位面積上磁通量

　　磁通量變化：△＝△BScosθ

　　＝B△Scosθ

　　＝BS△（cosθ）

　　【典型例題】

　　例1：下列幾種情況下的磁通量的大小：

　　例2：如圖所示，磁感強度B垂直于線圈平面S 、S (S ＞S )指向紙內，若通過線圈平面的磁通量分別為φ 、φ 則（）

　　A φ ＝φ B φ ＞φ

　　C φ ＜φ D 無法判斷

　　【達標訓練】

　　1、關于磁通量，下列說法中正確的是（）

　　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，磁感應強度越大

　　C、過某一平面的磁通量為零，該處磁感應強度不一定為零

　　D、磁通量就是磁感應強度

　　2、下列各單位中是磁通量單位的有（）

　　A、N?m/A B、V?s C、A?m D、Wb?m2 E、J/C F、T?m2

　　3、面積S=0.5m2的閉合金屬圓環處于磁感應強度B=0.4T的勻強磁場中，當磁場與環面垂直時，穿過環面的磁通量是；當金屬圓環轉過90°與環面平行時，穿過環面的磁通量是。

　　參考答案

　　1、C 2、ABF 3、0.2Wb，0

　　磁感應強度的教案 2

　　一、重點、難點

　　1、該節課的重點是磁感應強度和磁通量的概念、

　　2、磁感應強度的定義是有條件的，它必須是當通電直導線L與磁場方向垂直的情況下，B= .

　　3、磁通量概念的建立也是一個難點，講解時，要引入磁感線來幫助學生理解和掌握、

　　二、教具

　　1、通電導體在磁場中受力演示、

　　2、電流天平、（選用）

　　3、掛圖（磁感線、磁通量用）、

　　三、教學過程

　　（一）引入新課

　　提問：什么是磁現象的電本質？

　　應答：運動電荷（電流）在自己周圍空間產生磁場，磁場對運動電荷或電流有力的作用，磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發生相互作用都可以看成是運動電荷之間通過磁場而發生相互作用、這就是磁現象的電本質、

　　為了表征磁場的強弱和方向，我們引入一個新的物理量：磁感應強度、我們都知道電場強度是描述電場力的特性的，那么磁感應強度就是描述磁場力特性的物理量，因此我們可以用類比的方法得出磁感應強度的定義來、

　　提問：電場強度是如何定義的？

　　應答：電場中某點的電場強度等于檢驗電荷在該點所受電場力與檢

　　電荷在該點的受力方向、

　　（二）教學過程設計

　　1、磁感應強度

　　通過實驗，得出結論，當通電直導線在勻強磁場中與磁場方向垂直時，受到磁場對它的力的作用、對于同一磁場，當電流加倍時，通電導線受到的磁場力也加倍，這說明通電導線受到的磁場力與通過它的電流強度成正比、而當通電導線長度加倍時，它受到的磁場力也加倍，這說明通電導線受到的磁場力與導線長也成正比、對于磁場中某處來說，通電導線在該處受的磁場力F與通電電流強度I與導線長度L乘積的比值是一個恒量，它與電流強度和導線長度的大小均無關、在磁場中不同位置，這個比值可能各不相同，因此，這個比值反映了磁場的強弱、

　　提問：類比電場強度的定義，誰能根據以上實驗事實用一句話來定義磁感應強度，用B來表示，并寫出它的定義式、

　　回答：磁場中某處的磁感應強度等于通電直導線在該處所受磁場力F與通電電流和導線長度乘積IL的比、定義式為

　　再問：通電直導線應怎樣放入磁場？

　　應答：通電直導線應當垂直于磁場方向、

　　指出前面的回答對磁感應強度的論述是不嚴密的、（不管學生回答的嚴密不嚴密）應強調通電直導線必須在垂直磁場方向的條件下，該定義才成立、在測量精度要求允許的條件下，在非勻強磁場中，當通電導線足夠短，可以近似地看成一個點，在該點附近的磁場也可近似地看成

　　（1）磁感應強度的定義

　　在磁場中某處垂直于磁場方向的通電直導線，受到的磁場力F，跟通電電流強度和導線長度的乘積IL的比值叫做該處的磁感應強度B、

　　（2）磁感應強度的公式（定義式）：

　　（3）磁感應強度的單位（板書）

　　在國際單位制中，B的單位是特斯拉（T），由B的定義式可知：

　　（4）磁感應強度的方向

　　磁感應強度是矢量，不但有大小，而且有方向，其方向即為該處磁場方向、

　　順便說明，一般的永磁體磁極附近的磁感應強度是0.5T左右，地球表面的地磁場的磁感應強度大約為5.0×10-5T、

　　課堂練習

　　練習1、勻強磁場中長2cm的通電導線垂直磁場方向，當通過導線的電流為2A時，它受到的磁場力大小為4×10-3N，問：該處的磁感應強度B是多大？（讓學生回答）

　　應答：根據磁感應強度的定義

　　在這里應提醒學生在計算中要統一單位，計算中必須運用國際單位、

　　再問：若上題中，電流不變，導線長度減小到1cm，則它受磁場力F和該處的磁感應強度B各是多少？若導線長不變，電流增大為5A，則它受磁場力F和該處的磁感應強度B各是多少？

　　引導學生討論，得出正確的答案：2×10-3N，0、1T；1×10-2N，0.IT，并指出，某處的磁感應強度由建立該磁場的場電流情況和該點的空間位置來決定，與檢驗通電直導線的電流強度大小、導線長短無關、

　　練習2、檢驗某處有無電場存在，可以用什么方法？檢驗某處有無磁場存在，可以用什么方法？

　　回答：檢驗有無電場存在，可用檢驗電荷，把檢驗電荷放在被檢驗處，若該檢驗電荷受到電場力作用，則該處有電場存在，場強不為零；若該檢驗電荷沒有受到電場力作用，該處沒有電場存在或該處場強為零、檢驗某處有無磁場存在，可用“檢驗電流”，把通電導線放在被檢驗處，若該通電導線受磁場力作用，則該處有磁場存在，磁感應強度不為零；若該通電導線不受磁場力作用，則該處無磁場存在，該處磁感應強度為零、

　　追問：如果通電導線不受磁場力，該處是一定不存在磁場，磁感應強度一定為零嗎？

　　引導學生討論，得出“不一定”的'正確結果、因為當通電導線平行磁場方向放在磁場中，它是不受磁場力作用的（這是實驗證明的結論）、再次強調磁感應強度定義的條件：通電直導線必須垂直磁場方向放置、

　　再問：如何利用通電導線檢驗某處磁場的存在與否呢？

　　應答：可以改變通電導線的方向，若在各個方向均不受磁場力作用，則該處沒有磁場、

　　再問：在通電導線在不同方法檢測，至少檢測幾次就可確定該處沒有磁場存在？

　　應答：至少在相互垂直的兩個方向上檢測兩次、先將其放在任意方向檢測，若此時其不受磁場力作用，則再將通電導線沿垂直剛才的方向放置，若此時其仍不受磁場力作用，則說明該處無磁場存在、

　　2、磁感線

　　磁感線和電場線一樣也是一種形象描述磁場強度大小和方向分布的假想的線，磁感線上各點的切線方向即該點的磁感應強度方向，磁感線的密疏，反映磁感應強度的大小、通過掛圖應讓學生熟悉條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環形電流、通電螺線管的磁感線的分布，并正確地用“右手”安培定則判斷直線電流、環形電流和通電螺線管的磁感線方向與電流方向的關系、

　　3、磁通量

　　磁感線和磁感應強度的關系、為了定量地確定磁感線的條數跟磁感應強度大小的關系，規定：在垂直磁場方向每平方米面積的磁感線的條數與該處的磁感應強度大小（單位是特）數值相同、這里應注意的是一般畫磁感線可以按上述規定的任意倍來畫圖，這種畫法只能幫助我們了解磁感應強度大小，方向的分布，不能通過每平方米的磁感線數來得出磁感應強度的數值、

　　提問：各點電場強度方向、大小均相同的電場叫什么電場？這種電場電場線的分布有什么特點？

　　應答：這種電場叫做勻強電場，勻強電場電場線的分布是間距相同方向一致的平行直線、

　　提問：什么叫做勻強磁場，怎樣用磁感線描述勻強磁場？

　　應答：對于某范圍內的磁場，其磁感應強度的大小和方向均相同，則該范圍內的磁場叫做勻強磁場、可以用間距相同、方向一致的平行直線描述勻強磁場、

　　距離很近，相對面積相同且互相平行的異名磁極之間的磁場都可看做是勻強磁場、密繞螺線管中的磁場也可看做是勻強磁場、

　　（1）磁通量的定義

　　穿過某一面積的磁感線的條數，叫做穿過這個面積的磁通量，用符號表示、

　　（2）磁通量與磁感應強度的關系

　　因為按前面的規定，穿過垂直磁場方向單位面積的磁感線條數，等于磁感應強度B，所以在勻強磁場中，垂直于磁場方向的面積S上的磁通量為

　　=BS

　　若平面S不跟磁場方向垂直，則應把S平面投影到垂直磁場方向的面上，若這兩個面間夾角為θ，則：

　　=BS⊥=BScosθ

　　當平面S與磁場方向平行時，θ=90°，=0、

　　（3）磁通量的單位

　　在國際單位中，磁通量的單位是韋伯（Wb），簡稱韋、

　　1韋（Wb）=1特（T）×1米2（m2）

　　由=BS，可得B=／S，所以磁感應強度B等于垂直于磁場單位面積上的磁通量，也叫做磁通密度，用韋（Wb）／米2（m2）作單位、

　　（4）磁通量是標量

　　磁通量是標量，只有大小，無方向、

　　課堂練習

　　練習3、如圖所示，平面S=0.6m2，它與勻強磁場方向的夾角α=30°，若該磁場磁感應強度B=0.4T，求通過S的磁通量是多少？（可讓幾個同學同時到黑板上演算、）

　　學生演算時，常有些同學會套公式：

　　為此再一次強調，=BScosθ中的θ是平面S與垂直磁場方向平面間的夾角，在此題中它應是α的余角，所以此題的正確解法應是

　　=BScos(90°－α）=BSsinα

　　=0.4×0.6×sin30°=0.12Wb

　　波的圖象

　　磁感應強度的教案 3

　　知識目標

　　1、理解磁感應強度B的定義及單位、

　　2、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應強度的大小、

　　3、知道什么叫勻強磁場，知道勻強磁場的磁感線的分布情況、

　　4、知道什么是安培力，知道電流方向與磁場方向平行時，電流受的安培力為零；電流方向與磁場方向垂直時，電流受安培力的大小、

　　5、會用左手定則熟練地判定安培力的方向、

　　能力目標

　　1、通過演示磁場對電流作用的實驗，培養學生總結歸納物理規律的能力、

　　2、通過學習左手定則，理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關系，培養學生空間想象能力、

　　情感目標

　　通過對安培定則的學習，使得學生了解科學的發現不僅需要勤奮的努力，還需要嚴謹細密的科學態度、

　　教學建議

　　教材分析

　　關于安培力這一重要的內容，需要強調：

　　1、安培力的`使用條件：磁場均勻，電流方向與磁場方向垂直。

　　2、電流方向與磁場方向平行時，安培力具有最小值。電流方向與磁場方向垂直時，安培力具有最大值。

　　教法建議

　　由于前面我們已經學習過電場的有關知識，講解時可以將磁場和電場進行類比，以加深學生對磁場的有關知識的理解。例如：電場和磁場相互對比，電場線與磁感線相互對比，磁感應強度與電場強度進行對比等等。

　　在上一節的基礎上，啟發學生回憶電場強度的定義，對比說明引入磁場強度的定義的思路是通過磁場對電流的作用力的研究得出的。為了讓學生更好的理解磁場，可以在實驗現象的基礎上引導學生進行討論。

　　磁感應強度的教案 4

　　一、教學任務分析

　　本設計是在已有的有關磁場知識的基礎上，進一步地描述磁場。本設計的內容是以后學習電磁感應的基礎，也是電磁學的核心內容之一。本設計從定量角度加深對磁場的認識，同時通過建立磁感應強度的概念，認識研究“場”的性質的方法。

　　在學習本設計內容前，學生需要知道磁場對電流的作用，知道用比值定義物理量的方法，并對DIS的使用有所了解。

　　根據實例分析，引入磁感應強度的概念。通過將磁感應強度與電場強度的類比進一步認識用比值定義物理量的方法。

　　根據實例分析，得出磁通量的概念。

　　運用DIS探究通電螺線管的內部磁感應強度的分布，感受真實磁場的強弱分布。

　　本設計的教學強調學生參與，強調實驗（特別是DIS實驗）的作用，充分應用類比、比值定義等科學方法，在實驗觀察的基礎上，通過師生、生生間的交流討論、分析推理，從定量角度進一步認識磁場的性質。

　　二、教學目標

　　1、知識與技能

　　（1）理解磁感應強度。

　　（2）理解磁通量。

　　（3）知道磁感應強度與磁通量之間的關系。

　　2、過程與方法

　　（1）通過本設計內容的學習，感受類比、猜測、分析、歸納和比值定義等科學方法的應用。

　　（2）通過“研究通電螺線管磁感應強度”實驗，認識實驗在探究物理規律中的重要作用。

　　3、情感、態度與價值觀

　　（1）通過DIS研究通電螺線管的磁感應強度實驗，感悟現代技術在物理測量中的優越性。

　　（2）通過認識磁感應強度和磁通量在技術中的作用，感悟科學對社會發展的重要意義。

　　三、教學重點與難點

　　教學重點：磁感應強度的概念。

　　教學難點：運用DIS研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。

　　四、教學資源：

　　1、器材：

　　學生實驗：“研究通電螺線管磁感應強度”實驗所需要的DIS實驗裝置，包括：電腦、數據采集器、磁傳感器、學生電源、螺線管、刻度尺。

　　演示實驗：磁感線模擬裝置，包括：淋浴花灑、線圈、水盆、水源。

　　2、視頻：有關生物磁現象的視頻。

　　五、教學設計思路

　　本設計的內容包括三個方面：一是磁感應強度，二是磁通量，三是研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。

　　本設計的基本思路是：通過實例分析引入磁感應強度的概念，結合已有的描述電場的知識將磁感應強度與電場強度進行類比，認識比值法定義物理量的方法；在此基礎上引出磁通量的概念，知道磁通量和磁感應強度間的關系；運用DIS完成研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。

　　本設計要突出的重點是：磁感應強度的概念。方法是：以生物磁現象為切入點，引出磁感應強度的概念；結合已有的定義電場強度的知識，運用類比、比值定義的方法導出磁感應強度的定義。并通過實例的討論、分析加深對這些概念的理解。

　　本設計要突破的難點是：運用DIS研究通電螺線管的磁感應強度的探究實驗。方法是：以小組合作、師生互動為基礎，運用DIS專用軟件完成本實驗。

　　本設計要求學生進行主動參與，主動交流與互動，強調科學方法的應用，在類比的過程中提升認識水平。

　　完成本設計的內容約需1課時。

　　六、教學流程

　　1、教學流程圖

　　2、教學流程圖說明

　　情景Ｉ播放視頻，設問1

　　播放關于生物磁現象的視頻，通過“設問1”引出本設計的重點：磁感應強度。

　　活動I 討論交流，設問2

　　回顧描述電場性質的方法，引導學生將電場強度與磁感應強度進行類比，通過討論、交流得到磁感應強度的定義。

　　活動II 觀察2 設問3

　　觀察磁感線的分布，建立磁感線的疏密、方向與磁感應強度間的聯系。

　　情景II 觀察3，設問4

　　演示磁感線模擬實驗，通過調節水量，改變接水盆橫截面大小和改變接水盆傾斜程度等方式模擬出影響磁通量大小的因素，得到勻強磁場的概念，揭示磁通量與磁感應強度的關系。

　　活動III 學生實驗

　　以小組為單位，做利用DIS設備通電螺線管的磁感應強度的探究實驗，讓學生在交流、合作中，動手完成實驗，了解通電螺線管內部的磁場分布，鞏固所學知識，感悟現代技術在物理測量中的優越性。

　　活動IV 觀察4

　　了解某些磁場的數量級，認識磁感應強度和磁通量在技術中的應用，感悟科學對社會發展的重要意義。

　　3、教學主要環節

　　本設計課可分為四個主要的教學環節。

　　第一環節，啟發學生回憶電場的有關知識，將磁場與電場類比，磁感應強度與電場強度類比，磁感線與電場線類比，安培力與電場力類比等。有意識地、恰當地應用類比這一方法，充分發揮知識遷移的'作用。

　　第二環節，通過磁感線模擬實驗，得到影響磁通量大小的因素，得出勻強磁場的概念，揭示磁通量與磁感應強度的關系，為后一階段電磁感應現象的學習打下基礎。

　　第三環節，通過學生DIS實驗鞏固所學知識，感悟現代技術在物理測量中的優越性。

　　第四環節，通過實例介紹認識磁感應強度和磁通量在技術中的應用，感悟科學對社會發展的重要意義。

　　七、教案示例

　　1、情景引人

　　家養的鴿子可以從離家幾十、幾百甚至上千公里的地方飛回家里；燕子等候鳥每年都在春秋兩季分別從南方飛回北方，又從北方飛到南方；一些海龜從棲息的海灣游出幾百、幾千公里后又能回到原來的棲息處。它們是如何辨別方向的？大量的和長期的觀察研究表明，這些生物從原居處遠行后再回到原居處，的確是與地球磁場有關，當科學家在這些生物周圍加上額外的較強磁場時，它們辨別方向的本領就受到了影響。由此可知，磁場是有強弱的，如何表述磁場的強弱呢？

　　2、建立磁感應強度概念

　　為了表征磁場的強弱和方向，我們引入一個新的物理量：磁感應強度。

　　電場強度是描述電場力的特性的物理量，磁感應強度就是描述磁場力特性的物理量。

　　精確的實驗表明，在同一磁場，垂直磁場方向放置的一小段通電直導線。當電流加倍，其他條件不變時，通電導線受到的磁場力也加倍；當通電導線長度加倍時，其他條件不變時，它受到的磁場力也加倍。對于磁場中某處來說，通電導線在該處受的磁場力F與通電電流強度I與導線長度L乘積的比值是一個恒量，它與電流強度和導線長度的大小均無關。在磁場中不同位置，這個比值可能各不相同，因此，這個比值反映了磁場的強弱。

　　放在電場中某點的檢驗電荷所受到的電場力與其電量的比值是不變的恒量。它反映電場性質，命名為電場強度。

　　在磁場中某處垂直于磁場方向的通電直導線，受到的磁場力F，跟通電電流強度和導線長度的乘積IL的比值叫做該處的磁感應強度B。

　　在國際單位制中，B的單位是T（特斯拉）。

　　磁感應強度是矢量，它的方向即該點的磁場方向，即經過該點的磁感線的切線方向，即小磁針N極在該處的指向。

　　設計學生討論的問題：

　　檢驗某處有無電場存在，可以用什么方法？檢驗某處有無磁場存在，可以用什么方法？

　　如果通電導線不受磁場力，該處是否一定不存在磁場，磁感應強度一定為零嗎？

　　3、磁感應強度與磁通量

　　設計學生討論的問題：

　　各點電場強度方向、大小均相同的電場叫什么電場？這種電場電場線的分布有什么特點？

　　什么叫做勻強磁場，怎樣用磁感線描述勻強磁場？

　　對于某范圍內的磁場，其磁感應強度的大小和方向均相同，則該范圍內的磁場叫做勻強磁場。勻強磁場的磁感線間距相同、方向一致。