1、第三章 磁场 1磁现象和磁场2磁感应强度 1磁现象和磁场 2磁感应强度 1磁现象和磁场 2磁感应强度 教学目标 教学目标1了解磁现象，知道磁性、磁极的概念 2知道电流的磁效应、磁极间的相互作用 3知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的知道地球有南北磁极 4理解和掌握磁感应强度的方向、大小和单位 5能用磁感应强度的定义式进行有关计算 1磁现象和磁场 2磁感应强度 重点难点 重点 1电流的磁效应和磁场概念的形成 2磁感应强度的物理意义 难点 1磁现象的应用 2磁感应强度概念的建立 重点难点1磁现象和磁场 2磁感应强度 教学建议 教学建议磁场的基本知识在初中学习
2、中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故最好通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些现象的联系(如黑子、极光等)，满足学生渴望获取新知识的需求 1磁现象和磁场 2磁感应强度 教学建议 磁感应强度是本章的重点内容，所以学好本节内容十分重要，首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习 学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识，且在研究电场时
3、，已经学习确定了一个叫作电场强度的物理量，用来描述电场的强弱与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量.1磁现象和磁场 2磁感应强度 新课导入 新课导入导入一 引入新课 教师通过多媒体展示指南针、电流表、质谱仪、回旋加速器等 教师：这些仪器你认识哪些？学生回答，教师依次说出这些仪器的名称 1磁现象和磁场 2磁感应强度 新课导入 教师：我国是世界上最早发现磁现象的国家早在战国末年就有了磁铁的记载我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等进入21世纪后，科技发展突飞猛
4、进、一日千里，同学们作为新世纪的主人，肩负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高峰打好扎实的基础今天，我们首先认识磁场1磁现象和磁场 2磁感应强度 新课导入 导入二 引入新课 复习上课时知识后引入 要点：磁场的概念提问、引入新课：磁场不仅有方向，而且也有强弱之别，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量怎样的物理量能够起到这样的作用呢？1磁现象和磁场 2磁感应强度 新课导入 (紧接着教师提问以下问题)1哪个物理量用来描述电场的强弱和方向？学生答用电场强度来描述电场的强弱和方向 2电场强度是如何定义的？其定义式是什么？学生答电场强度是通过将一试探电荷放在电场中分析电荷所受的静电力与试
5、探电荷量的比值来定义的，其定义式为EF/q.过渡语：今天我们用类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量磁感应强度 导入三 引入新课 投影图1磁现象和磁场 2磁感应强度 新课导入 1磁现象和磁场 2磁感应强度 新课导入 是否可以用研究电场的方法，分析磁体或电流在磁场中所受的力来确定磁场强弱和方向呢？导入四 信鸽有天生的归巢的本能，即使远隔千山万水，它们也能回到自己熟悉和生活的地方，除非没有阳光的暴风雨天气或者出现日食的时候，它们才会迷路科学研究发现，信鸽迷路的原因是地球磁场受到影响，信鸽认路的关键因素是地磁场磁，普遍存在于我们的周围，磁，有着广泛的应用，现在我们就开始探究磁的奥秘.1磁现象和磁
6、场 2磁感应强度 知识必备 知识必备 知识点一 磁现象 1物质具有吸引_等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体 2能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫作_(S极)，指北的磁极叫作_(N极)3通电导线周围有磁场，丹麦物理学家_发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间是有联系的 铁、钴、镍 南极 北极 奥斯特 1磁现象和磁场 2磁感应强度 知识必备 知识点二 磁场 1磁场是磁体与_周围存在的一种特殊物质，它能够传递磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的作用 2磁场具有物质性磁场虽然看不见、摸不着，但确确实实是存在的 3磁场的基本性质是对放入其中的_或_有力的作用 4地球是一个大磁体，地磁_极在地
7、理北极附近，地磁_极在地理南极附近 电流 磁体 电流 南 北 1磁现象和磁场 2磁感应强度 知识必备 知识点三 磁感应强度1物理意义：描述磁场强弱的物理量2方向：规定小磁针_时N极所指的方向为该点的磁感应强度方向，简称磁场的方向3大小：在磁场中_磁场方向的通电导线受到的磁场力跟导线中的电流和导线的长度的乘积的比值，即B_4单位：_，简称特，符号是T，1 T1 N/Am.静止 垂直于 F/IL特斯拉 1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 考点一 磁现象 想一想 我们平时摆弄磁铁时，观察到磁铁能吸引什么物质？指南针有什么作用？两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的呢？学习互动1磁现象和
8、磁场 2磁感应强度 学习互动 要点总结 自然界中的磁体存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 例1 铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B，则()AA、B一定相互吸引 BA、B一定相互排斥 CA、B之间有可能无磁场力作用 DA、B可能相互吸引，也可能相互排斥1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 D 解析 小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性，铁棒B能排斥小磁针，说明铁棒B一定有磁性若A无磁性，当A靠近B时，在B的磁场作用下也会被磁化而相互吸引若A有磁性，则A、B两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极靠近时，相互排斥
9、；当异名磁极靠近时，相互吸引这说明无论A有无磁性，它们之间总有磁场力的作用，选项D正确1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 考点二 电流的磁场 想一想 通电的螺线管为什么能吸引铁钉？为什么螺线管沿轴线收缩靠拢？1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 要点总结 奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在小磁针上方，导线通电时小磁针才会发生转动 例2(多选)下列说法中正确的是()A磁体与电流间的相互作用是通过磁体的磁场和电流的电场产生的 B磁体与电流间的相互作用是通过磁场产生的 C电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 D电流与电流间的相互作用是通过磁场产生的1磁
10、现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 BD 解析 磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间，其相互作用都是通过磁场发生的，所以选项B、D正确，选项A、C错误1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 考点三 磁感应强度 想一想 有人根据BF/IL提出：磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流I和导线长度L的乘积IL成反比，这种提法有什么问题？错在哪里？1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 要点总结1判断磁场的方向除了采用定义法(小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向)之外，还可以采用另一种判断方法：小磁针转动过程中N极受到的磁场力的方向为磁
11、场的方向2磁感应强度大小的定义式BF/IL的适用条件是通电导线垂直于磁场方向放置 例3关于磁感应强度，下列说法中正确的是()A若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为 B由BF/IL知，B与F成正比，与IL成反比 C由B F/IL知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场 D磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 D 解析 磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放置通电导线无关，故选项B错误；定义式BF/IL中要求一小段通电导线垂直于磁场放置，如果平行于磁场放置，则力F0，故选项A、C错误1磁现象和磁
12、场 2磁感应强度 学习互动 例4(多选)在磁场中有一根长10 cm的通电导线，导线中的电流为5 A，所受的力为5102 N，该磁场的磁感应强度的大小可能是()A0.01 T B0.05 T C0.1 T D0.2 T1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 CD 解析 由题意知，若导线垂直于磁场方向，通电导线电流I5 A，L0.1 m，所受磁场力F5102 N，由公式可得BF/IL0.1 T，若通电导线与磁场不垂直，则B0.1 T，由此知选项C、D正确1磁现象和磁场 2磁感应强度 学习互动 1磁现象和磁场 2磁感应强度 备用习题 备用习题1关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是()A磁场中某处的
13、磁感应强度等于导线在该处受到的磁场力 F跟其电流 I 和长度 L 的乘积 IL 的比值，即 BFILB因为 BFIL，所以导线中的电流越大，周围磁场反而越弱C若一小段通电导线放在磁场中甲处时所受磁场力比放在乙处时大，则甲处的磁感应强度比乙处的磁感应强度大DB0 处通电导线所受磁场力为零，B0 处通电导线所受磁场力可能为零1磁现象和磁场 2磁感应强度 备用习题 解析 D BFIL成立的前提条件是导线与磁场垂直，选项 A错误；磁场中某处的磁感应强度与该处是否存在电流等因素无关，选项 B、C 错误；无磁场则无磁场力，但有磁场却未必有磁场力，选项 D 正确1磁现象和磁场 2磁感应强度 备用习题 2下列
14、说法中正确的是()A通电导线在某处所受磁场力为零，那么该处的磁感应强度必定为零B若长为 L、电流为 I 的导线在某处受到的磁场力为 F，则该处的磁感应强度必为FILC将一段短导线(有电流)放入某处，测得该处的磁感应强度为 B，若撤去该导线，该处的磁感应强度为零D以上说法均不正确1磁现象和磁场 2磁感应强度 备用习题 解析 D 如果通电导线与磁感线平行放入，则无论磁场多强，导线都不会受力，选项 A 错误；若导线与磁场既不垂直也不平行，则 B 不会等于FIL，而应比FIL大，同时如果 L 太长，则测出的磁感应强度不是某点的磁感应强度，而是导线所处区域的平均磁感应强度，选项 B 错误；磁场中某点的磁
15、感应强度的大小是由磁场本身决定的，选项 C 错误1磁现象和磁场 2磁感应强度 备用习题 3某地地磁场的磁感应强度大约是 4.0105 T，在该地有一根长为 500 m 的通电导线，通过它的电流为 10 A，求该导线受到的最大磁场力1磁现象和磁场 2磁感应强度 备用习题 答案 0.2 N 解析 通电导线处在地磁场中，根据磁感应强度的定义，只有通电导线与磁场垂直时，所受的磁场力才最大由公式 BFIL可得 FBIL4.010510500 N0.2 N.1磁现象和磁场 2磁感应强度 备用习题 4在磁感应强度为 102 T 的匀强磁场中有一根长为 0.2 m的通电导线，导线中的电流为 10 A，将这条导
16、线与磁场方向垂直放置，它将受到多大的磁场力作用？1磁现象和磁场 2磁感应强度 备用习题 答案 2102 N 解析 由磁感应强度的定义 BFIL可得 FBIL102100.2 N2102 N.1磁现象和磁场 2磁感应强度 自我检测 1(奥斯特实验)某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180后静止不动，由此可知，通电直导线产生的磁场方向是()A自东向西 B自南向北 C自西向东 D自北向南 自我检测 D 解析 通电前小磁针指南北，通电后小磁针不动，说明通电直导线产生的磁场还在南北方向，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动1
17、80后静止不动，说明通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反，选项D正确1磁现象和磁场 2磁感应强度 自我检测 2(电流的磁场)(多选)以下说法正确的是()A若电流元在磁场中受到的磁场力为F，则BF/IL B若电流元在磁场中受到的磁场力为F，则磁感应强度可能大于F/IL C磁场中电流元受到的磁场力大的地方，磁感应强度一定大 D磁感应强度为零的地方，一小段通电直导线在该处一定不受磁场力1磁现象和磁场 2磁感应强度 自我检测 BD 解析 判断磁感应强度的大小，需在电流元受力最大的前提下进行，即电流方向与该点磁场方向垂直，故A错，B对电流元在磁场中所受磁场力与其放置的位置有关，电流元受力大的地方磁感应强
18、度不一定大，但在磁感应强度为零的地方，通电导线在该处一定不受磁场力，故C错，D对1磁现象和磁场 2磁感应强度 自我检测 3(磁感应强度的理解及计算)一根长20 cm的通电导线放在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，它受到的磁场力为4103 N.(1)导线中的电流是多大？(2)若将导线中的电流减小为零，则该处的磁感应强度为多少？1磁现象和磁场 2磁感应强度 自我检测 (1)0.05 A(2)0.4 T 解析(1)由BF/IL 得IF/BL0.05 A.(2)磁感应强度B与I、L、F无关，只由磁场本身决定，故当I0时，B不变，仍为0.4 T.1磁现象和磁场 2磁感应强度 自我检测