高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：3.3 几种常见的磁场

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1、教学设计教学目标　　　　　1．知识与技能(1)知道什么是磁感线；(2)知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布情况；(3)利用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向；(4)知道安培分子电流假说，并能解释有关现象；(5)利用安培假说解释有关的现象；(6)理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场；(7)知道磁通量的定义，知道Φ＝BS的适用条件，利用公式进行简单计算。2．过程与方法(1)通过模拟实验和学生动手(运用安培定则)、类比的方法体会磁感线的形状，培养空间想象

2、能力；(2)由电流和磁铁都能产生磁场，提出安培分子电流假说，最后都归结为磁现象的电本质；(3)通过引入磁通量概念，使学生体会描述磁场规律的另一重要方法。3．情感、态度与价值观(1)通过讨论与交流，培养对物理探索的情感；(2)领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值观。教学重点　　　　　利用安培定则判断直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场分布，理解安培分子电流假说。教学难点　　　　　安培定则的灵活应用及磁通量的计算。教学方法　　　　　类比法、实验法、比较法。教学用具　　　　　条形磁铁、直导线、环形电流、通

3、电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源。导入新课　　　　　要点：磁感应强度B的大小和方向。[启发学生思考]电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向。教师：那么什么是磁感线？又有哪些特点呢？这节课我们就来学习有关磁感线的知识。推进新课　　　　　1．磁感线问题：什么是磁感线呢？答：所谓磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。演示：在磁场中放一块玻璃板，在

4、玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板，使铁屑能在磁场作用下转动。现象：铁屑静止时有规则地排列起来，显示出磁感线的形状。(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况，如图所示：条形磁铁　　　蹄形磁铁问题：磁铁周围的磁感线方向如何？答：磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来，进入磁铁的南极，磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极。(2)电流的磁场与安培定则引导学生在分析归纳的基础上得出通电直导线周围的磁感线分布情况，如图所示：直线电流

5、的磁场问题1：通电直导线周围的磁感线如何分布？问题2：直线电流周围的磁感线分布和什么因素有关系？问题3：直线电流的方向跟磁感线方向之间的关系如何判断呢？●直线电流周围的磁感线：是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。(上图甲)●直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。(上图乙)(3)环形电流的磁场，如图所示：环形电流的磁场●环形电流磁场的磁

6、感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直。(上图甲)[教师引导学生得]●环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。(上图乙)(4)通电螺线管的磁场，如图所示：问题1：通电螺线管外部的磁场和什么相似？问题2：通电螺线管内部的磁场如何？问题3：通电螺线管的磁感线方向和什么因素有关系？问题4：如何判断通电螺线管的极性？●通电螺线管磁场的磁

7、感线：和条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相当于北极；内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线。(如下图)通电螺线管的磁场●通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极(螺线管内部磁感线的方向)。【说明】由于后面的安培力、洛伦兹力、电磁感应与磁感应强度密切相关，几种常见磁场的磁感线的分布是一个非常基本的内容，不掌握好

8、，对后面的学习有很大影响。2．磁感线和电场线有何区别(1)电场线是电场的形象描述，而磁感线是磁场的形象描述。(2)电场线不是闭合曲线，而磁感线是闭合曲线。(3)电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度方向一致。(4)电场线的疏密程度表示电场强度的大小。磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小。3．电流磁场和天然磁铁相比有何特点(1)电流磁场的有无可由通断电来控制。(2)电流磁场的极性可以由电流方向变换。(3