高中物理人教版必修第三册：磁感应强度教学设计一.docx

教学设计

课程基本信息

学科

物理

年级

高二

学期

秋季

课题

《磁感应强度磁通量》第一课时

教学目标

1.在实验基础上，类比电场强度，定义描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度，并进一步体会微元法和利用物理量之比定义物理量的方法。

2.知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。会用磁感应强度的定义式进行有关计算

3．知道匀强磁场的特点。

4．知道磁通量，会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。

5.了解中国古代在指南针使用方面的情况，激发学生的民族自豪感。

教学重难点

教学重点：

磁感应强度概念的建立

理解磁感应强度的物理意义。

教学难点：

1.寻找描述磁场强弱和方向的物理量。

2.对磁通量的物理意义的理解。

教学过程

复习回顾：

通过上节课的学习我们知道了磁体与磁体，磁体与通电导线，通电导线与通电导线之间的作用力都是通过磁场来发生的。

问题引入：

视频——电磁起重机

巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，小磁体却只能吸起几枚铁钉。磁场有强弱之分，将小磁针放在条形磁铁周围，小磁针所受力的方向也不相同，说明磁场也有方向，

那么我们怎样定量地描述磁场的强弱和方向呢？

新课教学：

任务一：如何研究磁场的强弱和方向

问题1：电场和磁场一样看不见，摸不着的，我们是如何研究电场的强弱和方向的呢？

利用电场性质：电场对放入其中的电荷有力的作用。引入试探电荷，通过观察试探电荷在电场中的受力情况，从而定义电场强弱以及方向

问题2：如何研究空间某点磁场的强弱？通过分析小磁针受力的情况来研究磁场强弱，这样做好不好呢?（类比电场的研究方法）

利用磁场的性质，让放入其中的通电导线和磁体去感受磁场，通过他们所受力的情况，来描述磁场的强度和方向。

小磁针的N极不能单独存在，小磁针静止时所受的合力为零，而N极受力很难被测量，用小磁针可以判断空间某点磁场的方向，但很难对它进行进一步的定量分析。所以用小磁针的受力来研究磁场不合适。

问题3：磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导线有作用力。能否用通电导线在磁场中受的力来检验磁场中某一点的强弱呢?

以通电导线作为磁场的检验物体，则既可以知道导线中电流的大小，又能测量导线的长度，而且通电导线的受力也不难测量。所以可以用通电导线在磁场中的受的力来检验磁场中某一点的强弱。

问题4：但是通电导线具有一定的几何尺度，太长的导线不能检验磁场中某一点的强弱。这又该如何处理呢？

为研究空间某点的磁场，可以考虑在该处放一段很短的通电导线，分析它受到的力。在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫作电流元。

但是孤立的电流元是不存在的。如果要研究的那部分磁场的强弱、方向都是一样的，我们也可以用比较长的通电导线进行实验，从结果中推知电流元的受力情况。

由上面三个问题的解答引入电流元的概念

实验：探究影响通电导线在磁场中受力的因素

问题1：通电导线受到的磁场力可能和哪些因素有关?

通电导线电流大小，通电导线长度，通电导线在磁场中放置的方向

研究思路：让通电导线与磁场方向垂直放置，来寻找通电导线受力与导线的长度、导线中的电流大小的影响关系。

问题2：为研究通电导线受的力与电流，通电导线长度的关系，需要采用什么样的研究方法

控制变量法

（1）通电导线长度一定，研究通电导线受力与电流的关系

（2）电流一定，研究通电导线受力与通电导线长度的关系

问题3：如何测量通电导线受力情况？

通过悬线偏离角度和导线所受的重力来确定导线受力。

【演示实验视频】：探究影响通电导线受力的因素

做好数据记录

通电导线长度一定，通电导线受力与电流的关系

改变电流I

读数1

读数2

读数3

读数4

通电导线长度/l

3

3

3

3

电流I/A

0.45

0.91

1.40

1.92

指针偏转/格

1

2

3

4

导线受力/F

1

2

3

4

导线受力与电流的比值/(F/I)

2.22

2.20

2.14

2.08

可以看出：F/I约为定值

电流一定,通电导线受力与通电导线长度的关系

改变电流I

读数1

读数2

读数3

通电导线长度/L

1

2

3

电流I/A

1.40

1.40

1.40

指针偏转/格

1

2

3

导线受力/F

1

2

3

可以看出：F/L约为定值

现象小结：在通电导线与磁场方向始终垂直的情况下，若保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小,电流越大，导线的偏角越大，导线所受磁场力越大；若保持磁场和通电导线的电流不变，改变导线的长度,导线越长，导线的偏角越大，导线所受磁场力越大。

实验结论：

精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时，导线受力的大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积IL成正比。

引入磁感应强度的定义、定义式，介绍单位