高中物理课堂教学教案       年   月    日

课 题

§ 3. 3  几种常见的磁场  

 新授课

2课时

教   学  目   标

  （一）知识与技能

1、知道什么是磁感线。知道5种典型磁场的磁感线分布情况。

2、会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。

3、知道安培分子电流假说是如何提出的，会利用安培假说解释有关的现象。

4、理解磁现象的电本质。

5、知道磁通量定义，知道Φ =BS的适用条件，会用这一公式进行计算。

（二）过程与方法

1、通过模拟实验体会磁感线的形状，培养学生的空间想象能力。

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。

（三）情感、态度与价值观

通过讨论与交流，培养对物理探索的情感。

教学重点、难点

教学重点

会用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说。

教学难点

安培定则的灵活应用即磁通量的计算。

教 学 方 法

类比法、实验法、比较法

教 学 手 段

条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源

                 教学活动

（一）引入新课

电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？

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。

（二）进行新课

1、磁感线

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表示该点的磁场方向。

［演示］在磁场中放一块玻璃板，在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。如图3.3-1所示：

［用投影片出示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况］  如图所示：

（1）磁铁周围的磁感线

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：磁铁外部从北极到南极，内部是从南极到北极。

［用投影片出示通电直导线周围的磁感线分布情况］如图3.3-2所示：

（2）通电直导线周围的磁感线

直线电流磁场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。

问题：直线电流的方向跟电的磁感线方向之间的关系如何判断呢？

［出示投影片］直线电流的方向和电的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。

［出示投影片］环形电流的磁场。如图3.3-3所示：

（3）环形电流的磁感线

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。

（4）通电螺线管的磁场         如图3.3-4所示：［出示投影片］

外部的磁场：与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。

内部的磁场：通电螺线管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。

 如何判断通电螺线管的极性？

［学生回忆得］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，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。

问题：磁感线和电场线有何区别？    ［教师引导学生分析得］

（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）切线方向均表示方向

（4）疏密程度均表示大小

电流的磁场用途很广泛，如电磁起重机、电话、电动机、发电机以及在自动控制中得到普遍应用的电磁继电器。

2、安培分子电流假说

磁铁和电流都能产生磁场。通电螺线管和条形磁铁的磁场分布十分相似，安培由此受到启发，提出了著名的分子电流假说。

分子电流假说的内容：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流――分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极，这就是分子电流假说。

［投影片出示课本图3.3-6］以进一步理解安培分子电流假说。

用安培假说可以解释磁现象     让学生阅读课文，回答以下问题。

（1）一根铁棒在未被磁化时为什么对外界不显磁性？

（2）什么是磁化？如何去理解磁化和磁极？

（3）永磁体为什么具有磁性？为什么有时会失去磁性？

（4）为什么无论把磁棒折成多小的一段，它总有两个磁极？

（5）分子电流是如何形成的？

3、匀强磁场

实物投影课本图3.3-7、图3.3-8

①定义：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。

②产生方法：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。

③磁感线的特点：匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线。

4、磁通量

研究电磁现象时，有时需要研究穿过某一面积的磁场和它的变化，为此，物理学上引入了一个新的物理量――磁通量。

（1）定义：一个面积为S的平面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置，则B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。

（2）公式：Ф=B?S

（3）单位：韦伯（Wb）  1Wb=1T?1m²=1V?s

（4）物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。

注意：当平面跟磁场方向不垂直时，穿过该平面的磁通量等于B与它在磁场垂直方向上的投影面积的乘积．即Ф=B?Ssinθ，（θ为平面与磁场方向之间的夹角）（如图所示）

将磁通量的定义式Ф=B?S变形得：B=，B为垂直磁场方向单位面积上的磁通量，反映磁场的强弱。又叫磁通密度。单位Wb/m²

课堂训练

1、一细长的小磁针，放在一螺线管的轴线上，N极在管内，S极在管外。若此小磁针可左右自由移动，则当螺线管通以图所示电流时，小磁针将怎样移动？

2、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是_______

A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束

C.向右飞行的负离子束         D.向左飞行的负离子束

3、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是_______

A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁

B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动

C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的

D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性

学 生 活 动

学生阅读教材

学生阅读课本后回答

学生阅读教材，说出磁通量的定义、公式、单位以及物理意义

作   业

 1、课下阅读课本第94页科学漫步《有趣的右螺旋》

2、完成P₉₅“问题与练习”第1、2、3题。书面完成第4题。

板   书   设   计

               教学过程中字体加粗为板书

教 学 后 记