磁感应强度

1《磁感应强度》导学设计山东省牟平第一中学王传尧学习目标：1．通过实验、类比和分析，寻找描述磁场强弱和方向的物理量—磁感应强度。2．进一步体会通过比值法定义物理量的办法。3．知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。重点难点：磁感应强度概念的建立以及磁感应强度的大小和方向的确定。学习过程：【问题引入】根据前面所学知识，填写下述表格一、磁感应强度的方向电场磁场性质对放入其中的电荷有力的作用对放入其中的磁体和通电导体有力的作用方向规定为正电荷的受力方向大小E=F/q（比值法定义）导语：上节课我们已经学习了磁体和通电导体周围会产生磁场，而磁场又会对周围的磁体和通电导体产生力的作用。磁体磁性的强弱，表现为它所产生的磁场对磁性物质和通电导线的作用力的强弱，也就是说磁场有强弱之分。◆演示实验一、用实验室用电磁铁和工厂所用永磁体吸引同一个物体。◆通过不同磁铁的表现，形象说明不同的磁铁所产生的磁场的强弱不同2观看演示实验，阅读课本P83磁感应强度的方向的第三段，回答下列问题1、磁感应强度的方向如何规定的？物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向2、小磁针N极在该点的受力方向指向哪里？N极受力方向为小磁针静止时的指向，也即该点磁场方向。3、小磁针N极指向是否是该点的磁感应强度方向？不是，应为小磁针静止时N极的指向【知识小测】1、下列有关磁感应强度的方向正确的是（D）A.磁感应强度的方向就是小磁针N极所指的方向B.磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极所指的方向C.磁感应强度的方向就是小磁针N极的受力方向D.磁感应强度的方向就是该处磁场的方向二、磁感应强度的大小【思维拓展】1、电场强度的大小是通过放入电场的电荷所受的电场力与电荷所带电量的比值来定义的。能否用N极的受力来确定磁感应强度的大小？为什么？N极不能单独存在，因而不可能测量N极受力的大小。也就不可能用来确定磁感应强度的大小了。【猜想与假设】2、磁场除了对磁体有作用力以外，还对通电导线有作用力。回想第一节P81《磁场》图3.1-3，能不能用很小一段通电导线来检验电场的强弱呢？要想通过图3.1-3的装置来描述磁场对通电导线的力，除了与磁场强弱有关，还与什么因素有关？可以通电导体中的电流I通电导体在磁场中的长度L3、要想验证这些假设，应采用什么探究方法？如何设计实验？控制变量法通电导线与磁场方向垂直时①保持电流在磁场中的长度不变，改变电流的大小②保持电流不变，改变导线通电部分在磁场中的长度.【演示实验】◆演示实验二：用条形磁铁周围放置多个小磁针，投影仪显示小磁针指向。◆学生阅读课本后思考填写1-3问题。◆学生交流，其余学生补充。◆通过知识小测，对刚才所学习的知识进行巩固总结。◆学生可能不会回答，可引导学生看书，从书中去寻找答案◆通过让学生猜想和假设，提高学生的分析能力，◆让学生设计实验，掌握物理的实验方法，提高学生设计实验的能力。3观察演示实验，记录实验现象（1）保持长度不变，改变磁场中通电导体中电流的大小，描述所看到的现象当通电导体中的电流增大时，导体棒所受的力大（2）保持电流不变，改变磁场中通电导体的长度，描述所看到的现象当磁场内的导体越长，导体棒所受到的力大。【自主学习】阅读课本P84，回答下面第1-3问题：1、更多的实验事实表明，通电导线和磁场方向垂直时，它受力的大小与哪些量有关呢？有什么关系？它受力的大小与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比2、用公式如何表示这些量的关系？说明各个量的物理意义。F=ILBF：导线所受到的力I：导线中的电流L：在磁场中导线的长度B：比例系数，它与导线的长度和电流的大小都没有关系3、即使同样的I、L，在不同的磁场中，B的值是相同的吗？B的值由什么来决定？不相同。磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量，只与磁场本身决定。跟磁场中否存在通电导线无关。B与F、I、L无关，三、磁感应强度用类比电场强度的方式来确定一下磁感应强度的定义，表达式如何表示？1、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。2、表达式ILFB3、在国际单位制中，磁感应强度的单位是什么，符号？在国际单位制中是特斯特，简称特，符号T.1T=N/A·m4、若在某一点同时存在几个磁场，则磁感应强度如何计算？若某一空间同时存在几个磁场，空间磁场由这几个磁场叠加而成，用平行四边形定则运算。5、用公式进行计算时应注意什么问题？导线电流方向与磁场方向的关系，两者必须相互垂直【知识小测】2、由磁感应强度的定义式B=F/IL可知,磁场某处的磁感应强度的大小(D)A.随通电导线中的电流I的减小而增大B.随通电导线长度L的减小而增大C.随通电导线受力F的增大而增大D.跟F,I,L的变化无关◆演示实验三：用直线导体演示仪演示不同电流和不同长度下受磁场力作用下的不同运动来显示二者力的大小不同。◆学生阅读课本，自主学习。◆学生交流，其余学生补充◆教师强调比例系数B是我们寻找的表征磁场强弱的物理量，它是由磁场本身决定的，与F、I、L无关◆通过让学生类比电场强度的定义来定义磁感应强度。◆通过第4个问题，强调磁感应强度是个矢量。◆第2小题的目的是测试学生对B的理解◆第3个小题的目的一个是练习公式的运用，另一目的还是强调B是由磁场本身决定的，与F、I、L无关。43、一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10-2N。（1)则该处的磁感应强度B的大小是_0.1T_____；（2)如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_0.1T____。四、知识梳理1、在本节课，对于磁感应强度这个物理量你了解了多少？2、在用定义式进行计算时，需要注意什么问题？四、巩固练习1．磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（A）A、1kg/A·s2B、1kg·m/A·s2C、1kg·m2/s2D、1kg·m2/A·s22．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各物理量间关系的是(BC)3．匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均不变的磁场)中长2cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2A时，它受到的磁场力大小为4×10－3N，问：(1)该处的磁感应强度B是多大？(2)若电流不变，导线长度减小到1cm，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？(3)若导线长不变，电流增大为5A，则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？解析(1)根据磁感应强度的定义B＝FIL＝4×10－32×2×10－2T＝0.1T.(2)匀强磁场中该点的磁感应强度由磁场本身来决定，不因导线长度的改变而改变，因此，B＝0.1T.根据磁感应强度的定义B＝FIL可得，导线长度减小到1cm，则它受磁场力F＝BIL′＝0.1×2×10－2N＝2×10－3N.(3)匀强磁场中该点的磁感应强度也不因电流的改变而改变，因此，B＝0.1T.根据磁感应强度的定义B＝FIL可得，电流增大为5A，则它受磁场力F＝BI′L＝0.1×5×2×10－2N＝10－2N.◆让学生回顾本节课内容◆学生交流，其余学生补充