物理选修磁场学习教案.ppt
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1、第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量的物理量理解磁感应强度的定义并会用定义式理解磁感应强度的定义并会用定义式进行有关计算进行有关计算通过观察、对比,了解推导过程通过观察、对比,了解推导过程. .第1页/共27页第一页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究巨大巨大(jd)的电磁铁能吸起成吨的钢铁,实验室中的小的电磁铁能
2、吸起成吨的钢铁,实验室中的小磁铁只能吸起几枚铁钉磁铁只能吸起几枚铁钉(如图所示如图所示)磁体磁性的强弱,表现磁体磁性的强弱,表现为它所产生的磁场对磁性物质和电流的作用力的强弱,也就为它所产生的磁场对磁性物质和电流的作用力的强弱,也就是说磁场也有强弱之分那么我们怎样认识和描述磁场的强是说磁场也有强弱之分那么我们怎样认识和描述磁场的强弱呢?弱呢? 第2页/共27页第二页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究1与电场强度与电场强度(qingd)相对应,我们本可以把描述相对应,我们本可以把描述
3、的 物 理 量 叫 做 磁 场 强 度的 物 理 量 叫 做 磁 场 强 度 ( q i n g d ) 但 历 史 上 但 历 史 上 已经用来表示另一个物理量,因此物理学中用磁感应强度已经用来表示另一个物理量,因此物理学中用磁感应强度(qingd)来描述来描述 2探究实验:探究实验:如右图所示的实验装置,可以如右图所示的实验装置,可以认为磁极间的磁场是认为磁极间的磁场是 的,的,直导线的方向与磁感应强度直导线的方向与磁感应强度(qingd)的的方向方向 磁场磁场(cchng)强弱强弱磁场强度磁场强度(cchng qingd)磁场的强弱磁场的强弱均匀均匀垂直垂直第3页/共27页第三页,共28
4、页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究有电流通过时导线将摆动一个角度,观察摆动角度有电流通过时导线将摆动一个角度,观察摆动角度的大小可以比较的大小可以比较(bjio) 的大小的大小实验表明,通电导线与磁场方向垂直时,它受力的实验表明,通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小与导线的长度大小与导线的长度L、导线中的电流、导线中的电流I的的 成正比,用公成正比,用公式表示为式表示为F .3磁感应强度磁感应强度B的单位由的单位由 的单位决定在国的单位决定在国际单位制中,磁感应强度的单位是际单位制中,磁感
5、应强度的单位是 ,简称,简称 ,符,符号是号是 ,1T1 . 磁场磁场(cchng)力力乘积乘积(chngj)ILBF、I和和L特斯拉特斯拉特特 T第4页/共27页第四页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究(1)物理意义:描述磁场强弱的物理量物理意义:描述磁场强弱的物理量(2)方向方向(fngxing):小磁针静止时:小磁针静止时N极所指的方向极所指的方向(fngxing)规定为该点的磁感应强度的方向规定为该点的磁感应强度的方向(fngxing),简,简称为磁场方向称为磁场方向(fng
6、xing)(3)定义式:定义式:B 第5页/共27页第五页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究(4)单位:特斯拉,简称特单位:特斯拉,简称特(T)(5)B是矢量,其方向就是是矢量,其方向就是(jish)磁场方向,即小磁针静磁场方向,即小磁针静止时止时N极所指的方向极所指的方向说明:磁感应强度反映磁场本身的特性,其值决定于说明:磁感应强度反映磁场本身的特性,其值决定于磁场其值与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放磁场其值与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放方向、检验电流是否受到
7、磁场力及检验电流是否存在等均无方向、检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等均无关系关系 第6页/共27页第六页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究特别提醒:特别提醒: 小 磁 针 静 止 时 小 磁 针 静 止 时 N 极 指 向极 指 向 磁 感 应 强 度 方 向磁 感 应 强 度 方 向(fngxing)无论小磁针是否处于静止状态,其无论小磁针是否处于静止状态,其N极受力极受力方向方向(fngxing)是确定的是确定的即磁感应强度方向即磁感应强度方向(fngxing).第7页
8、/共27页第七页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究电流方向与磁场方向不垂直时,电流受力吗?为什么电流方向与磁场方向不垂直时,电流受力吗?为什么在在B 中要求导线与磁场方向垂直?中要求导线与磁场方向垂直?答案:只要电流方向不与磁场方向平行电流就会受力,答案:只要电流方向不与磁场方向平行电流就会受力,但两者夹角越小,力就越小,在定义但两者夹角越小,力就越小,在定义B时,为了时,为了(wi le)减少减少变量,突出主要因素,利用了变量,突出主要因素,利用了“控制变量的方法控制变量的方法”.
9、第8页/共27页第八页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究像电场像电场(din chng)一样,磁场也服从叠加原理如果一样,磁场也服从叠加原理如果有几个磁场同时存在,则它们的磁场互相叠加,这时某点的有几个磁场同时存在,则它们的磁场互相叠加,这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和 第9页/共27页第九页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设
10、计题型设计要点探究要点探究磁感应强度为矢量,它可以分解为几个分量磁感应强度为矢量,它可以分解为几个分量(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B,与水,与水平平(shupng)方向的夹角为方向的夹角为,那么该处地磁场的磁感应强度,那么该处地磁场的磁感应强度的水平的水平(shupng)分量和竖直分量各为多大?分量和竖直分量各为多大?(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的,那么如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的,那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大?在极地上空地磁场的水在赤道上空磁场的竖直分量是多大?在极地上空地磁场的水平平(shupng)分量是多
11、大?分量是多大? 第10页/共27页第十页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究答案:首先弄清矢量分解的原则答案:首先弄清矢量分解的原则(1)因为磁感应强度的大小为因为磁感应强度的大小为B,与水平方向,与水平方向(fngxing)的夹角为的夹角为,所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分,所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为:量分别为:B水水Bcos;B垂垂Bsin;(2)在赤道上空,因在赤道上空,因为为0,故有,故有B垂垂0;在极地上空,因为;在极地上空,因为90,故有,故
12、有B水水0.第11页/共27页第十一页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究电场强度电场强度(E)磁感应强度磁感应强度(B)定义定义的依的依据据电场对电荷电场对电荷q有作用力有作用力F对电场中任一点对电场中任一点Fq, 恒量恒量(由电场决定由电场决定) 对不同点一般恒量的值对不同点一般恒量的值不同不同磁场对直线电流磁场对直线电流IL有作用力有作用力F磁场中任一点磁场中任一点F与磁场方向、电流与磁场方向、电流方向有关,只考虑电流方向垂直磁方向有关,只考虑电流方向垂直磁场方向的情况场方向的情
13、况FIL =恒量恒量(由磁场决定由磁场决定)对不同点一般恒量的值不同对不同点一般恒量的值不同定义定义EF/VBF/IL物物理理意义意义E在数值上等于电场对单位在数值上等于电场对单位电荷作用力的大小电荷作用力的大小B在数值上等于垂直于磁场方向长在数值上等于垂直于磁场方向长1m,电流为,电流为1A的导线所受磁场力的导线所受磁场力的大小的大小单位单位1N/C1V/m1T1N/Am第12页/共27页第十二页,共28页。第三章 磁 场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究误区误区1:受电场中电场强度的方向:受电场中电场强度
14、的方向(fngxing)是该点正是该点正电荷的受力方向电荷的受力方向(fngxing)的影响,误认为磁感应强度的方的影响,误认为磁感应强度的方向向(fngxing)与通电导线受力的方向与通电导线受力的方向(fngxing)一致一致点拨:磁感应强度的方向点拨:磁感应强度的方向(fngxing)规定为小磁针规定为小磁针N极极受力的方向受力的方向(fngxing):即小磁针静止时:即小磁针静止时N极的指向极的指向B的方向的方向(fngxing)与该点电流元所受力方向与该点电流元所受力方向(fngxing)既不相同,也不相反,既不相同,也不相反,F的方向的方向(fngxing)由后由后面学习的左手定则
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