教案能够理论联系实际,通过典型事例研究分析,揭示学科相关基本理论、基本方法的实质和价值及明确的应用方向。书包范文小编精心为大家分享了2023年高中物理磁场教案优秀8篇,希望可以抛砖引玉,帮助到小伙伴们。
高中物理磁场教案 篇一
一、 引入新课
[师]同学们在初中学过,把两个磁铁的磁极靠近时,它们之间会产生相互作用的磁力。磁极这间如何相互作用呢?
[生]同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
[师]两个电荷之间相互作用的电力,是通过电场发生的,那么,磁极之间相互作用的磁力是通过谁发生的?
[生]是通过磁场发生的。
[师]磁铁在周围的空间里产生磁场,磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。但磁铁并不是磁场的唯一来源,请同学们观察下面的演示实验。
二、 新课教学
1、 磁场
[演示]奥斯特实验。
把一条导线平行地放在磁针的上方,给导线通电,观察到什么现象?说明了什么道理?
[生]磁针发生了偏转,说明电流周围空间存在着磁场。
[师]的确是这样,不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,那么电流在磁场中又会怎样呢?
[演示]磁场对电流的作用。把一段直导线放在磁铁的磁场里,当导线中有电流通过时,观察到什么现象?说明了什么道理?
[生]导线发生运动。说明磁场对电流产生力的作用。
[师]电流能够产生磁场,而磁场对电流又有力的作用,那么,电流和电流之间能否发生力的作用呢?
[演示]电流之间通过磁场发生相互作用。
两条平行直导线,当通以相同方向的电流时,观察到什么现象?说明了什么道理?当通以方向相反的电流呢?
[生]当通以相同方向的电流时,它们相互吸引,当通以相反方向的电流时,它们相互排斥。说明电流和电流之间有相互作用。
[师]磁铁和磁铁间、磁铁和电流间、电流和电流间都是通过什么发生作用的?
[生]磁场。
[师]很正确,这样我们对磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用获得了统一认识,所有这些相互作用都是通过磁场来传递的。
[板书]
磁体 磁场 磁体
磁体 磁场 电流
电流 磁场 电流
师生共同活动:学生分析得出如下结论:
(1) 磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流产生力的作用。
(2) 磁场的物质性,虽然磁场看不见,摸不着,但它与电场一样是客观存在的,是物质存在的一种特殊形式。
2.磁场的方向 磁感线
[师]磁场是客观存在的,那么磁场是否有方向?其方向如何?下面让我们一起探讨一下。
[演示]磁场方向。
在展台上放一个独立的小磁针,观察小磁针地地磁场中的指向,再把小磁针放在条形磁铁的磁场中,观察发生的现象。
[生]发现小磁针不再指向南北,而是指向一个新的方向。
[师]把小磁针放在磁场中的不同点,小磁针静止时n极 的指向一样吗?
[生]静止时小磁针的n极指向各不相同。
[师]这个事实说明,磁场是有方向性的。物理学家规定,在磁场中任一点,小磁针北极的受力方向,即小磁针静止时北极的指向,就是的该点的磁场方向。
[师](启发学生思考)电场可以用电场线形象地描述,磁场是否可以用相似的方法来描述呢?
[生]可以,磁场可以用磁感线形象地描述。
[师]什么是磁感线呢?
[生]磁感线是在磁场中画出的有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。
[演示]条形磁铁与蹄形磁铁的磁感线。
在磁场中放一块玻璃板,在玻璃板上均匀地撒一些细铁屑,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,铁屑静止时有规则地排列起来,就显示出磁感线的形状。
[师]请同学们画出上述两种磁体的磁感线。
[生]画磁感线。
[师]将一位同学的作图投影在屏幕上,
从图上可以看出,磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来进入磁铁的南极。磁铁内部的磁感线是由南极指向北极。
[投影]直线电流周围的磁感线分布。
[师]直线电流的磁感线有什么特点?
[生]直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各树熊为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
[师]直线电流磁场方向与电流的方向有关,它们之间的关系如何判断呢?
[生]可以由安培定则来判断,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。
[投影]环形电流磁场的磁感线分布情况。
[师]环形电流的磁感线有什么特点?
[生]环形电流磁场的磁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。
[师]环形电流的方向跟中心轴线上磁感线方向之间的关系如何判断呢?
[生]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。
[投影]通电螺线管的磁感线分布情况。
[师]通电螺线管的磁感线有什么特点?
[生]通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的`磁感线相似,也是从北极出来回到南极,通电螺线管内部具有磁场,内部的磁感线跟螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极,并和外部的磁感线连接。
[师]通电螺线管的电流方向跟它的磁感线之间的关系如何判断?
[生]也可用安培定则来判断,用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,即大拇指指向螺线管的北极。
[师]电流的磁场与天然磁铁相比有哪些优越性?
[生]电流磁场的强弱和有无容易调节和控制。
[师]电流磁场在实际中有哪些主要应用?
[生]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等,都离不开电流的磁场。
3.地磁场
[师](介绍地磁场地概念及地磁场的影响)
地球本身也会在附近的空间产生磁场,叫做地磁场,地磁场的分布大致上就像一个条形磁铁外面的磁场。宇宙射线产生的磁场会干扰地磁场,从而干扰无线电通信。
三、小结
本节课主要学习了以下几个问题:
1. 磁体和电流的周围空间存在着磁场。
2. 磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流产生力的作用。
3. 磁场是有方向的,小磁针在磁场中静止时北极的指向或磁感线在该点的切线方向就是该点的磁场方向。
4. 六种磁场的磁感线分布特点。
5. 直线电流、环形电流、通电螺线管的电流方向和磁感线的环绕方向之间的关系可用安培定则来判断。
6. 地磁场的概念。
四、巩固练习
1.赤道经线上放小磁针,静止时n极指向?
2.课后练习
五、板书设计
1. 磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流产生力的作用。
磁场的物质性,虽然磁场看不见,摸不着,但它与电场一样是客观存在的,是物质存在的一种特殊形式
2.磁场的方向、磁感线
a方向: 磁场中任一点,小磁针北极受力方向即小磁针静止时n 极所指方向,就是该点的磁场方向
b 磁感线 磁感线上某点的切线方向,表示该点的磁场方向。
磁感线:从n极出发到s极,又经s极从磁铁内部回到n极,闭合线。
形象描述场的特性,场线的方向表示场的方向,场线的疏密表示场的大小或强弱。
3.安培定则: (1)用右手握住导线,让伸直的大拇指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
(2)用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线方向。
高中物理磁场教案 篇二
关于物理教案设计
1.回归教材,注重基础
试卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及,其中应用题与抗战胜利70周年为背景,把爱国主义教育渗透到试题当中,使学生感受到了数学的育才价值,所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际,操作性强。
2.适当设置题目难度与区分度
选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题,都是综合性问题,难度较大,学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力,以及扎实深厚的数学基本功,而且还要掌握必须的数学思想与方法,否则在有限的时间内,很难完成。
3.布局合理,考查全面,着重数学方法和数学思想的考察
在选择题,填空题,解答题和三选一问题中,试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数,三角函数,数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。这些问题都是以知识为载体,立意于能力,让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。
高中物理磁场教案 篇三
1.直线电流元分析法:把整段电流分成很多小段直线电流,其中每一小段就是一个电流元,先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力的方向,再判断整段电流所受安培力的方向,从而确定导体的运动方向。
2.特殊位置分析法,根据通电导体在特殊位置所受安培力方向,判断其运动方向,然后推广到一般位置。
3.等效分析法:环形电流可等效为小磁针,条形磁铁或小磁针也可等效为环形电流,通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。
4.利用结论法:(1)两电流相互平行时,无转动趋势;电流同向导线相互吸引,电流反向导线相互排斥;(2)两电流不平行时,导线有转动到相互平行且电流同向的趋势。
要点二 带电粒子在有界磁场中的运动
有界匀强磁场指在局部空间存在着匀强磁场,带电粒子从磁场区域外垂直磁场方向射入磁场区域,在磁场区域内经历一段匀速圆周运动,也就是通过一段圆弧后离开磁场区域。由于运动的带电粒子垂直磁场方向,从磁场边界进入磁场的方向不同,或磁场区域边界不同,造成它在磁场中运动的圆弧轨道各不相同。如下面几种常见情景:
图3-1
解决这一类问题时,找到粒子在磁场中一段圆弧运动对应的圆心位置、半径大小以及与半径相关的几何关系是解题的关键。
1.三个(圆心、半径、时间)关键确定
研究带电粒子在匀强磁场中做圆周运动时,常考虑的几个问题:
(1)圆心的确定
已知带电粒子在圆周中两点的速度方向时(一般是射入点和射出点),沿洛伦兹力方向画出两条速度的垂线,这两条垂线相交于一点,该点即为圆心。(弦的垂直平分线过圆心也常用到)
(2)半径的确定
一般应用几何知识来确定。
(3)运动时间:t=θ360°t=φ2πt(θ、φ为圆周运动的圆心角),另外也可用弧长δl与速率的比值来表示,即t=δl/v.
图3-2
(4)粒子在磁场中运动的角度关系:
粒子的速度偏向角(φ)等于圆心角(α),并等于ab弦与切线的夹角(弦切角θ)的2倍,即φ=α=2θ=ωt;相对的弦切角(θ)相等,与相邻的弦切角(θ′)互补,即θ′+θ=180°.如图3-2所示。
2.两类典型问题
(1)极值问题:常借助半径r和速度v(或磁场b)之间的约束关系进行动态运动轨迹分析,确定轨迹圆和边界的关系,找出临界点,然后利用数学方法求解极值。
注意 ①刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。
②当速度v一定时,弧长(或弦长)越长,圆周角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长。
③当速率v变化时,圆周角大的,运动时间长。
(2)多解问题:多解形成的原因一般包含以下几个方面:
①粒子电性不确定;②磁场方向不确定;③临界状态不唯一;④粒子运动的往复性等。
关键点:①审题要细心。②重视粒子运动的情景分析。
要点三 带电粒子在复合场中的运动
复合场是指电场、磁场和重力场并存,或其中某两场并存,或分区域存在的某一空间。粒子经过该空间时可能受到的力有重力、静电力和洛伦兹力。处理带电粒子(带电体)在复合场中运动问题的方法:
1.正确分析带电粒子(带电体)的受力特征。带电粒子(带电体)在复合场中做什么运动,取决于带电粒子(带电体)所受的合外力及其初始速度。带电粒子(带电体)在磁场中所受的洛伦兹力还会随速度的变化而变化,而洛伦兹力的变化可能会引起带电粒子(带电体)所受的其他力的变化,因此应把带电粒子(带电体)的运动情况和受力情况结合起来分析,注意分析带电粒子(带电体)的受力和运动的相互关系,通过正确的受力分析和运动情况分析,明确带电粒子(带电体)的运动过程和运动性质,选择恰当的运动规律解决问题。
2.灵活选用力学规律
(1)当带电粒子(带电体)在复合场中做匀速运动时,就根据平衡条件列方程求解。
(2)当带电粒子(带电体)在复合场中做匀速圆周运动时,往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程求解。
(3)当带电粒子(带电体)在复合场中做非匀变速曲线运动时,常选用动能定理或能量守恒定律列方程求解。
(4)由于带电粒子(带电体)在复合场中受力情况复杂,运动情况多变,往往出现临界问题,这时应以题目中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等词语为突破口,挖掘隐含条件,根据隐含条件列出辅助方程,再与其他方程联立求解。
(5)若匀强电场和匀强磁场是分开的独立的区域,则带电粒子在其中运动时,分别遵守在电场和磁场中运动规律,处理这类问题的时候要注意分阶段求解。
一、通电导线在磁场中的受力问题
竖直放置的直导线
图3-3
ab与导电圆环的平面垂直且隔有一小段距离,直导线固定,圆环可以自由运动,当通以如图3-3所示方向的电流时(同时通电),从左向右看,线圈将( )
a.顺时针转动,同时靠近直导线ab
b.顺时针转动,同时离开直导线ab
c.逆时针转动,同时靠近直导线ab
d.不动
答案 c
解析 圆环处在通电直导线的磁场中,由右手螺旋定则判断出通电直导线右侧磁场方向垂直纸面向里,由左手定则判定,水平放置的圆环外侧半圆所受安培力向上,内侧半圆所受安培力方向向下,从左向右看逆时针转,转到与直导线在同一平面内时,由于靠近导线一侧的半圆环电流向上,方向与直导线中电流方向相同,互相吸引,直导线与另一侧半圆环电流反向,相互排斥,但靠近导线的半圆环处磁感应强度b值较大,故f引>f斥,对圆环来说合力向左。
二、带电粒子在有界磁场中的运动
如图3-4所示,
图3-4
在半径为r的半圆形区域中有一匀强磁场,磁场的方向垂直于纸面,磁感应强度为b.一质量为m,带电荷量为q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径ad方向经p点(ap=d)射入磁场(不计重力影响).
(1)如果粒子恰好从a点射出磁场,求入射粒子的速度。
(2)如果粒子经纸面内q点从磁场中射出,出射方向与半圆在q点切线的夹角为φ(如图所示),求入射粒子的速度。
答案 (1)qbd2m (2)qbd(2r-d)2m[r(1+cos φ)-d]
解析 (1)由于粒子由p点垂直射入磁场,故圆弧轨迹的圆心在ap上,又由粒子从a点射出,故可知ap是圆轨迹的直径。
设入射粒子的速度为v1,由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得mv21d/2=qv1b,解得v1=qbd2m.
(2)如下图所示,设o′是粒子在磁场中圆弧轨迹的圆心。连接o′q,设o′q=r′.
由几何关系得∠oqo′=φ
oo′=r′+r-d①
由余弦定理得(oo′)2=r2+r′2-2rr′cos φ②
联立①②式得r′=d(2r-d)2[r(1+cos φ)-d]③
设入射粒子的速度为v,由mv2r′=qvb
解出v=qbd(2r-d)2m[r(1+cos φ)-d]
三、复合场(电场磁场不同时存在)
在空间存在一个变化的匀强电场和另一个变化的匀强磁场,电场的方向水平向右(如图3-5中由点b到点c),场强变化规律如图甲所示,磁感应强度变化规律如图乙所示,方向垂直于纸面。从t=1 s开始,在a点每隔2 s有一个相同的带电粒子(重力不计)沿ab方向(垂直于bc)以速度v0射出,恰好能击中c点,若ab=bc=l,且粒子在点a、c间的运动时间小于1 s,求:
图3-5
(1)磁场方向(简述判断理由).
(2)e0和b0的比值。
(3)t=1 s射出的粒子和t=3 s射出的粒子由a点运动到c点所经历的时间t1和t2之比。
答案 (1)垂直纸面向外(理由见解析) (2)2v0∶1 (3)2∶π
解析 (1)由图可知,电场与磁场是交替存在的,即同一时刻不可能同时既有电场,又有磁场。据题意对于同一粒子,从点a到点c,它只受静电力或磁场力中的一种,粒子能在静电力作用下从点a运动到点c,说明受向右的静电力,又因场强方向也向右,故粒子带正电。因为粒子能在磁场力作用下由a点运动到点c,说明它受到向右的磁场力,又因其带正电,根据左手定则可判断出磁场方向垂直于纸面向外。
(2)粒子只在磁场中运动时,它在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。因为ab=bc=l,则运动半径r=l.由牛顿第二定律知:qv0b0=mv20r,则b0=mv0ql
粒子只在电场中运动时,它做类平抛运动,在点a到点b方向上,有l=v0t
在点b到点c方向上,有a=qe0m,l=12at2
解得e0=2mv20ql,则e0b0=2v01
(3)t=1 s射出的粒子仅受到静电力作用,则粒子由a点运动到c点所经历的时间t1=lv0,因e0=2mv20ql,则t1=2mv0qe0,t=3 s射出的粒子仅受到磁场力作用,则粒子由a点运动到c点所经历的时间t2=14t,因为t=2πmqb0,所以t2=πm2qb0;故t1∶t2=2∶π.
高中物理磁场教案 篇四
1、物体具有吸引铁、钴、镍等物体的性质,该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做磁体。
2、磁体两端磁性最强的部分叫磁极,磁体中间磁性最弱。当悬挂静止时,指向南方的叫南极(s),指向北方的叫北极(n)。
3、同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
4、磁体周围存在一种物质,能使磁针偏转,叫做磁场。磁场对放入它里面的磁体会产生力的作用。
5、在物理学中,为了研究磁场方便,我们引入了磁感线的概念。磁感线总是从磁体的北极出来,回到南极。
6、地球也是一个磁体,所以小磁针静止时会由于同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引的原理指向南北,由此可知,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。
7、地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合,中间有一个夹角,叫做磁偏角,是由我国宋代学者沈括首先发现的。
8、一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。有些物体在磁化后磁性能长期保存,叫永磁体(如钢);有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失,叫软磁体(如软铁)。
[中考物理磁场复习]
高中物理磁场教案 篇五
物理教案设计
知识目标
1、了解什么是激光和激光的特性.
2、了解激光的应用.
能力目标
培养自主学习能力
情感目标
通过组织学生从不同的媒体中学习有关激光的知识同时,让学生了解我国的科学事业,培养学生的爱国热情.
教学建议
本节内容可以作为阅读材料,指导学生自学,教师采取多种方式安排教学活动,以提高学生的学习兴趣,比如:组织学生观看有关激光的科技电影片,发动学生收集相关材料,组织阅读、参观等均可.以锻炼学生的自主学习能力.
让学生通过学习了解以下两点:
1、激光与自然光的`区别
激光与自然光比较,具有以下几个重要特点:
(1)普通光源发出的是混合光,激光的频率单一.因此激光相干性非常好,颜色特别纯,
(2)激光束的平行度和方向性非常好.
(3)激光的强度特别大,亮度很高.
2、激光的重要应用
激光的应用非常多,发展前景非常广阔,目前的重要应用有:光纤通信、精确测距、目标跟踪、激光光盘、激光致热切割、激光核聚变等等.
教学设计示例
关于本节内容,可以作为阅读材料,指导学生自学,在自学的时候,可以让学生思考如下几个问题:
1、究竟什么是激光呢?
2、激光是如何产生的?
3、激光都有那些特性和用途呢?
通过有关视频资料加深学生对激光的了解(可以参考媒体资料),物理教案-激光,物理教案《物理教案-激光》。
探究活动
查阅有关激光的资料(激光器的种类,应用等)
物理教案-激光
高中物理磁场教案 篇六
1. 了解什么是电磁铁。
2. 知道电磁铁的特性和工作原理及其应用。
3. 通过实验探究了解影响电磁铁磁性强弱的因素。
4. 了解电磁继电器和扬声器的工作原理。
5. 能用电磁继电器设计简单、实用的控制电路
重点: 影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁继电器的工作原理
难点: 通过实验探究了解影响电磁铁磁性强弱的因素;如何使用继电器。
一、 知识链接
通电螺线管周围也存在着____,通电螺线管外部的磁场和____的一样,它的两段相当于两个______.通电螺线管的极性跟螺线管中的____有关,它们之间的关系可以用___ _来判定,
磁性有无可以通过通、断__来控制;磁极的极性可以通过改变___来控制;
磁性强弱可以通过改变通入电磁铁的____或____来控制
二、探究新知
(一)认识电磁铁
定义:把一根导线绕成___,再给螺线管内插入___,当有电流通过它时,也可以像永久磁铁那样工作。这种磁体,在有电流通过时有___,没有电流时失去磁性。我们把这种磁体叫做___.
(二)影响电磁铁磁性强弱的因素
1、观看演示实验(课本p129页)
把电源、开关、滑动变阻器、电流表和一定匝数的线圈串联起来,调整变阻器的滑片,使电路中的电流大小改变。观察通入不同大小的电流、线圈匝数、有无铁芯时电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。
结论:电流越___,电磁铁的磁性越___。匝数越 ,吸引的曲别针越 ,说明电磁铁的磁性越 __;电磁铁中有铁钉时,磁性___
归纳:影响电磁铁磁性强弱的因素有_____、_____、____
(三) 电磁铁的优点及应用
优点:
⑴磁性有无可以通过通、断___来控制⑵磁极的极性可以通过改变___来控制
⑶磁性强弱可以通过改变通入电磁铁的____或____来控制
应用:电磁起重机、电铃、电报机、磁悬浮列车、发电机、电动机和自动控制
(四) 电磁继电器
电磁继电器
阅读书中相关知识与图片,回答下列问题。
1. 结构:由____、____、____、____组成。
2. 工作电路:由____和____两部分组成。
3. 实质:电磁继电器就是利用____来控制工作电路的一种开关。
4. 工作原理:电磁铁通电时,具有____,吸引____,使__
5. __和____接触,工作电路闭合;电磁铁断电时,失去__,
弹簧把____拉起来,切断工作电路;这样就可以实现利用低电压、
弱电流电路的通断,来间接控制____、____电路的目的。
6. 作用:实现远距离操纵和自动控制。
1.通过研究电磁铁的实验可知,决定通电螺线管磁性强弱的三个因素是___、____和____。
2.使电磁铁的n、s极位置互换的方法是( )
a.把线圈匝数增加一倍 b.改变电流方向
c.电流减小一半d.把螺线管中的铁芯抽出来
3.如图所示,将电磁铁、滑动变阻器和电源连接成闭合电路,若把滑片向右移动螺线管的磁性将( )
a.增强 b.减弱c.不变 d.不能确定
高中物理磁场教案 篇七
知识与技能:
1.知道磁体、电流周围都存在磁场。知道利用磁感线可以形象地描述磁场的方向
2.了解条形磁铁、蹄形磁铁、同名磁极、异名磁极等磁感线的分布状况,知道电流磁场的分布可用安培定则来判断。会用磁感线描述各种磁场。
3.概括磁感线的特点,知道磁感线与电场线的区别与联系。
过程与方法:
通过“用磁感线描述磁场”提高收集信息和处理信息,得出物理结论,分析和解决问题的能力。
情感态度与价值观:
能领略磁的奇妙和谐,发展对科学的好奇心和求知欲,乐于探索磁的奥秘。
会用磁感线描述各种磁场。安培定则
地磁场的磁感线分布及各种磁感线的各向视图
提出问题:在上一节课的学习中,我们是用什么方法知道哪些物体周围有磁场存在的?
我们的方法是用小磁针来检验.因为知道磁场对小磁针有作用。所以可以与用检验电荷检验电场存在一样,用小磁针来检验磁场的存在.(如条形磁铁靠近小磁针,奥斯特实验)
检验磁场:
方法:把小磁针放在磁场中被 检验点a处,如果看到小磁针摆动后静止,磁针不再指向南北方向,而指向一个别的方向,说明a点有 磁场.检验b点磁场会发现同样现象,说明b点也有磁场.同时可以发现a、 b两点小磁针静止时的指向也不相同,这说明小磁针在a、b处受力方向不同,显然磁场是有方向
1. 磁场的方向:[来源:学。科。网]
在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向.
磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
测量磁场方向的方法是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针n极的指向即为该点的磁场方向.
板书:1、磁场的方向:小磁针的北极在磁场中受磁场力的方向,也就是小磁针北极在磁场中静止时所指的方向。
同一小铁钉在离条形磁铁的磁极远近不同的地方受到的磁力大小也不同,说明磁场也是有强弱的。
一般来说,靠近磁极的地方磁场强。而不同的 磁铁,其形成的磁场强弱和分布也不同。我们可以用什么方法来形象到描述磁场的强弱和方向呢?[来源:zxx]
(提示:——可以类比电场的描述)
2. 磁感线:
学生讨论——可以用类似于电场线的有向线来描述磁场,磁场强的地方密,弱的地方疏。用曲线的切线来表示磁场的方向。
教师指出并通过板书明确:在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同,(如3-3图) 这样描绘出来 的线叫磁感 线。
磁感线:用来形象的描绘磁场的强弱与方向。
(1) 磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同,磁感线的疏密表示磁场的强弱程度。
我们也用类似于蓖麻油中的头发屑在电场中排列成 模拟电场线的方法,用小铁屑(粉)的分 布来模拟磁感线。说明: 在实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质,来显示磁感线的形状。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”,轻敲玻璃板使铁屑在磁场作用下转动铁屑静止时就能规则地排列起来,显示出磁感线的形状。
几种常见磁体的磁场的分布情况:观察条形磁铁、蹄形磁铁、同名磁极,异名磁极。强调磁感线是立体的。我们看到的只是它在一个面上的情况而已。
观 察各种磁感线模拟效果(如3-4图)。请大家观察并归纳磁感线的特点。教师板书:
(2)磁感线特点
①磁感线从n极指向s极.(内部从s指向n);
②磁感线是闭合曲线,且任意两条磁感线不相交;
③靠近磁极处磁场强,磁感线的密.
预习检测(一):见学案
设 问:电流的周围也存在磁场,那么通电直导线,环形电流,通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点?
1.通电直导线磁场感线分布情况及磁感线的方向判定方法
安培定则:用右手握住 导线,让伸直的大姆指所指的方向跟电流的方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。(如图3-5)[来源:z#xx#]
2.环形电流(如图3-6)磁场感线分布情况及磁感线的方向判定方法
安培 定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致, 那么伸直的大姆指所指的方向就是环 形导线中心轴线上磁感线的方向 [来源:z。xx。]
3.通电螺线管磁场磁感线的分布情况及磁感线的方向判定方法
安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四 指所指的方向跟电流的方向一致,那么大姆指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也 就是说,大姆指指向通电螺线管的北极。(如图3-7)
预习检测(二) :见学案
课堂小结:师生共同回顾本节所讲重要内容
布置作业: 完成学案的课后巩固练习
预习第三节,完成学案
板书设计
5.2用磁感线描述磁场
1.磁场的方向:小磁针的北极在磁场中受磁场力的方向,也就是小磁针北极在磁场中静止时所指的方向。
2.磁感线:
(1) 磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同,磁感线的疏密表示磁场的强弱程度。
(2)磁感线特点:
①磁感线从n极指向s极.(内部从s指向n);
②磁感线是闭合曲线,且任意两条磁感线不相交;
③靠近磁极处磁场强,磁感线的密;
3.通电直导线;环形电流;通电螺线管磁感线的分布情况及磁感线的方向判定方法:
安培定则:
高中物理磁场教案 篇八
物理磁场的知识
一、磁场
磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。电流在周围空间产生磁场,小磁针在该磁场中受到力的作用。磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的。
磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质,磁极或电流在自己的周围空间产生磁场,而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。
二、磁现象的电本质
1.罗兰实验
正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
2.安培分子电流假说
法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-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。安培是最早揭示磁现象的电本质的。
一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同,两端对外显示较强的磁性,形成磁极;注意,当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。
3.磁现象的电本质
运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用,所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。
三、磁场的方向
规定:在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。
四、磁感线
1.磁感线的概念:在磁场中画出一系列有方向的曲线,在这些曲线上,每一点切线方向都跟该点磁场方向一致。
2.磁感线的特点:
(1)在磁体外部磁感线由n极到s极,在磁体内部磁感线由s极到n极。
(2)磁感线是闭合曲线。
(3)磁感线不相交。
(4)磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强。
3.几种典型磁场的磁感线:
(1)条形磁铁。
(2)通电直导线。
①安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向;
②其磁感线是内密外疏的同心圆。
(3)环形电流磁场:
①安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。
②所有磁感线都通过内部,内密外疏。
(4)通电螺线管:
①安培定则:让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向;
②通电螺线管的磁场相当于条形磁铁的磁场。
五、磁感应强度
1.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,所受的磁场力跟电流i和导线长度l的乘积il的比值叫做通电导线处的磁感应强度。
2.定义式:
3.单位:特斯拉(t),1t=1n/a.m
4.磁感应强度是矢量,其方向就是对应处磁场方向。
5.物理意义:磁感应强度是反映磁场本身力学性质的物理量,与检验通电直导线的电流强度的大小、导线的长短等因素无关。
6.磁感应强度的大小可用磁感线的疏密程度来表示,规定:在垂直于磁场方向的1m2面积上的磁感线条数跟那里的磁感应强度一致。
7.匀强磁场:
(1)磁感应强度的大小和方向处处相等的磁场叫匀强磁场。
(2)匀强磁场的磁感线是均匀且平行的一组直线。
六、磁通量
1.定义:磁感应强度b与面积s的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。
2.定义式:φ=bs(b与s垂直) φ=bscosθ(θ为b与s之间的夹角)
3.单位:韦伯(wb)
4.物理意义:表示穿过磁场中某个面的磁感线条数。
5.b=φ/s,所以磁感应强度也叫磁通密度。
七、安培力
1.磁场对电流的作用力叫安培力。
2.安培力大小:安培力的大小等于电流i、导线长度l、磁感应强度b以及i和b间的夹角的正弦sinθ的乘积,即f=bilsinθ。
注意:公式只适用于匀强磁场。
3.安培力的方向:安培力的方向可利用左手定则判断。
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么拇指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
安培力方向一定垂直于b、i所确定的平面,即f一定和b、i垂直,但b、i不一定垂直。
提高物理学习效率的方法
1、课前预习能提高听课的针对性。预习中发现的难点,就是听课的重点;对预习中遇到的没有掌握好的有关的旧知识,可进行补缺,新的知识有所了解,以减少听课过程中的盲目性和被动性,有助于提高课堂效率。预习后把自己理解了的知识与老师的讲解进行比较、分析即可提高自己思维水平,预习还可以培养自己的自学能力。
2、听课过程中要聚精会神、全神贯注,不能开小差。全神贯注就是全身心地投入课堂学习,做到耳到、眼到、心到、口到、手到。若能做到这“五到”,精力便会高度集中,课堂所学的一切重要内容便会在自己头脑中留下深刻的印象。要保证听课过程中能全神贯注,不开小差。上课前必须注意课间十分钟的休息,高中物理不应做过于激烈的体育运动或激烈争论或看小说或做作业等,以免上课后还气喘嘘嘘,想入非非,而不能平静下来,甚至大脑开始休眠。所以应做好课前的物质准备和精神准备。
3、特别注意老师讲课的开头和结尾。老师讲课开头,一般是概括前节课的要点指出本节课要讲的内容,是把旧知识和新知识联系起来的环节,结尾常常是对一节课所讲知识的归纳总结,具有高度的概括性,是在理解的基础上掌握本节知识方法的纲要。
4、作好笔记。笔记不是记录而是将上述听课中的重点,难点等作出简单扼要的记录,记下讲课的要点以及自己的感受或有创新思维的见解。以便复习,消化。
5、要认真审题,理解物理情境、物理过程,注重分析问题的思路和解决问题的方法,坚持下去,就一定能举一反三,提高迁移知识和解决问题的能力。
物理复习的方法
1、做好及时的复习。上完课的当天,必须做好当天的复习。复习的有效方法不只是一遍遍地看书和笔记,而最好是采取回忆式的复习:先把书、笔记合起来回忆上课时老师讲的内容,例如:分析问题的思路、方法等(也可边想边在草稿本上写一写)尽量想得完整些。然后打开书和笔记本,对照一下还有哪些没记清的,把它补起来,就使得当天上课内容巩固下来了,同时也就检查了当天课堂听课的效果如何,也为改进听课方法及提高听课效果提出必要的改进措施。
2、做好章节复习。学习一章后应进行阶段复习,复习方法也同及时复习一样,采取回忆式复习,而后与书、笔记相对照,使其内容完善,而后应做好章节总节。
3、做好章节总结。章节总结内容应包括以下部分。本章的知识网络。主要内容,定理、定律、公式、解题的基本思路和方法、常规典型题型、物理模型等。自我体会:对本章内,自己做错的典型问题应有记载,分析其原因及正确答案,应记录下来本章觉得最有价值的思路方法或例题,以及还存在的未解决的问题,以便今后将其补上。
4、做好全面复习。为了防止前面所学知识的遗忘,每隔一段时间,最好不要超过十天,将前面学过的所有知识复习一篇,可以通过看书、看笔记、做题、反思等方式。