2020-2021学年3 几种常见的磁场学案

这是一份2020-2021学年3 几种常见的磁场学案，共5页。学案主要包含了课程导学，范例精析等内容，欢迎下载使用。

课题
3.3《几种常见的磁场》
学习目标
（一）知识与技能
1．知道什么叫磁感线。
2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况
3．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。
4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象
5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场
6．理解磁通量的概念并能进行有关计算
（二）过程与方法
通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
（三）情感态度与价值观
1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.
2.培养学生的空间想象能力.
学习重、难点
1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.
2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算
学法指导
磁场概念比较抽象，学生对此难以理解，但前面已经学习过了电场，可采用类比的方法引导学生学习
课
前
预
习
1.磁感线是一些有方向的 ，每一点的切线方向都跟该点的 相同。磁感线 的地方磁场强，磁感线稀疏地地方磁场弱。磁感线为 ，在磁体的外部磁感线由N极 ，回到S极。在磁体的内部磁感线则由 指向N极。两条磁感线不能 。磁感线也不 。
2. 如果磁场的某一区域里，磁感应强度的 处处相同，这个区域的磁场叫 。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．磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的 ，简称磁通。公式 ，单位是 。磁场中穿过某个面积磁感线的总条数 穿过该面积的的磁通量的大小。磁感应强度B为垂直磁场方向单位面积的磁通量，故又叫 。
4．安培认为磁性起源是在分子、原子等物质微粒内存在一种使每个物质微粒成为一个微小的磁体的 ，它的两侧相当于两个 。
预
习
评
价
1、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（ ）
A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线
B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线
C、磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷
D、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向
2、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（ ）
A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向
B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小
C、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行
D、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量
3、一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方有一点P，由于电子运动产生的磁场在P点的方向为（ ）
A、竖直向上 B、竖起向下 C、水平向南 D、水平向北
4、安培分子电流假说可用来解释（ ）
A、运动电荷受磁场力作用的原因 B、两通电导体有相互作用的原因
C、永久磁铁具有磁性的原因 D、软铁棒被磁化的现象
课堂学习流程设计
用案人自我创新
【课程导学】.
1、磁场的叠加
磁感强度是矢量，空间某点的磁场的叠加遵循平行四边形法则。
2、安培分子电流假说
安培的分子电流假说是用来解释磁铁为什么能产生磁场的，在这个假说中安培认为：原子和分子等物质微粒内部，存在一种___________（也叫做分子电流），每一个__________产生的磁场使物体微粒成为一个________，如图3-3-1所示，利用这一假说可以很好地解释磁化现象、温度对磁性的影响。安培分子电流假说指出，磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的_______产生的．
3、磁通量
在匀强磁场中，如果有一个与磁感应强度B垂直的平面，其面积为S，定义Φ=________为穿过这个平面的磁通量，单位是 ，简称 ，符号为 。
如果平面与磁感应强度方向不垂直，如何计算穿过它的磁通量呢？
一种方法是：考虑到磁感应强度是矢量，可以分解为平行于平面的分量和垂直于平面的分量，如图3-3-2所示，由于平行于平面的分量并不穿过平面，所以磁通量数值上等于垂直于平面的分量与面积的乘积，Φ=Bsinα·S=BSsinα。
另一种方法是：磁感应强度不分解，将平面的面积做投影，磁通量数值上等于磁感应强度与投影面积的乘积，Φ=B⊥S= BSsinα。
不管用哪种方法来计算磁通量的值，必须保证Φ=BS中的磁感应强度与平面垂直。
4、磁通密度
穿过单位面积的磁通量称为磁通密度，根据这一定义，磁通密度与磁感应强度数值上是等价的，即B=_______。磁感线越密处（磁通密度越大），磁场的磁感应强度越大，磁感线越稀疏处，（磁通密度越小），磁场的磁感应强度越小。
【范例精析】
例1、在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处都通有相同电流的 两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图3-3-3所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为 .方向为 .若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为 ，方向为 .
答案：1.7 B、水平向右 ，B 、 竖直向下
例2、一根软铁棒被磁化是因为 ( )
A．软铁棒中产生了分子电流
B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章
C．软铁棒中分子电流消失了
D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同
解析：磁化结果是使材料中分子电流的取向大致相同，这是分子电流假说对于磁化现象的解释，所以本题的正确选项是D．
拓展：分子电流起源于原子核外的电子绕原子核运动而形成的环电流，因而任何材料中都存在分子电流，没有外加磁场时，由于热运动的缘故，分子电流取向是杂乱无章的，有了外加磁场，分子电流取向变得大致一致，从而使软铁产生了磁性．
达
标
检
测
1．安培分子电流假说,可以用来解释( )
A．两通电直导线间有相互作用的原因
B．通电线圈产生磁场的原因
C．永久磁体产生磁场的原因
D．铁质物体被磁化而具有磁性的原因
2．一根长直导线中有恒定电流,下列说法中正确的是（ ）
A．此直线电流周围的磁场不是匀强磁场
B．此磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,磁感线的疏密程度一样
C．直线电流的方向与它的磁感线的方向之间的关系可以用安培定则来判定
D．直线电流周围的磁场是匀强磁场
3．一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为( )
A．软铁棒中产生了分子电流
B．软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章
C．软铁棒中分子电流消失了
D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同
4．如图为某磁场中的磁感线．则 （ ）
A．a、b两处磁感应强度大小不等，Ba>Bb
第1题
B．a、b两处磁感应强度大小不等，BaC．同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时大
D．同一小段通电导线放在a处时受力可能比b处时小
5．关于磁通量.正确说法是( )
A．磁场中某一面积S与该处磁感应强度B的乘积叫磁通量
B．磁场中穿过某个面积的磁通量的大小,等于穿过该面积的磁感线的总条数
C．穿过任何闭合曲面的磁通量都为零
D．磁通量也是反映磁场强弱和方向的物理量
第6题
6．长直螺线管内有一个可自由转动的小磁针,静止时如图所示,则螺线管中( )
A．一定通有由a到b的电流
B．一定通有由b到a的电
C．可能没有电流流过
D．可能通有由a到b的电流
7．有一束电子流沿y轴正方向高速运动如图所示电子流在z轴上P点处所产生的磁场方向沿（ ）
A．x轴正方向 B．x轴负方向
z
x
v
O
y
P．
第7题
C．z轴正方向 D．z轴负方向
8．关于匀强磁场,下列说法中正确的是 ( )
A．在某一磁场中,只要有若干处磁感应强度相同,这个区域里的磁场就是匀强磁场
B．只要磁感线是直线,该处的磁场一定是匀强磁场
C．匀强磁场中的磁感线,必定是相互平行且间距相等的直线
D．距离很近的两个异名磁极之间及通电螺线管内部靠近中间部分的磁场,都可视为匀强磁场
9.如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的 （ ）
A.区域I B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
10．匀强磁场的磁感线与一矩形线圈平面成α角,穿过线圈的磁通量为φ,线圈面积为S, 则磁场的磁感应强度为
第9题
第11题
11．图中,小圆圈表示导线的横截面,图中画出了电流磁场的磁感线方向或N、S极,请标出电流方向
.
12．图甲、乙中已知小磁针N极静止时的指向，请画出电源正负极.
第12题
13图中甲、乙，已知小磁针静止时的指向和电源正负极，请画出导线的绕法.
第13题
14．面积的闭合导线环处于磁感应强度为的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是， _______，当导线环转过，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量为_______。
15．有一矩形线圈，共N匝，面积为S，放在匀强电场中，磁感线与线圈平面成θ角，穿过这个线圈的为Φ，那么，这个磁场的磁感应强度为 ，当此线圈转到与磁感线垂直位置时，穿过线圈的磁通量为 。
学
习
反
思