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1、第一节 磁场 教学目的：复习巩固初中所学过的有关磁场的知识.教 具: 条形磁铁；蹄形磁铁；通电直导线；通电线圈；通电螺线管。教学方法：观察有关实验，帮助学生在复习巩固初中已学过的有关磁场的知识，并通过分析讨论使学生搞清磁现象的电本质。教学过程：一:磁场:设问：两个磁体相互接近时，它们之间的作用遵循什么规律？ 同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引.观察：同名磁极,异名磁极的相互作用.进一步加深感性认识.设问: 磁体之间的相互作用是怎样发生的? 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的.让学生类比: 电荷之间的相互作用是通过电场；磁体之间的相互作用是通过磁场，电场和磁场一样都是一种物质.设问: 是否只有磁
2、铁周围才存在磁场? 电流周围也存在磁场.观察: 如图3-1奥斯特实验.说明电流周围确实存在磁场.二:磁场的方向 磁感线:观察: 如图3-2条形磁铁周围小磁针静止时N极所指的方向是不同的.说明: 磁场中各点有不同的磁场方向.设问: 磁场中各点的磁场方向如何判定呢?将一个小磁针放在磁场中某一点,小磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点的磁场方向.设问: 如何形象地描写磁场中各点的磁场方向?正象电场中可以利用电场线来形象地描写各点的电场方向一样,在磁场中可以利用磁感线来形象地描写各点的磁场方向.磁感线: 是在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上,每点的曲线方向,亦即该点的切线方向都有跟该点的磁场
3、方向相同.(如图3-3)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.设问: 条形磁铁,蹄形磁铁磁场的磁感线分布情况是怎样的?A:条形磁铁磁场的磁感线分布:B:蹄形磁铁磁场的磁感线分布:说明: 如图3-4是磁铁外部磁感线分布情况。设问：直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？它们遵循什么定则呢？C:直线电流电场磁感线的分布：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，
4、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）通电直导线磁场感线的立体图，侧视图和正视图：（如图3-2-3）D:环形电流磁场感受线的分布：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（如图3-6）.环形导线磁场磁感线的正视图,侧视图:(如图3-2-5)E: 通电螺线管磁场感受线的分布: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)课堂练习:高二物理P73（1）（4）作 业：基础训练26第一节奥斯特
5、：丹麦著名的物理学家和化学家.1777年8月14日生于丹麦兰格兰的鲁克宾.他的父亲是个药剂师,因此,他很早就对物理,化学发生了兴趣.奥斯特小时候曾跟父亲的一个德国朋友理发师学习德文和数学.1794年,他考取了哥本哈根大学免费生,攻读医学和自然科学,同时当家庭教师,于1797年以优等生毕业. 1820年发现了电流的磁效应. 奥斯特的发现揭示了长期以来认为不同性质的电现象与磁现象之间的联系,电磁学立即进入了一个崭新的发展时期.法拉第后来评价这一发现时说,它猛然打开了一个科学领域的大门,那里过去一片漆黑,如今充满了光明.人们为了纪念这位博学多才的科学家,从1934年起用奥斯特的名字命名为磁场强度的单
6、位.第二节 磁现象的电本质 磁性材料教学目的：了解磁现象的电本质；了解磁性材料的应用.教学过程：引入课题：比较条形磁铁的磁场和通电螺线管的磁场两幅图，可以看出它们的磁感线十分相似，那么磁体的磁场和电流的磁场是不是同一种场呢？它们产生的原因是否相同呢？下面我们就来研究这个问题。讲授新课：一：磁现象的电本质：设问：磁铁和电流都能够产生磁场,电流的磁场是怎样产生的呢?罗兰实验:（如图3-1-2）现象：当圆盘静止不动时,小磁针沿南北方向静止不动；当圆盘绕轴转动时，圆盘上电荷随之运动，小磁针发生了偏转，当改变圆盘旋转方向，小磁针的偏转方向也随之改变。表明：当电荷静止时，它在周围空间不产生磁场；当电荷运动
7、时，它在周围空间产生了磁场。电流的磁场是由电荷的运动形成的。设问：磁铁的磁场是怎样产生的呢？法国学者安培提出的分子电流假说： 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一个微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极（如图3-8）这两个磁极跟分子电流不可分割地联系在一起。利用安培分子电流假说解释磁化现象和去磁现象：（图3-1-3）一根软铁棒，在末被磁化的时候，内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性。当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同，软铁棒就被磁化了，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁场。磁体受到高温或受到
8、猛烈的敲击会失去磁性，这是因为在激烈的热运动或机械运动的影响下，分子电流的取向又变得杂乱了。说明：在安培所处的时代，人们对原子结构还毫无所知，因此对物质微粒内部为什么会有电流是不清楚的，直到20世纪初期，人类了解了原子内部的结构，才知道分子电流是由原子内部的电子运动形成的。结论：磁现象的电本质-磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。注意：不能说成是一切磁场都是由电荷的运动产生的。二：磁性材料：P72学生阅读课堂练习：基础训练磁现象的电本质 磁性材料第三节 磁场对电流的作用 左手定则教学目的：了解磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受作用力的大小与电流的大小和导线在磁场中的长度有关。
9、掌握左手定则复 习：1 条形磁铁的磁场和蹄形磁铁的磁场磁力线的分布情况2 通电长直导线，环形电流和通电螺线管磁场的磁力线的分布情况引入：电流能产生磁场，那么磁场对电流会不会有作用呢？讲授新课：一：磁场对电流的作用：实 验： 如图3-16所示，把一根直导线放在一个蹄形磁铁里，使导线跟磁场方向垂直。演示：当给导线通电时现象：导线运动起来表明：通电导线在磁场中要受到力的作用安培力设问：安培力的大小与那些因素有关呢？演示：保持导线垂直于磁场方向，改变导线中电流的大小现象：导线的摆角大小随着改变，电流大，摆角大；电流小，摆角小。表明：垂直于磁场方向的通电导线，受到磁场的作用力（安培力）的大小跟导线中的电
10、流的大小有关，电流大，作用力大；电流小，作用力小.演示: 保持电流的大小不变,改变置于磁场中的那段导线的长度现象: 垂直于磁场方向的通电直导线,受到磁场的作用力(安培力)大小还跟导线在磁场中的长度有关,导线长,作用大；导线短，作用小。二：左手定则：如图3-16所示：演示：如果改变导线中的电流方向现象：导线运动方向随之改变表明：通电导线在磁场中所受的安培力的方向与导线中的电流方向有关演示：如果调换磁铁两极的位置，即改变磁场方向现象：导线运动方向也随之改变表明：通电导线在磁场中所受的安培力的方向与磁场方向有关设问：通电导线在磁场中所受安培力的方向跟磁场方向，电流方向之间有怎样的关系呢？左手定则：伸
11、开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁力线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向，就是通电导线所受的安培力的方向。（如图3-17所示）说明： 已知磁场方向，电流方向和安培力方向中任何两个方向可以利用安培定则判断第三个的方向 当通电导线跟磁场方向平行时，磁场对导线的作用力为零，如果通电导线跟磁场方向既不垂直也不平行而成任一角度，磁场对电流有作用力，但作用力比互相垂直时要小。课堂练习：高二物理P78（1）（）先由学生完成，再由教师讲解作 业：基础训练第三节第四节 磁感应强度 磁通量教学目标：理解磁感应强度和磁通量概念；掌握用磁
12、感线描述磁场的方法；了解匀强磁场的特点知道磁通密度即磁感应强度；采用类比法，从电场强度概念引入分析，据比值法定义，建立磁感应强度概念。培养学生分析问题的能力和研究问题的方法。重点难点：磁感应强度是描述磁场性质的物理量，其概念的基本建立是本章的重点和难点。教 具：干电池组，U形磁铁，水平平行裸铜线导轨，直铜棒，带夹导线三根，开关。教学过程引入新课：复习电场，为用类比法建立磁感应强度概念作准备。提 问：电场的基本特性是什么？（对其中的电荷有电场力的作用。）空间有点电场Q建立的电场，如在其中的A点放一个检验电荷q1，受电场力F1，如改放电荷q2，受电场力F2，则有何关系，说明什么？（比值为恒量，反映
13、场的性质，叫电场强度。）设 问：磁场的基本特征是什么？（对其中的电流，即通电导线有磁场力的作用。）对磁场的这种特性如何描述呢？.观察实验：实验表明通电直导线垂直放置在确定的磁场中受到的磁场力F跟通过的电流强度I和导线长度L成正比，或者说跟IL的乘积成正比。这就是说无论怎样改变电流强度I和导线长度L，乘积IL增大多少倍，则F也增大多少倍。比值F/IL是恒量。如果改变在磁场中的位置，垂直磁场放置的通电导线F/IL比值又会是新的恒量。表明：F/IL反映了磁场的特性。正如电场特性用电场强度来描述一样，磁场特性用一个新的物理量磁感应强度来描述。磁感应强度（B）（1）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线
14、，所受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B表示。（2）公式：B=F/(IL)（3）矢量：B的方向与磁场方向，即小磁针N极受力方向相同。（4）单位：特斯拉（T）1T=1N/(Am)，即垂直磁场方向放置的长1m的导线，通入电流为1A，如果受的磁场力为1N，则该处的磁感应强度B为1T.一般永久磁铁磁极附近的磁感应强度约为0.4T-0.7T；电机和变压器铁心中，磁感应强度为0.8T1.4T，地面附近地磁场的磁感应强度约为0.510-4T。匀强磁场为了从磁感线不但可以了解磁感强度的方向，还可以了解磁感强度的大小，我们可以规定：磁感线条数跟磁感强度成正比在垂直于磁场方向的1米2面积上磁感线的条数跟那里的磁感强度的数值相同。（1）磁感线的方向反映了磁感强度的方向，磁感线的疏密反映了磁感强度的大小。（2）磁感应强度的大小和方向处处相同的区域，叫匀强磁场。其磁感线平行且等距。例：长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场。（3）如用B=F/(IL)测定非匀强磁场的磁感应强度时，所取导线应足够短，以能反映该位置的磁场为匀强。磁通量（）在后面的电学学习中，我们要讨论穿过某一个面的磁场情况。我们知道，磁场的强弱（即磁感应强度）可以用磁感线的疏密来表示。如果一个面积为S的面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置，则穿过这
