资源简介

学校 课题 磁感应强度 磁通量
年级 高二 学科 物理
教材分析 本节内容包括磁感应强度和磁通量两部分。磁感应强度是电磁学的基本概念之一 ,是本章的重点。由于前一节已经学习一些磁场的知识，可以继续将磁场和电场进行类比，启发学生回忆电场强度的定义方法，形成磁感应强度的概念。教科书用小磁针N极受力的方向定义磁感应强度的方向，用电流元所受磁场力与电流元之比定义磁感应强度，符合中学生的认知水平。教师要进一步渗透引入探测物描述“场 ”性质的方法 。磁通量是学习电磁感应的基础，比较抽象，学生理解其物理意义比较困难，随着后续知识的学习会有一个循序渐进的理解过程。
学情分析 学生在初中的学习中已经对磁场的基本概念有了定性的认识，但没有进行过定量的研究。在静电场部分的学习中，学生经历了引入电场强度的学习，对建立物理模型 ,对其进行分析进而引入相关物理量来描述场的研究思路有了一定的了解。在此基础上，学生学习对磁场中垂直磁场方向的电流元进行受力分析，进而引入磁感应强度的思路能比较容易接受。但这里要注意对引入电场强度和磁感应强度的不同之处进行强调。磁通量部分，学生对磁通量的定义能比较顺畅地接收，但对与磁场成角度的平面的有效面积的相关问题会存在一定困难。同时，学生对引入磁通量的意义也会有一定的疑问。这里可以就此设疑，引出下一节对电磁感应初步知识的介绍。
教学目标 1、在实验基础上，类比电场强度，定义描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度 ,并进一步体会微元法和利用物理量之比定义物理量的方法。 2、知道磁感应强度的定义，知道其方向，大小、定义式和单位。会用磁感应强度的定义式进行有关计算。 3、知道匀强磁场的特点。 4、知道磁通量，会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。 5、了解中国古代在指南针使用方面的情况，激发学生的民族自豪感。
教学重难点 教学重点：磁感应强度概念的建立，理解磁感应强度的物理意义。 教学难点：寻找描述磁场强弱和方向的物理量。
教学准备 多媒体，课件，学生和教师智慧平板
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 智慧课 堂应用 及分析 1.功能选择 2.应用价值 3.评价体现 时长
新课导入 在学生以 往熟系的 情景的基 础上，进 一步提出 定量的问 题。 通过对比 电场的方 式，引出 怎样描述 磁场的强 弱和方向 的问题， 引出本节 课主题。 【提问】巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，通过电磁力的作用列车也可以悬浮起来，而小磁体却只能吸起几枚铁钉——磁场有强弱之分。那么，我们怎样定量地描述磁场的强弱呢 【提问】电场的基本性质是什么？ 【提问】相似的，磁场的基本性质是什么？ 【提问】如何描述电场的强弱和方向？ 思考。 思考并回答： 对放入其中的电荷有 电场力的作用。 思考并回答： 对放入其中的磁体或 通电导体有磁力的作 用 思考并回答： 用电场强度描述，试 探电荷所受电场力跟 电荷量的比值，正试 探电荷的受力方向。 选择需要 分享的资 源，点击 ”分享“ , 选择分 享对象。 3分钟
【提问】如何描述磁场的强弱和方向？能否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量？ 思考。
环节一 探究磁场的强弱和方向 先复习定 义电场强 度的方法 ,为后续 定义磁感 应强度做 铺垫。 强调试探 电荷的理 想化物理 模型特征 。 设问猜想 定义磁感 应强度的 方法，从 【提问】电场强度的方向是怎样规定的？ 【提问】磁场的方向是怎样规定的？ 【提问】电场强度E的大小是怎样定义的？ 【提问】能否用测量N极受力的大小来确定磁场的强弱？ 【提问】磁场除对磁体有作用 回忆并回答： 规定正试探电荷的受 力方向为电场强度的 方向。 回忆并回答： 规定小磁针静止时N 极所指的方向为该点 的磁场的方向。 回忆并回答： 电场中某点的试探电荷所受电场力与其电荷量的比值，E = 。 思考并回答： 不能。因为N极不能 单独存在。小磁针静 止时所受的合力为零 ,因而不能用测量N 极受力的大小来确定 磁场的强弱。 思考并回答： 从工具栏点击【互动】-【随机】可进行随机选人，提问。 10分钟
磁场的基 本性质入 手，分析 发现，不 能用磁体 的受力进 行定义， 而要用通 电导体的 受力定义 磁感应强 度。 引入电流 元的概念 ,强调其 理想化物 理模型的 特征。 对通电导 线在磁场 中的受力 力外，还对谁有作用力？ 【提问】能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱？ 【讲述】电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积 IL。 注意：①电流源是理想模型， ②不存在孤立的电流元，③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场。 通电导体。 思考。 领会电流元的概念。 思考并回答： 影响通电导线受力的 因素：磁场、放置位 置、电流大小、磁场 中导线长度。 思考并回答： 控制变量法。 思考并回答： 相同的磁场，通电导 线与磁场方向垂直。 思考并回答： 当磁铁较宽时，可视 为匀强磁场。 思考并回答： 滑动变阻器可以改变 从工具栏点击【互动】-【随机】可进行随机选人，提问。
【提问】通电导线所受到的磁场力与什么有关呢？ 【提问】要怎样研究这些因素对磁场中的通电导线的受力的影响呢？ 【提问】需要控制哪些变量？ 【提问】怎样得到匀强磁场？ 【提问】怎样改变电流的大小
相关因素 进行分析 。 强调探究 方法。 分析控制 变量的具 体方法。 演示实验 ,从现象 归纳结论 。 【提问】L怎样改变呢？ 【演示实验】 ①保持导体长度L不变，改变电流的大小。 现象：电流I增大，导线摆动的角度增大；电流I减小，导线摆动的角度减小。 ②保持电流I不变，改变导线的长度。 现象：通电导线L变长，导线摆动的角度增大；通电导线L变短 ,导线摆动的角度减小。 【播放视频】探究影响通电导线受力的因素。 【讲述】精确的实验表明：通电导线与磁场方向垂直时， 当L不变，I越大，F越大，即F ∝ I； 当I不变，L越长，F越大，即F ∝ L。 →F ∝ IL 即：通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积IL成正比。 电流的大小。 思考并回答： 改变导线接入电路中 的长度。 观察实验，归纳结论 。 观看视频。 思考，领会磁感应强 度的引入方法。 选择投影 , 点击“ 分享 ”， 把实验过 程投影到 大屏幕上 , 供同学 们观看。 选择需要 分享的视 频资源，
得到通电导线在磁场中受力的定量关系，从而发现通电导线在磁场中所受的力与电流元的比值即可被引入，用来描述磁场的方向和强弱。 【提问】将F∝IL写成等式是什么样的？ →F＝BIL。式中B与导线的长度和电流的大小都没有关系。但是，在不同情况下，B的值是不同的:即使是同样的I、l,在不同的磁场中，或在非均匀磁场的不同位置，一般说来，导线受的力也是不一样的。看来，B正是我们要寻找的能表征磁场强弱的物理量——磁感应强度。 点击 ”分享“ ，选择分享对象。
环节二 磁感应强度 得出磁感 应强度的 概念，并 对其单位 、标矢性 进行分析 。 【讲述】在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。 →定义式：B = 国际单位：特斯拉，简称特，符号T。 【提问】根据磁感应强度的定义式，其单位的换算关系是怎 在前面实验的基础上 ,领会磁感应强度的概念。 思考并回答： 15分钟
引导学生 加深对磁 感应强度 的理解。 通过数据直观反映磁感应强度的单位特斯拉的大小。 样的？ 【提问】磁感应强度是矢量还是标量？ 【讲述】磁感应强度是描述磁场的强弱和方向的物理量。 【讲述】说明： ①B与L 、I、F无关，与场源和该点在场中的位置有关。 ②用B＝F/IL计算时，导线电流的方向与磁场方向必须垂直。 通电导线与磁场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零。 ③若某一空间同时存在几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为B，则有：B = B1+B2+B3……（矢量和），用平行四边形法则运算。 【讲述】一些磁场的磁感应强度。 【提问】对比磁感应强度和电 1T = 1 思考并回答： 磁感应强度是矢量， 方向与该点磁场的方 向一致。 理解磁感应强度的物 理意义。 思考并理解。 通过数据感受1T的大 小。 回忆并完成表格。 从工具栏点击【互动】-【随机】可进行随机选人，提问。
场强度
环节三 匀强磁场 界定匀强磁场的概念，并分析其特征 ,为后续分析匀强场中的相关问题做铺垫。 【讲述】强弱、方向处处相同的磁场叫做匀强磁场。 其磁感线是一组间隔相同的平行直线。 常见的匀强磁场有：相隔很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场，相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场 思考并理解匀强磁场的特点。 课堂上直接拍摄单张或多张图片，点击对比讲评，即可开始讲解 5分钟
。
环节四磁通量 提出新的 问题，引 出关于磁 通量的问 题，为后 续研究电 磁感应现 象做理论 准备。 【提问】磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。在图中，S1和S2两处磁感线的疏密不同，这种不同是如何体现的呢？ 【讲述】设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫作穿过这个面 思考并回答： 如果在S1和S2处，在 垂直于纸面方向取同 样的面积，穿过相同 面积磁感线条数多的 就密，磁感应强度就 大。 思考并理解磁通量的 概念。 8分钟
分析磁通 量的标矢 性，为研 究相关计 算做准备 。 不同方向 磁场穿过 平面的磁 通量的计 算，加深 学生对其 标量性的 认知。 积的磁通量，简称磁通。符号：Φ 公式：Φ =BS 国际单位：韦伯，简称韦，符号Wb 【提问】根据磁通量的计算式 ,其单位的换算关系是怎样的 【提问】磁通量是矢量还是标量？ →磁通量是标量，且有正负。 →规定磁感线从平面的某一面穿入，磁通量为正；磁感线从平面的另一面穿入，磁通量为负。即，正负不表大小，只表示磁感线从正面穿进还是从负面穿进。 【讲述】磁通量反映了穿过这个平面的磁感线条数。当平面有相同方向磁感线同时穿过时 ,总磁通量为各磁通量之和；当平面有相反方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之差的绝对值。 Φ = Φ1 + Φ2 = B1S + B2S ' Φ = Φ1-Φ3 = B1S-B3S 【讲述】同一平面垂直磁场方 思考并回答： 1Wb ＝1T·1m2 思考，理解磁通量的 方向。 了解关于不同磁场穿 过平面时的磁通量计 算方法。 了解磁通密度的概念 。 从工具栏点击【互动】-【随机】可进行随机选人，提问。
得出磁通 密度的定 义。 对平面与磁场成不同夹角情况下的磁通量进行分析，为后续在电磁感应部分进行相关计算做铺垫。 向放置，在磁感应强度越大的地方，磁感线分布越密集，穿过该平面的磁通量越大。 →磁感应强度的另一称呼磁通密度，定义为：当B垂直S时B 思考并回答： Φ = BS ⊥ = BSsin θ Φ = B ⊥ S = BSsin θ 思考并回答： Φ = BS' = BScos θ 思考并回答：Φ = 0 思考并回答： Φ = BScos 180 ° = 思考并回答： ΔΦ = Φ2-Φ1 课堂上直接拍摄单张图片，点击对比讲评。
= Φ S
磁通密度的物理意义：表示单位面积上的磁通量，反映磁感线的疏密；磁感应强度数值上等于垂直穿过单位面积的磁通量。 【提问】当平面与磁场方向不垂直时，穿过的磁通量？设磁感应强度与平面夹角θ。 【提问】同一平面，从与磁场垂直方向转过θ角，磁通量变为多少？ 【提问】转过90°,平面与磁场平行，穿过的磁通量为多少 【提问】转过180°,平面与磁场垂直，穿过的磁通量为多少
【提问】磁通量的变化量怎样计算？ →①当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ =B · ΔS ②当B变化，S不变时，ΔΦ = ΔB ·S ③B和S同时变化，则ΔΦ = Φ2 -Φ1， 但ΔΦ≠ΔB · ΔS
环节五总结 总结 【随堂练习】 练习巩固本节知识点 。 发布习 题：设置 完成后点 击【发布 习题】即 可将题目 发送给学生作答；查看答题 正确率及 学生名单 ,点评， 并对比讲解 5分钟
板书设计 §13.2磁感应强度 磁通量 1、探究影响通电导线受力的因素 2、磁感应强度： ①B = ，B与L 、I、F无关，与场源和该点在场中的位置有关 ②单位：特斯拉，简称特，符号T，1T = 1 ③矢量 3、匀强磁场： ①磁场强弱、方向处处相同 ②磁感线：一组间隔相同的平行直线 4、磁通量(Φ):
①Φ =BS ②单位：韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb ＝1T·1m2 ③标量：正负表示磁感线从正面穿进还是从负面穿进 ④磁通密度：B⊥S时，B ⑤Φ = BS ⊥ = BSsin θ , Φ = B ⊥ S = BSsin θ ⑥B∥S，则Φ = 0 S转过180°, Φ = BScos 180 ° = -BS ⑦ΔΦ = Φ2-Φ1

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