高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 磁感应强度 磁通量完美版ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 磁感应强度 磁通量完美版ppt课件，文件包含132磁感应强度磁通量课件-新教材人教版2019高中物理必修第三册pptx、132磁感应强度磁通量教案-新教材人教版2019高中物理必修第三册doc等2份课件配套教学资源，其中PPT共19页， 欢迎下载使用。
13.2磁感应强度 磁通量 〖教材分析〗磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本章的重点，需要学生有很强的想象能力，所以它又是本章的一个难点。书中用电流元受的电场力与电流元的比值定义磁感应强度，和用电荷受到的电场力与电量之比定义电场强度与异曲同工之妙。设置合理的物理情景加强学生对磁感应强度概念的直观认识，从生活情景出发，缩短物理知识与学生之间的距离，建立学生对物理、科学的亲近感等。磁通量是中学生遇到的唯一一个“通量”对学生而言难度相当大，通过穿过面磁感线条数来理解就好很多。〖教学目标与核心素养〗物理观念：通过类比的方法理解描述磁场强弱的物理量。理解磁通量的含义及会使用公式计算。科学思维：孤立的磁极和电流元是不存在的，电流元受到的磁场力可以用微元法测量。科学探究：对于磁通量的理解可以做光通量的实验来类比探究。科学态度与责任：通过观察生活实例、交流与讨论等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度以及学生体验物理与生活的紧密联系。〖教学重点与难点〗重点：磁感应强度的物理意义。难点：磁感应强度概念的建立，磁通量的计算。 〖教学准备〗蹄形磁铁（多个）、学生电源，导体棒，多媒体课件等。〖教学过程〗一、新课引入播放动图观察：巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，小磁体却只能吸起几枚铁钉。阐述：磁场有强弱之分，那么我们怎样定量地描述磁场的强弱呢?之前我们研究过电场，磁场和电场有很多相似的地方，电场对于处于其中的电荷有力的作用，通过这个力引入了电场强度。用类似的方法，通过分析磁场中磁体或电流的受力，我们可以找出一个物理量来描述磁场的强弱和方向。这个量我们把它叫做磁感应强度，下面就来研究磁感应强度。二、新课教学（一）磁感应强度和电场一样磁感应强度也是个矢量，有大小和方向。我们先看方向。①磁感应强度的方向我们讨论电场时，电场的方向是正电荷的受力方向。那么在磁场中，我们做过这样的实验，磁化后的铁屑就像一个个小磁针形象地显示出了每一点磁场的方向。所以我们把小磁针北极N的受力方向，即北极所指的方向，定为该点的磁感应强度方向。②磁感应强度的大小之前电场强度的大小采用的是试探电荷的电场力与电荷量的比值，那么在磁场中是不是换成小磁针就行了呢？展示图片：阐述小磁针不存在单独的一个磁极。不行，因为小磁针不存在单独的一个磁极，它静止时两个磁极所受合力为零，那就没法研究它的受力了。那么要如何研究磁感应强度的大小呢？磁场不仅对磁极有力的作用，磁场对通电导线也有力的作用。那我们就来分析这个。咱先来了解一下电流元这个概念。一段很短的通电导线，电流I与通电导线长度L的乘积IL就叫做电流元。困难：孤立的电流元是不存在的。因为导线要有电流，就得接到电源上。那么怎么办呢？办法：可以在强弱和方向都相同的匀强磁场中研究较长的一段通电导线，这样就能推知一小段电流元的受力情况了。（测多算少）演示：探究影响通电导线受力的因素    播放实验动图：①长度不变，改变电流大小，②电流不变，改变导线长度。实验结论：实验表明通电导线长度一定时电流越大，导线所受磁场力就越大。电流一定时，通电导线越长所受磁场力就越大。更加精确的实验表明通电导线与磁场方向垂直时，它受到的磁场力的大小与导线的长度L成正比，与导线中的电流I也成正比，也就是与IL的乘积成正比。引入比例系数B，写成等式为F=BIL①式中B 是比例系数，它与导线长度和电流大小都没有关系。②在同一磁场中,不管IL如何改变，比值B总是不变的。③在不同磁场中，B 一般不同。 可见比值B是能够反映磁场性质的物理量，是由磁场自身决定的，是客观存在。在IL相同的情况下，电流所受的磁场力越大，比值B越大，表示磁场越强，所以定义为磁感应强度。注意这个定义里通电导线必须与磁场垂直。①单位是特斯拉简称特，符号是T。。②磁感应强度是个矢量。常见的磁场的磁感应强度。课堂练习例1：一根长0.4m 的通电导线，导线中的电流为20A，这条导线与磁场方向垂直时，所受磁场力为0.015N，求磁感应强度的大小。解题提示：通电导线与磁场垂直，可以直接应用公式，代入数据得B=0.001875T。（二）匀强磁场1.定义：磁场强弱、方向处处相同的磁场。2.磁感线分布特点:一些间隔相同的平行直线3.常见的匀强磁场:①距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场，除边缘部分外，可以认为是匀强磁场。②两个平行放置较近的线圈通电时，其中间区域的磁场近似为匀强磁场。这种装置在电子仪器中常常用到。③还有一种是通电螺线管内部的磁场。（三）磁通量引入：研究电磁现象时，常常要研究穿过某一面积的磁场以及它的变化。这样就需要磁通量这个物理量。设匀强磁场的磁感应强度为B，这个平面与磁场方向垂直，面积为S。磁感应强度B与面积为S的乘积，就叫做穿个这个平面的磁通量。简称磁通，用φ表示，φ=BS①它是一个标量。②国际单位制中磁通量的单位是韦伯，符号是Wb，他以德国物理学家威廉韦伯命名。根据公式磁感应强度的单位是特斯拉，面积单位是平方米，所以1Wb=1T·m2。③可以通过磁感线条数来判断磁通量的大小。因为从图上看，就好像这些磁感线穿过了这样一个平面。所磁通量就可以形象的理解为穿过这个平面的磁感线条数。不管是磁感应强度变化还是面积变化，磁感线条数都是相应的变化。磁通量计算的三种情况：   第一种：平面它跟磁场垂直时，穿过它的磁通量最大，φ=BS。第二种：平面它跟磁场平行时，没有磁感线穿过这个平面，所以磁通量为零。所以φ=BS这个公式中平面必须与磁感线线垂直。第三种：如果不垂直，咱们就得做出它垂直于磁场方向的投影。为了方便我们看侧视图，这个面就是原平面的投影，穿过这两个平面的磁通量相等。设这个这个夹角为θ。此时的磁通量φ=B，就等于磁感应强度B乘以这个投影面积垂直，这个面积也叫有效面积。从图中看=Scosθ，所以公式就变成这样φ=BScosθ。视频展示：当平面一磁感线垂直时穿过平面的磁通量最大。角度这样变化投影就相应的变小。那磁通量也随着减小，直到平面与磁感线平行时，投影面积为零，磁通量也为零。最后补充一点，从φ=BS，可以推导出,所以磁感应强度也可以理解为穿过单位面积的磁通量，又叫做磁通密度。思考与讨论磁通量在今后的学习中有着重要应用。在图中，如果S2的面积增大，使穿过S1的磁感线都穿过S2，试着在图中画出来，穿过它们的磁通量有什么关系?STSE：指南针与郑和下西洋课堂练习例2:匀强磁场的磁感应强度B为0.2T，方向沿x轴正方向，且线段MN、DC相等，长度为0.4m，线段NC、EF、MD、NE、CF相等，长度为0.3m。通过面积SMNCD、SNEFC、SMEFD的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？解：①SMNCD与B垂直，Φ1=BSMNCD=0.2×0.4×0.3=0.024wb  ②因为SNEFC与B平行,Φ2=0③因为，SMEFD与在磁场方向的投影SMNCD，所以Φ3=BSMEFD=BSMNCD=0.024wb  例3：如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积之间的关系为 S1＞S2 = S3 ，且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3则它们的大小关系是（       ） A. Φ1 >Φ2 >Φ3          B. Φ1 >Φ2 =Φ3     C. Φ1 <Φ2 <Φ3          D. Φ1 <Φ2 =Φ3    解题提示：磁铁内外都有磁场，在内部磁感线由S指向N极，而在外部磁感线由N极回到S极。磁体内外磁感线条数一定相等，如果铁环的面积无限大，那左右方向的磁感线一样多，它们的磁通量正负相反，总的磁通量为0。但现在面积就这么大，外部磁感线比较少，内部条数是不变，所以线圈面积越小，外部磁感线就越少，这个差值就越大，也就是磁通量更大。选C。〖板书设计〗13.2磁感应强度 磁通量1.磁感应强度的方向：N极所指的方向2.磁感应强度的大小：（单位：特T）3.匀强磁场：磁场强弱、方向处处相同的磁场。4.磁通量：Φ=BS （标量）①单位：韦伯，符号：Wb  1Wb=1T·m2②磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。③当SB垂直时：φ=BS④当B∥S时,磁通量Φ=0⑤当磁场B与面积S不垂直： φ=BScosθ〖教学反思〗 教学中把磁感应强度类比成电场强度这样的教学效果会更好，练习主要是以概念题为主，加深学生的认识。 在教学当中对于磁通量的理解，可以推广到任意的物理量通过某一平面后的量都可以成为某某通量，类似的电量也是如此。