1. 第十章C 磁感應強度與磁通量 1. 教學任務分析 本設計在已有的磁場知識基礎上，進一步描述磁場。本設計的內容是以后學習電磁感應的基礎，也是電磁學的核心內容之一。本設計從定量的角度加深對磁場的理解，同時通過建立磁感應強度的概念，認識研究“場”的性質的方法。在學習本設計內容前，學生需要知道磁場對電流的作用，知道用比率定義物理量的方法，對DIS的使用有一定的了解。通過例題分析，引入磁感應強度的概念。通過磁感應強度與電場強度的類比，進一步了解用比率定義物理量的方法。通過例題分析，推導出磁通量的概念。 本設計的教學強調學生參與，強調實驗（特別是DIS實驗）的作用，充分利用類比、比率定義等科學方法。
2.在觀察的基礎上，通過師生間、學生間的交流、討論、分析和推理，進一步從量化的角度認識磁場的性質。 二、課程標準 學習程度 基本含義 解釋 識別（A） 理解（B） 理解磁感應強度，理解磁通量，理解磁感應強度與磁通量的關系；本部分為B 簡單應用（C） 掌握（D） 三、教學目標 1.知識與技能 （1）理解磁感應強度。 （2）理解磁通量。 （3）知道磁感應強度和磁通量的關系。 二、過程與方法 通過對本設計內容的學習，感受類比、猜測、分析、歸納和比率定義等科學方法的應用。 三、情感、態度與價值觀 通過了解磁感應強度和磁通量在技術中的作用，體會科學對社會發展的重要意義。 三、教學重點與難點 教學重點：磁感應強度的概念。 教學難點：磁通量的理解。4.教學過程
3.1 情況介紹：家養的鴿子能從幾十、幾百甚至幾千公里以外的地方飛回家；燕子等候鳥每年春秋季節從南飛到北，從北飛到南；有些海龜從它的海灣游幾百上千公里后能回到原來的棲息地。它們是怎樣辨別方向的呢？大量長期的觀察研究表明，這些生物長途跋涉后從原來的棲息地返回磁感應強度 高中物理，確實與地球磁場有關。當科學家在這些生物的周圍增加一個額外的強磁場時，它們辨別方向的能力就會受到影響。可見，磁場有強有弱。磁場的強度怎么表示呢？ 2 建立磁感應強度的概念 為了表征磁場的強弱，我們引入一個新的物理量：磁感應強度。電場強度是描述電場力特性的物理量，磁感應強度是描述磁場力特性的物理量。 精確的實驗表明，
4、在同一磁場中，有一根通有電流的短直導線，垂直于磁場方向放置。當電流增加一倍，其它條件不變時，導線所受的磁場力也增加一倍；當導線長度增加一倍，其它條件不變時，它所受的磁場力也增加一倍。對于磁場中某一點，導線在該點所受的磁場力F與電流強度I和導線長度L的乘積之比是一個常數，與電流強度和導線長度無關。在磁場的不同位置，這個比值可能不同，所以這個比值反映了磁場的強度。放置在電場中某一點的試驗電荷所受的電場力與其電荷之比是一個常數，它反映了電場的性質，叫做電場強度。 通有電流的直導線在磁場中垂直于磁場方向的某一點所受到的磁場力F與電流強度與導線長度IL的乘積之比，稱為該點的磁感應強度B。在國際單位制中，
5、B的單位是T（特斯拉）。磁感應強度是個矢量，它的方向就是該點磁場的方向，也就是過該點的磁通線的切線方向，也就是小磁針在該點的N極方向。 設計問題讓學生討論：用什么方法可以測試某處有沒有電場？用什么方法可以測試某處有沒有磁場？如果一根載流導線不受磁場力的作用，是不是就意味著該處沒有磁場，磁感應強度就是零？ 3 磁感應強度與磁通量 設計問題讓學生討論：當各點電場強度的方向和大小都相同時，叫什么電場？這種電場中電場線的分布有什么特點？什么是均勻磁場，怎樣用磁通量線來描述均勻磁場？ 對于一定范圍內的磁場，其磁感應強度的大小和方向是相同的，該范圍內的磁場稱為均勻磁場。均勻磁場的磁通線間距相等，方向一致。我們將穿過一定面積的磁通線條帶稱為
6、這個數叫做通過這個面積的磁通量，用符號表示。磁通量的單位叫做Wb（韋伯）。那么磁通量和平面所在位置處的磁感應強度B與平面的面積S有什么關系呢？演示實驗：用蓮蓬頭噴出的水流模擬磁力線，用線圈模擬平面。改變蓮蓬頭噴水的方式，通過線圈平面的水流數就發生變化，磁通量的大小與B有關。改變線圈的大小，通過線圈平面的水流數就發生變化，磁通量的大小與S有關。改變線圈的傾角，當線圈平面垂直于水流方向時，通過線圈平面的水流數最多。當線圈平面平行于水流方向時，通過線圈平面的水流數為零。 磁通量的大小與B與S的夾角有關。引導學生觀察實驗，討論，得出結論。磁感應強度B的大小，通常也叫磁通密度。B也可以表示為“Wb/m2”
7、單位為1T=1Wb/m24、我們周圍的磁場。我們的周圍存在著不同的磁場。利用各種磁傳感器測量我們周圍磁場磁感應強度的大小；利用網上查不同磁場磁感應強度的數量級磁感應強度 高中物理，了解我們周圍的磁場，生產生活所用磁場以及磁場對生產生活、生命活動的影響。r5、課堂練習：1、在一個半徑為R的線圈中，在半徑為r的區域內有一個均勻磁場，磁感應強度為B，如右圖。穿過此線圈的磁通量為_。2、在磁場中，有一根長度為8mm的導線，與磁場方向垂直，當導線中通過1.5A的電流時，作用于導線上的力為2.4103N，請問此時的磁感應強度為多少？ 若導線長度減少一半，此位置的磁感應強度是多少？電源AB3。如圖所示，在兩磁極間的水平磁場中，有一根水平銅導線AB，導線與磁場垂直，B=0.02特斯拉，導線單位長度的質量m=0.014克，為使導線懸掛在磁極間不掉落，試計算導線中的電流強度。6 省略作業布置