人教版 (2019)必修 第三册2 磁感应强度 磁通量教案

这是一份人教版 (2019)必修 第三册2 磁感应强度 磁通量教案，共12页。教案主要包含了磁感应强度，匀强磁场，磁通量等内容，欢迎下载使用。


课 题
人教版高中物理·必修·第三册
第十三章 第2节 磁感应强度 磁通量（第一课时）
课 型
新授课☑ 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级
授课时间
教学内容分析
课标要求：
知道磁通量。通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。
教材分析：本节书是高中物理必修3第十三章第二节，本节书通过对比电场强度引入磁感应强度，并且对比电场强度定义找到磁感应强度定义式式
学情分析
知识储备：学生在第一节中已经学习过相关的磁场知识，对磁场已经有一定的知识基础。学生已经学习过电场强度相关知识得出的方法，通过对比学生能够很好得出磁感应强度相关知识。
能力基础：控制变量法、对比法的掌握。
思维能力：本节课的复习要重点提炼和培养学生在本章学习中经历的建立模型思维能力，熟练运用物理方法的能力。
核心素养
物理观念：培养学生形成相互作用观念。
科学思维：通过实验探究磁场的规律，激发学习兴趣，增强求知的欲望，培养逻辑思维能力及表述能力。
科学探究：让学生利用控制变量法定性分析磁场力与电流大小、放入磁场中的导线的长度、磁场强度的关系。
科学态度与责任：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。，相信客观存在与客观规律，经历合作探究过程，领略科学探究中的思想; 使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。
教学准备
多媒体课件 相关实验仪器
活动设计
教学内容
教师活动
学生活动
评价任务
环节一：导入新课
活动一：展示学习目标
(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。
让学生明确学习目标，做到有的放矢；
课后根据目标，学生自我评价得失情况。
活动二：问题导入
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。磁场有强弱之分，那么我们怎样定量地描述磁场的强弱呢？
1、PPT展示问题，引导学生思考。
2、板书：§13.3电磁感应现象及应用
思考问题并尝试回答问题。
1、评价学生回答情况。
2、评价学生是否有对新课题的求知欲望。
环节二：新课教学
活动一：磁感应强度
1.磁感应强度的方向
小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向，规定为该点的磁场方向，即磁感应强度的方向。
思考1：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
参考答案：不能，因为N极不能单独存在，因而不可能测量N极受力的大小，也就不可能确定磁感应强度的大小了。
思考2：磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导体有作用力。能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱?
参考答案：能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱，这样既可以知道导线中电流的大小，又能测量导线的长度，从而可以进行定量的研究。
2.电流元
在物理学中，把很短一段通电导线中的电流 I 与导线长度 L 的乘积 IL 叫作电流元。
①理想模型：很短一段通电导线中的电流。
②不存在孤立的电流元
要使导线中有电流，就要把它接到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。
③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场
如果要研究的那部分磁场的强弱、方向都是一样的，我们也可以用比较长的通电导线进行实验，从结果中推知电流元的受力情况。
演示：探究影响通电导线受力的因素
实验器材
蹄形磁体、学生电源、导体棒、细线、导线、支架。
实验方法:控制变量法
实验步骤
1.将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间，导线的方向与磁场的方向（由下向上）垂直。
2.保持通电导线的长度不变，探究磁场力与电流的关系。
（1）学生电源与1.4相连，改变电路中电流。
（2）有电流通过时，导线将摆动一定角度，观察电流增大时，导线摆动的角度的大小。
3. 保持磁场和导线中的电流不变，学生电源与2.3相连，导线摆动的角度的大小，探究磁场力与导线的长度的关系。
出示视频:探究影响通电导线受力的因素
现象：电流越大，导线的偏角_____。导线越长，导线的偏角_____。
答案:越大;越大
实验结论
电流越大，导线所受的磁场力 。导线越长，导线所受的磁场力——————。
答案:越大;越大
分析了很多实验事实后人们认识到，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，用公式表示就是F ＝ ILB
3.磁感应强度
（1）定义：在导线与磁场垂直的情况下，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。
（2）磁感应强度的大小 （ B、L两者垂直）
（3）单位：磁感应强度 B 的单位由 F、I 和 L 的单位决定。在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是 T，即
（4）对磁感应强度的理解
①B、L两者垂直，B为匀强磁场的磁感应强度；此时通电导线受到磁场力为最大；
②当B、L平行时导线受磁场作用力为零。
③当B、L成任意角时，力F在最大值与0之间。
④磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”。
（5）磁感应强度的矢量性
磁感应强度的方向与该点磁场方向相同，即为该点小磁针N极受力方向或该点静止小磁针N极所指的向，不是该点电流元的受力方向。
注意：磁感应强度B是由磁场本身（场源和该点在场中的位置）决定，B与IL、F、磁针无关，不能认为B与F成正比而与IL成反比。
一些磁场的磁感应强度
人体器官内的磁场 10-13～10-9
地磁场在地面附近的平均值 5×10-5
我国研制的作为α磁谱仪核心部件的大型永磁体中心的磁场 0.1346
电动机或变压器铁芯中的磁场 0.8 ～1.7
电视机偏转线圈内的磁场 约0.1
实验室使用的最强磁场 瞬时103恒定37
中子星表面的磁场 106～108
原子核表面的磁场 约1012
教师展示问题
教师播放实验，同时给学生演示实验。
教师引导学生的出实验结论，同时引导学生分析相关物理量之间的关系。
教师展示表格数据
根据自己的思考，提出合理的观点
认真观察实验现象，思考实验结论。
通过观察，体会磁场的强弱
评价学生学习物理的积极性。学生独立思考问题的能力。
评价学生科学实验探究能力。
评价学生变抽象为形象能力
活动二：匀强磁场
1.磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。匀强磁场的磁感线用一些间隔相等的平行直线表示。
2.常见的匀强磁场
两个平行放置的异名永
磁体磁极间的匀强磁场
（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）通电螺线管内部的磁场
（3）两个平行放置的通电线圈之间的匀强磁场
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。
出示图片:通电螺线管内部的磁场和两个平行放置的通电线圈之间的匀强磁场
1、让学生阅读课本、自主学习。
1、阅读课本，自主学习此部分内容
1、评价学生阅读情况。
环节四：课堂小结
学到了什么？
1、引导学生小结，根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
小组讨论，发言总结本节课得失
1、评价学生的讨论情况和发言情况。2、评价学生对本节课的掌握情况
环节五：作业设计
教材 练习与应用
第1、2、3题
指导学生完成练习，批改练习。
按要求完成练习。
从完成情况和书写情况等方面进行评价。
环节六：主板书设计
§13.2磁感应强度 磁通量
一、磁感应强度
1.磁感应强度的方向
小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向。
2.电流元
理想模型：很短一段通电导线中的电流
3. 磁感应强度
（1）定义：在导线与磁场垂直的情况下，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。
（2）磁感应强度的大小：（ B、L两者垂直）。
（3）单位：特斯拉，简称特，符号是 T。
二、匀强磁场
磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。
教学反思
课 题
人教版高中物理·必修·第三册
第十三章 第2节磁感应强度 磁通量（第二课时）
课 型
新授课☑ 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级
授课时间
教学内容分析
课标要求：
知道磁通量。通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。
教材分析：《磁感应强度 磁通量》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》必修课程必修3第十三章第二节内容。课程标准要求为：知道磁通量。通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感 应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。本节课为该节书第二课时内容，主要知识点为磁通量及应用。能够准确的分析磁感应强度和磁通量的关系
学情分析
知识储备：学生已经掌握磁场的性质和磁感应强度的相关知识。
能力基础：学生已经具备了一定的物理逻辑推理能力。
思维能力：学生在掌握磁场及磁感应强度相关知识的前提下，通过层层逻辑推理提出磁通量，同时教师的引导下分析各种情况下磁通量的算法及磁通量变化量的计算方法。
核心素养
物理观念：掌握磁通量的概念及意义。
科学思维：通过对磁场的探究，层层推进分析，得出磁通量的概念。
科学探究：通过教师提问，不断探究不同情况下磁通量的变化量的计算方法．
科学态度与责任：相信客观存在与客观规律，经历合作探究过程，领略物理逻辑推理的魅力： 使学生学会运用逻辑推理的方法解决实际问题。
教学准备
多媒体课件 相关实验仪器
活动设计
教学内容
教师活动
学生活动
评价任务
环节一：导入新课
活动一：问题导入
1. 磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。
思考讨论：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？
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
提出问题
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？
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
观察图形，
认真思考
回答教师提问
1、评价学生思考情况
2、评价学生是否有对新课题的求知欲望。
环节二：新课教学
活动一：磁通量
2.磁通量
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积的磁通量，简称磁通。
用字母 Φ 表示磁通量，则Φ ＝ BSΦ ＝ BS
2. 公式：在匀强磁场中，公式为Φ=BS⊥
如图磁通量:Φ=BS⊥=B S′
即：垂直于磁感应强度 B的方向的投影面积 S′与 B 的乘积表示磁通量。
说明：S⊥表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积。
当磁场B⊥S垂直，磁通量最大Φ=BS；当B与S不垂直，Φ当B∥S时，磁通量最小Φ=0
3.磁通量Φ是标量，但有正负
若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通量为负。
过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)
4.在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯（weber），简称韦，符号是 Wb。1Wb ＝1T·m 2
5.从 Φ ＝ BS 可以得出:B ＝Φ/S
表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。
多媒体展示当磁场于平面垂直时磁通量
教师提问：当磁场与平面不垂直时，怎么计算磁通量？
教师引导学生推理
教师提问：当磁场方向与平面平行时，磁通量又怎么样？
阅读教材，说出磁通量的定义及表达式
在教师的引导下推导出不垂直时磁通量的表达式
评价学生是否具有自主阅读能力和自学能力
评价学生在推导过程展现的逻辑思维能力
活动二：磁通量的变化
6. 磁通量的变化
ΔΦ＝Φ2－Φ1
磁通量的变化一般有三种形式： (1)B不变，S变化；
(2)B变化，S不变； (3)B和S同时变化。
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？
磁通量的另一个形象定义就是穿过某一面积的磁感线的条数。
由于穿过它们的磁感线的条数相等，所以穿过它们的磁通量相等。）
引导学生积极思考，得出答案。
积极参与到课堂的分组讨论中
评价学生是否具有合作探究精神和独立思考能力。
环节三：例题讲解
.我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”，如图所示。“天眼”“眼眶”所围圆面积为S，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为Bl、B2，则穿过“眼眶”的磁通量大小为（ ）
A．0 B．BS
C．B1S D．B2S
面积是0.50m2的导线环，处于磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直。则穿过该导线环的磁通量等于（ ）
A．2.5×10-2 Wb
B．1.5×10-2Wb
C．1.0×10-2Wb
D．4.0×10-2Wb
多媒体展示例题，引导学生进行分析解答
在教师的引导下学生进行分析解答
评价学生使用已经掌握的知识解决物理问题的能力
评价和关注学生的理解能力和语言表达能力
环节四：课堂小结
学到了什么？
1、引导学生小结，根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
小组讨论，发言总结本节课得失
1、评价学生的讨论情况和发言情况。2、评价学生对本节课的掌握情况
环节五：作业设计
教材 练习与应用
第1、2、3题
指导学生完成练习，批改练习。
按要求完成练习。
从完成情况和书写情况等方面进行评价。
环节六：主板书设计
§13.2磁感应强度 磁通量
一、磁感应强度
二、匀强磁场
三、磁通量
在匀强磁场中，磁通量：Φ=BS⊥（S与磁场方向垂直的平面）。
教学反思