第一篇：第三章 磁場 教案 jianan

第三章 磁場 教案 3.1 磁現(xiàn)象和磁場

知識與技能

1．了解磁現(xiàn)象，知道磁性、磁極的概念。2．知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。

3．知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的.知道地球具有磁性。

重點(diǎn)：電流的磁效應(yīng)和磁場概念的形成 難點(diǎn)：磁現(xiàn)象的應(yīng)用 教學(xué)過程：

1．磁現(xiàn)象

能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體，磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極。

2．電流的磁效應(yīng)

磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.（與電荷類比）電流的磁效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體周圍存在磁場的現(xiàn)象(奧斯特實(shí)驗(yàn))。3．磁場

磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)（看不見摸不著，是物質(zhì)存在的一種特殊形式）。磁場的基本性質(zhì)：對處于其中的磁極和電流有力的作用.磁場是媒介物：磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。

4．磁性的地球

地球是一個(gè)巨大的磁體，地球周圍存在磁場---地磁場。地球的地理兩極與地磁兩極不重合（地磁的N極在地理的南極附近，地磁的S極在地理的北極附近），其間存在磁偏角。地磁體周圍的磁場分布情況和條形磁鐵周圍的磁場分布情況相似。

3.2、磁感應(yīng)強(qiáng)度

知識與技能

1．理解和掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小、單位。2．能用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。重點(diǎn)與難點(diǎn)：

磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立是本節(jié)的重點(diǎn)（仍至本章的重點(diǎn)），也是本節(jié)的難點(diǎn)，通過與電場強(qiáng)度的定義的類比和演示實(shí)驗(yàn)來突破難點(diǎn) 教學(xué)過程：

1．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向

小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向

2．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

通電導(dǎo)線和磁場方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線受力（磁場力）大小F?IL 寫成等式為：F = BIL ①

式中B為比例系數(shù)。

注意：①B與導(dǎo)線的長度和電流的大小無關(guān)②在不同的磁場中B的值不同（即使同樣的電流導(dǎo)線的受力也不樣）

磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小（表征磁場強(qiáng)弱的物理量）

（1）定義： 在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的力（安培力）F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。符號：B 說明：如果導(dǎo)線很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。其中，I和導(dǎo)線長度L的乘積IL稱電流元。

（2）定義式：B?FIL ②

（3）單位：在國際單位制中是特斯特，簡稱特，符號T.1T=N/A·m（4）物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場強(qiáng)弱的物理量.對B的定義式的理解：

①要使學(xué)生了解比值F/IL是磁場中各點(diǎn)的位置函數(shù)。換句話說，在非勻強(qiáng)磁場中比值F/IL是因點(diǎn)而異的，也就是在磁場中某一確定位置處，無論怎樣改變I和L，F(xiàn)都與IL的乘積大小成比例地變化，比值F/IL跟IL的乘積大小無關(guān)。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場的強(qiáng)弱程度，所以人們用它來定義磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。還應(yīng)說明F是指通電導(dǎo)線電流方向跟所在處磁場方向垂直時(shí)的磁場力，此時(shí)通電導(dǎo)線受到的磁場力最大。

②有的學(xué)生往往單純從數(shù)學(xué)角度出發(fā)，曲公式B= F/IL得出磁場中某點(diǎn)的B與F成正比，與IL成反比的錯(cuò)誤結(jié)論。

③應(yīng)強(qiáng)調(diào)說明對于確定的磁場中某一位置來說，B并不因探測電流和線段長短（電流元）的改變而改變，而是由磁場自身決定的；比值F/IL不變這一事實(shí)正反映了所量度位置的磁場強(qiáng)弱程度是一定的。

一是電場力與磁場力在方向上是有差異的。電場力的方向總是與電場強(qiáng)度E的方向相同或相反；而磁場力的方向恒與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直。

二是E和B在引入方法上也是有差異的。在電場強(qiáng)度E的引入中，考慮到的是電場中檢驗(yàn)電荷所受的力F與檢驗(yàn)電荷所帶電量q之比；而在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的引入中，考慮的是磁場中檢驗(yàn)電流元所受的力F與乘積IL之比。

3.3、幾種常見的磁場

知識與技能

1．知道什么叫磁感線。

2．知道幾種常見的磁場（條形、蹄形，直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管）及磁感線分布的情況

3．會(huì)用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向。4．知道安培分子電流假說，并能解釋有關(guān)現(xiàn)象 5．理解勻強(qiáng)磁場的概念，明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場 6．理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 重點(diǎn)與難點(diǎn)：

1．會(huì)用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場方向.2．正確理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 教學(xué)過程： 1．磁感線

（1）磁感線的定義

在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致，這樣的曲線叫做磁感線。

（2）特點(diǎn)：

A、磁感線是閉合曲線，磁鐵外部的磁感線是從北極出來，回到磁鐵的南極，內(nèi)部是從南極到北極.B、每條磁感線都是閉合曲線，任意兩條磁感線不相交。C、磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的磁場方向。D、磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

【注意】①磁場中并沒有磁感線客觀存在，而是人們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便而假想的。

②區(qū)別電場線和磁感線的不同之處：電場線是不閉合的，而磁感線則是閉合曲線。2．幾種常見的磁場

（1）條形、蹄形磁鐵，同名、異名磁極的磁場周圍磁感線的分布情況

（2）電流的磁場與安培定則

①直線電流周圍的磁場

○直線電流周圍的磁感線：是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上.○直線電流的方向和磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定則（也叫右手螺旋定則）來判定：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.②環(huán)形電流的磁場

○環(huán)形電流磁場的磁感線：是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線，在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上，磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直

○環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來判定：讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向.③通電螺線管的磁場.○通電螺線管磁場的磁感線：和條形磁鐵外部的磁感線相似，一端相當(dāng)于南極，一端相當(dāng)于北極；內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，并和外部的磁感線連

接，形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線

○通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系，也可用安培定則來判定：用右手握住螺線管，讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致，則大拇指所指的方向就是螺線管的北極（螺線管內(nèi)部磁感線的方向）.③電流磁場（和天然磁鐵相比）的特點(diǎn)：磁場的有無可由通斷電來控制；磁場的極性可以由電流方向變換；磁場的強(qiáng)弱可由電流的大小來控制。3．安培分子電流假說

（1）安培分子電流假說（P92）

（2）安培假說能夠解釋的一些問題

【說明】“假說”，是用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實(shí)踐證實(shí)的命題。在物理定律和理論的建立過程中，“假說”，常常起著很重要的作用，它是在一定的觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括和抽象出來的。安培分子電流的假說就是在奧斯特的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下，經(jīng)過思維發(fā)展而產(chǎn)生出來的。（3）磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵和電流的磁場本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的．

4．勻強(qiáng)磁場

（1）勻強(qiáng)磁場：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場。勻強(qiáng)磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線。

（2）兩種情形的勻強(qiáng)磁場：即距離很近的兩個(gè)異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場；相隔一定距離的兩個(gè)平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場P92圖3.3-7，圖3.3-8。

5.磁通量

（1）定義： 磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈面積S的乘積，叫穿過這個(gè)面的磁通量（是重要的基本概念）。（2）表達(dá)式：φ=BS 【注意】①對于磁通量的計(jì)算要注意條件，即B是勻強(qiáng)磁場或可視為勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，S是線圈面積在與磁場方向垂直的平面上的投影面積。②磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分，可舉特例說明。（3）單位：韋伯，簡稱韋，符號Wb 1Wb = 1T·m2（4）磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義（磁通密度）:即B =φ/S 上式表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量，并且用Wb/m2做單位（磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種單位）。所以：1T = 1 Wb/m= 1N/A·m

3.4、磁場對通電導(dǎo)線的作用力

知識與技能

1、知道什么是安培力。知道通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向與電流、磁場方向都垂直時(shí)，它的方向的判斷----左手定則。知道左手定則的內(nèi)容，會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向，并會(huì)用它解答有關(guān)問題.2、會(huì)用安培力公式F=BIL解答有關(guān)問題.知道電流方向與磁場方向平行時(shí)，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場方向垂直時(shí)，電流受的安培力最大，等于BIL.3、了解磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理。

重點(diǎn)：安培力的方向確定和大小的計(jì)算。

難點(diǎn)：左手定則的運(yùn)用（尤其是當(dāng)電流和磁場不垂直時(shí)，左手定則如何變通使用）。教學(xué)過程：

安培力：磁場對電流的作用力.1．安培力的方向

（1）、安培力的方向和磁場方向、電流方向有關(guān)系.（2）、安培力的方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面.（P96圖3。4-1）

通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個(gè)規(guī)律一一左手定則．

左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放人磁場中，讓磁感線垂直穿人手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向．（如圖）。

*一般情形的安培力方向法則介紹?

結(jié)論：電流和磁場可以不垂直，但安培力必然和電流方向垂直，也和磁場方向垂直，用左手定則時(shí)，磁場不一定垂直穿過手心，只要不從手背傳過就行。

2、安培力的大小

通電導(dǎo)線（電流為I、導(dǎo)線長為L）和磁場（B）方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線所受的安培力的大小：F = BIL（最大）

兩種特例：即F = ILB(I⊥B)和F = 0(I∥B)。

一般情況：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線成θ角時(shí)，有F = ILBsinθ

3、磁電式電流表

（1）電流表的組成及磁場分布

電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤.（最基本的是磁鐵和線圈）

電流表中磁鐵與鐵芯之間磁場是均勻輻向分布的.所謂均勻輻向分布，就是說所有磁感線的延長線都通過鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度.該磁場并非勻強(qiáng)磁場，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是相等的.（2）電流表的工作原理-------并請學(xué)生自己歸納

①線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)是怎樣產(chǎn)生的? ②線圈為什么不一直轉(zhuǎn)下去？

③為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說明被測電流的強(qiáng)弱? ④如何根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向來確定電路上電流的方向? ⑤使用時(shí)要特別注意什么?

3.5、磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用

知識與技能

1、知道什么是洛倫茲力.利用左手定則判斷洛倫茲力的方向.2、知道洛倫茲力大小的推理過程.3、掌握垂直進(jìn)入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算.4、了解v和B垂直時(shí)的洛倫茲力大小及方向判斷.理解洛倫茲力對電荷不做功.5、了解電視顯像管的工作原理

重點(diǎn)：1.利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向.2.掌握垂直進(jìn)入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算.這一節(jié)承上(安培力)啟下(帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng))，是本章的重點(diǎn)

難點(diǎn)：1.洛倫茲力對帶電粒子不做功.2.洛倫茲力方向的判斷.教學(xué)過程：

1、洛倫茲力的方向和大?。?）、洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的作用力.通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).磁場對電流作用力的實(shí)質(zhì)是磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。

（2）、洛倫茲力方向的判斷——左手定則

伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么拇指所受的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向；若四指指向是電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指所指的正方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向.（3）、洛倫茲力的大小

設(shè)有一段長度為L的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，導(dǎo)線每單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電量為q，定向移動(dòng)的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中.I的微觀表達(dá)式為I=nqSv 安培力的表達(dá)式F安=BIL

這段導(dǎo)體中含有的電荷數(shù)為nLS.安培力可以看作是作用在每個(gè)運(yùn)動(dòng)上的洛倫茲力F的合力，這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)為nLS,所以 F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB

洛倫茲力的計(jì)算公式

（1）當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)（v┴B）F = qvB

（2）當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時(shí)（v∥B）F = qvBsinθ

上兩式各量的單位： F為牛（N），q為庫倫（C），v為米/秒（m/s）, B為特斯拉（T）

2、顯像管的工作原理

（1）原理 ：應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理

（2）構(gòu)造 ：由電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等組成（介紹各部分的作用102頁）

3.6、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)

知識與技能

1、理解洛倫茲力對粒子不做功.2、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時(shí)，粒子在勻磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).3、會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式，并會(huì)用它們解答有關(guān)問題.知道質(zhì)譜儀的工作原理。

4、知道回旋加速器的基本構(gòu)造、工作原理、及用途。

重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期公式，并能用來分析有關(guān)問題.難點(diǎn)：1.粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).2.綜合運(yùn)用力學(xué)知識、電磁學(xué)知識解決帶電粒子在復(fù)合場中的問題.教學(xué)過程：

當(dāng)帶電粒子的初速度方向與磁場方向垂直時(shí)，粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中的受力及運(yùn)動(dòng)情況分析（動(dòng)態(tài)課件）.一是要明確所研究的物理現(xiàn)象的條件----在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場方向運(yùn)動(dòng)的帶電粒子

二是分析帶電粒子的受力情況，用左手定則明確帶電粒子初速度與所受到的洛倫茲力在同一平面內(nèi)，所以只可能做平面運(yùn)動(dòng)。

三是洛倫茲力不對運(yùn)動(dòng)的帶電粒子做功，它的速率不變，同時(shí)洛倫茲力的大小也不變。四是根據(jù)牛頓第二定律，洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的帶電粒子產(chǎn)生加速度(向心加速度)1．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)

（1）、運(yùn)動(dòng)軌跡：沿著與磁場垂直的方向射入磁場的帶電粒子，粒子在垂直磁場方向的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此洛倫茲力不做功.一為帶電量q，質(zhì)量為m ,速度為v的帶電粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，其半徑r和周期T為多大？

［推導(dǎo)］粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力F=mv2r是由粒子所受的洛倫茲力提供的，所以 qvB=mv2/ r由此得出r=

mvqB

T=（2）、軌道半徑和周期

2?rv?2?mqB可得T=

2?mqB

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑及周期公式.1、軌道半徑r =【說明】：

（1）軌道半徑和粒子的運(yùn)動(dòng)速率成正比.（2）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期跟軌道半徑和運(yùn)動(dòng)速率無關(guān).mvqB

2、周期T =2πm/ qB

【例題】如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，最后打到底片D上.(1)粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率。

(2)求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。解：（1）粒子在S1區(qū)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).由動(dòng)能定理知，粒子在電場中得到的動(dòng)能等于電場對它所做的功，即

由此可得v=2qu/m.v212mv2?qu

（2）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力是由粒子所受的洛倫茲力提供，即qvB=mr

所以粒子的軌道半徑為 r=mv/qB=2mu/qB2

例題給我們展示的是一種十分精密的儀器------質(zhì)譜儀

補(bǔ)充例題: 如圖所示，半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力），從A點(diǎn)以速度v0垂直磁場方向射入磁場中，并從B點(diǎn)射出，已知∠AOB=120°，求該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。分析：首先通過已知條件找到

所對應(yīng)的圓心O′，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡并畫出幾何圖形。

解：設(shè)粒子在磁場中的軌道半徑為R，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡及幾何圖形如圖所示。粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，有qvB=mv2/R ① 由幾何關(guān)系有：R = r tan60o ② 粒子的運(yùn)動(dòng)周期T =2πR/v0 ③

由圖可知θ=60°，得電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t = T/6 ④ 聯(lián)立以上各式解得：t=3rπ/3v0

（3）、質(zhì)譜儀：

1.質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)：質(zhì)譜儀由靜電加速極、速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場、顯示屏等組成.2.質(zhì)譜儀的工作原理：電荷量相同而質(zhì)量有微小差別的粒子，它們進(jìn)入磁場后將沿著不同的半徑做圓周運(yùn)動(dòng)，打到照相底片不同的地方，在底片上形成若干譜線狀的細(xì)條，叫質(zhì)譜線，每一條對應(yīng)于一定的質(zhì)量，從譜線的位置可以知道圓周的半徑r，如果再已知帶電粒子的電荷量q，就可算出它的質(zhì)量.3.同位素：質(zhì)子數(shù)相同而質(zhì)量數(shù)不同的原子互稱為同位素.4.質(zhì)譜儀的設(shè)計(jì)者：質(zhì)譜儀最初是由湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì).5.質(zhì)譜儀的主要用途：質(zhì)譜儀是一種十分精密的儀器，是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具.2．回旋加速器（1）直線加速器

①加速原理：利用加速電場對帶電粒子做正功使帶電的粒子動(dòng)能增加，即qU =ΔEk

②直線加速器的多級加速：教材圖3．6—5所示的是多級加速裝置的原理圖，由動(dòng)能定理可知，帶電粒子經(jīng)N級的電場加速后增加的動(dòng)能，ΔEk=q（U1+U2+U3+U4+?Un）

③直線加速器占有的空間范圍大，在有限的空間內(nèi)制造直線加速器受到一定的限制。（2）回旋加速器

①由美國物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明。②其結(jié)構(gòu)教材圖3．6—6所示。核心部件為兩個(gè)D形盒（加勻強(qiáng)磁場）和其間的夾縫（加交變電場）

③加速原理：如果其他因素(q、m、B)不變，則當(dāng)速率v加大時(shí)，由r=mv/qB得知

2?mv圓運(yùn)動(dòng)半徑將與v成正比例地增大，因而圓運(yùn)動(dòng)周長2?r?也將與v成正比例地增大，因此運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間(周期)仍將保持原值。

最后提到了回旋加速器的效能(可將帶電粒子加速，使其動(dòng)能達(dá)到25 MeV～30 MeV)，為狹義相對論埋下了伏筆。

進(jìn)一步歸納各部件的作用：（如圖）

磁場的作用：交變電場以某一速度垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期在q、m、B不變的情況下與速度和軌道半徑無關(guān)，帶電粒子每次進(jìn)入D形盒都運(yùn)動(dòng)相等的時(shí)間（半個(gè)周期）后平行電場方向進(jìn)入電場加速。

電場的作用：回旋加速器的的兩個(gè)D形盒之間的夾縫區(qū)域存在周期性變化的并垂直于兩個(gè)D形盒正對截面的勻強(qiáng)電場，帶電粒子經(jīng)過該區(qū)域時(shí)被加速。

交變電壓的作用：為保證交變電場每次經(jīng)過夾縫時(shí)都被加速，使之能量不斷提高，須在在夾縫兩側(cè)加上跟帶電粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)周期相同的交變電壓。

帶電粒子經(jīng)加速后的最終能量：（運(yùn)動(dòng)半徑最大為D形盒的半徑R）

由R=mv/qB有 v=qBR/m 所以最終能量為 Em=mv2/2 = q2B2R2/2m

qB 10

第二篇：磁場教案

磁場教案

通過上節(jié)課的研究，我們已經(jīng)對磁現(xiàn)象有了一定的了解，下面，請利用你們手中的小磁針辨別教室里的南北方向?？纯茨拿媸潜保拿媸悄?？ 指定學(xué)生回答

問題：你是怎么判斷的？

在上節(jié)課里，我們已經(jīng)知道，磁體具有指向性，根據(jù)磁體的指向性，我們可以來辨別方向，指南針就是利用這個(gè)原理來工作的。

現(xiàn)在，我把手放在小磁針的旁邊，注意，小磁針還繼續(xù)指示南北方向嗎？放這只呢？ 問：這是為什么呢？

學(xué)生詫異，教師緩緩把手伸開，問：大家發(fā)現(xiàn)了什么？ 學(xué)生：發(fā)現(xiàn)手里有一個(gè)磁體。

教師：原來啊，就是這個(gè)磁體在作怪。

提出問題：小磁針在剛才的那個(gè)空間里能夠指示南北，但到了磁體周圍的空間里就不再指示南北了，這一現(xiàn)象說明磁體周圍的空間與其他的空間有所不同，那么，有什么不同呢？帶著這個(gè)問題，我們來學(xué)習(xí)今天的課程，《磁場》。板書：二 磁場

大家閱讀課本第一自然段，找出磁體周圍的空間與其他空間的不同之處！

原來啊，在磁體周圍的空間里存在著一種我們看不見，也摸不到的物質(zhì)，我們叫它磁場。磁極間的相互作用，就是通過磁場施加的。磁場是真實(shí)存在，那么我們怎么就知道它是真實(shí)存在呢？請同學(xué)們思考這樣一個(gè)問題：在現(xiàn)實(shí)生活中風(fēng)也是看不見、摸不到的，大家請看?。贸龃碉L(fēng)機(jī)，插上電源，吹風(fēng)。）我們怎么證實(shí)有風(fēng)存在呢？

（學(xué)生把一個(gè)紙條放在風(fēng)口上，紙條被吹動(dòng)了。）這就說明了有風(fēng)存在。

由這個(gè)現(xiàn)象，我們可以想到：磁場雖然看不見、摸不到，但我們可以像認(rèn)識風(fēng)一樣借助其它物體來證實(shí)它的存在，借助什么呢？ 小磁針

是我們可以把小磁針放在磁場中，通過觀察小磁針的運(yùn)動(dòng)情況，來證實(shí)磁體周圍存在磁場。接下來大家做一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將條形磁體的一端靠近小磁針，觀察小磁針的運(yùn)動(dòng)情況.問：你們有什么發(fā)現(xiàn)？（詢問不同組的情況）

教師總結(jié)：有的組出現(xiàn)了吸引現(xiàn)象，有的組出現(xiàn)了排斥現(xiàn)象，總之，小磁針受到了力的作用，這就說明在磁體周圍有磁場存在.教師：那為什么是借助小磁針這種具有磁性的物體而不是其他物體呢？ 原來啊，磁場有一種基本性質(zhì)

磁場的性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體有力的作用。

所以我們可以把小磁針放在磁場中，通過觀察小磁針的運(yùn)動(dòng)情況，來認(rèn)識磁體周圍的磁場。像這種借助其它物體認(rèn)識磁場的方法叫轉(zhuǎn)換法。

老師：接下來，同學(xué)們，請跟我一起用轉(zhuǎn)換法來研究磁場。請看實(shí)驗(yàn)要求：（1）把不同的小磁針放在磁場中的同一個(gè)點(diǎn)上，仔細(xì)觀察； 老師：請同學(xué)們把你觀察到的現(xiàn)象說出來。

生：把不同的小磁針放在磁場中同一個(gè)點(diǎn)上的時(shí)候，小磁針的指向是一樣的。（2）把同一個(gè)小磁針放在磁場中不同的點(diǎn)，仔細(xì)觀察。

生：把同一個(gè)小磁針放在磁場中不同的點(diǎn)上的時(shí)候，小磁針的指向是不一樣的。

老師：同學(xué)們觀察得很認(rèn)真，以上實(shí)驗(yàn)說明了磁場是有方向的，物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向定為那點(diǎn)的磁場方向。

通過以上研究，誰能給老師總結(jié)一下磁場方向的特點(diǎn)呢 學(xué)生總結(jié)結(jié)論：磁場中，同一位置磁場的方向相同

磁場中，不同位置磁場的方向相一般不同

老師：好，總結(jié)得很好，給點(diǎn)掌聲，接下來，同學(xué)們請思考這樣一個(gè)問題：既然磁場中各點(diǎn)的方向不一樣，那么我們?nèi)绾伟汛艌鲋懈鼽c(diǎn)的方向都能很好地描繪出來呢？

生：如果在磁場中的各點(diǎn)都放上小磁針，那么磁場中各點(diǎn)的磁場方向都能很好地描繪出來。教師：很好，在磁場中的各點(diǎn)都放上小磁針，那么磁場中各點(diǎn)的磁場方向都能很好地描繪出來了。

教師：磁場是看不見，摸不到的物質(zhì)，那么磁體周圍的磁場是如何分布的呢？下面，來看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

邊說邊做：在桌面上放上一張紙，在紙的上面放上一塊條形磁鐵，在磁鐵的上面放上一塊玻璃板，在玻璃板上面，撒上一些鐵粉。輕敲玻璃板，觀察鐵粉形狀的變化）老師：同學(xué)們，你們看，這些鐵粉的形狀是不是發(fā)生了變化？ 老師：那為什么鐵粉會(huì)形成這樣的形狀呢？

學(xué)生：放在磁場中的鐵粉，它們被磁化后成了一個(gè)個(gè)的小磁體，這些小磁體之間由于同名磁極相互排斥，異名磁極之間相互吸引。所以就形成了這些美麗的圖案。

這個(gè)圖案就是條形磁體周圍磁場分布的一個(gè)平面圖，以上我們看到的是條形磁體的磁場分布，接下來，我們換用蹄形磁鐵重做實(shí)驗(yàn)。（學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),教師展現(xiàn)）

師：同學(xué)們，由以上這樣的圖案大家想一想，我們怎么樣就能把這些圖案展現(xiàn)在書面上，用來體現(xiàn)磁場分布呢？

生：我們可以把圖中的這些線畫下來，用來描繪磁場。

師：這描繪出來的僅僅是磁場的形狀，可是磁場是有方向的，那又該怎么辦呢？

生：我們給這些線，畫上方向。

師：怎么畫？

學(xué)生：給這些線上標(biāo)上箭頭，表示方向 教師：那這個(gè)方向該怎么標(biāo)呢？

生：在這些線上，我們放上小磁針，觀察一下小磁針的指向。標(biāo)出N極指向，教師：哎，那這些線就形成了一條條帶有箭頭的曲線，箭頭指向磁針N極指向，這樣就可以形象地描繪磁場了，物理學(xué)中把這樣的曲線叫做磁感線。接下來，大家試著畫出條形磁體和蹄形磁體的磁感線分布情況。課件顯示條形磁體、蹄形磁鐵的磁感線分布情況

那同名磁極、異名磁極間的磁感線分布又是怎樣的呢？大家試著把它畫一下。

教師：磁感線是為了研究磁場的方便，人為引進(jìn)的一種物理模型，實(shí)際上它并不存在。大家回憶一下，在前面的學(xué)習(xí)過程中，我們曾今也學(xué)習(xí)過一種人為引進(jìn)的物理模型，那它是什么呢？ 生：光線

教師：好，很好，就是光線，它也是人為引進(jìn)的一種物理模型，實(shí)際上，光線并不存在。好接下來，大家縱觀磁體的磁感線分布，它有什么特點(diǎn)？？ 生：磁體兩極處的磁感線最密集，中間的最稀疏。生：磁性最強(qiáng)，中間最弱

教師：那也就是說，磁感線不僅僅可以表示磁場分布，磁場方向，還可以表示磁場強(qiáng)弱。除此之外，你還發(fā)現(xiàn)了什么？

生：磁體的磁感線總是從N極出發(fā)，回到S極。生：磁感線永不相交，生：磁感線布滿磁體周圍的整個(gè)空間,是立體的

教師：對，任何磁體的磁感線都是從N極出發(fā)，回到S極的。教師總結(jié)磁感線的特點(diǎn)：

教師：通過以上研究，我們發(fā)現(xiàn)，磁針在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)是磁場的作用，那么，磁針在世界

各地都能指示南北方向又是誰的磁場在施加作用呢？ 生：地球

教師：對，就是地球，地球是一個(gè)巨大的磁體，在它周圍就有磁場，地球的磁場我們把它叫做地磁場。板書：地磁場

閱讀課本地磁場，回答以下問題 1地磁場的形狀與生命相似？

2、地磁場的方向與地理的南北極位置有什么關(guān)系？

地理的南極是地磁場的北極，地理的北極是地磁的南極，地理的南北極與地磁的南北極不重合，他們之間有偏差。

3、我國最早提出地磁場存在的科學(xué)家是誰？

第三篇：磁場復(fù)習(xí)教案

（教案）年級 ________學(xué)科 ___________編寫人________日期 __________

磁場復(fù)習(xí)（1-4節(jié)）

教學(xué)目標(biāo)：

1、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。

2、磁感強(qiáng)度。磁感線。磁通量。

3、磁場對通電直導(dǎo)線的作用。安培力。左手定則。教學(xué)重點(diǎn)：

磁感強(qiáng)度。磁感線。左手定則、安培定則 教學(xué)過程：

一、主要概念和規(guī)律

1、磁場的基本概念（1）磁場

磁場：存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍空間的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。

磁場的基本特性：磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場力的作用。

磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷的磁場都產(chǎn)生于電荷的運(yùn)動(dòng)，并通過磁場而相互作用。

磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：指安培分子環(huán)流假設(shè)。

【例1】下列敘述正確的是：（A）安培假設(shè)中的分子電流是不存在；（B）通電直導(dǎo)線周圍的磁場是內(nèi)部的分子電流產(chǎn)生的；（C）軟鐵棒在磁場中被磁化是因?yàn)樵谕獯艌鲎饔孟?，軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同；軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同；（D）軟鐵棒在磁場中被磁化是因?yàn)榘糁蟹肿与娏飨?/p>

答案：C（2）磁感強(qiáng)度（B）

B：是從力的角度描述磁場性質(zhì)的矢量。

大小的定義式：B=F/IL，式中的F為I與磁場方向垂直時(shí)的磁場力（此時(shí)的磁場力最大，電流I與磁場方向平行時(shí)，磁場力為零），l為通電導(dǎo)體的長度。

方向規(guī)定：小磁針的N極所受磁場力的方向，即小磁針靜止時(shí)N極的指向，也即磁場的方向。

單位：T 【例2】有一小段通電導(dǎo)線，長為1cm，電流強(qiáng)度為5A，把它置于磁場中某點(diǎn)，受到的磁場力為0.1N，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定是（A）B=2T（B）B￡2T（C）B32T（D）以上情況均有可能

答案：C 【例3】在同一平面內(nèi)，如圖所示放置六根通電導(dǎo)線，通以相等的電流，方向如圖。則在a、b、c、d四個(gè)面積相等的正方形區(qū)域中，磁感線指向紙外且磁通量最大的區(qū)域是：（A）僅在a區(qū)（B）僅在b區(qū)（C）僅在c區(qū)（D）僅在d區(qū)

答案：C（3）磁感線

在磁場中畫出一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的曲線方向，亦即該點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)的磁場方向相同，這些曲線稱為磁感線。

磁感線的疏密：表示磁場的強(qiáng)弱，磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向。

磁感線不相交、不相切、不中斷、是閉合曲線。在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內(nèi)部，由S極指向N極。

磁感線是為了形象描述磁場和電流的磁場中，磁感線在空間都是立體分布的，為了能正確地分析和解答各種磁場問題，不僅應(yīng)熟悉條形磁體、蹄形磁體、直線電流、通電螺線管、磁電式電流計(jì)內(nèi)的磁場、地磁場等幾種典型磁場的磁感線分布，還要善于將磁感線分布的空間圖轉(zhuǎn)化為不同方向的平面圖，如下視圖、俯視圖、側(cè)視圖、和相應(yīng)的剖視圖。

地磁場：地球的磁場與條形磁體的磁場相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè)：1）地磁場的N極在地球南極附近、S極在地球北極附近；2）地磁場的B的水平分量（Bx），總是從地球南極指向北極，而豎直分量（By）則南北相反，在南北球豎直向上，在北半球豎直向下；3）在赤道平面內(nèi)（即地磁場的中性面）上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感強(qiáng)度相等，且方向水平。

勻強(qiáng)磁場：磁感強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同的磁場稱為勻強(qiáng)磁場。勻強(qiáng)磁場中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線。距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場和通電螺線管內(nèi)部的磁場（邊緣部分除外），都可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場。

在應(yīng)用安培右手定則，判定直線電流和通電螺線管（環(huán)形電流可視為單匝螺線宇航局）的磁場方向時(shí)，應(yīng)注意分清“因”和“果”：在判定直線電流的磁場方向時(shí)，大拇指指“原因-電流方向”；四指指“結(jié)果-磁場繞向”，在判定通電螺線管磁場方向時(shí)，四指指“原因-電流繞向”，大拇指指“結(jié)果-螺線管內(nèi)部沿中心軸線的磁感線方向，即指螺線管的N極”。

【例4】如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向平行地飛過靜止小磁針的正上方時(shí)，磁針的南極向西轉(zhuǎn)動(dòng)，這一帶電粒子束可能是：（A）由北向南飛行的正離子束；（B）由南向北的正離子束；（C）由北向南的負(fù)離子束；（D）由南向北的負(fù)離子束。

答案：AD

（4）磁通量（f）

穿過某一面積（S）的磁感線條數(shù)。f=BScosq，式中Scosq為面積S在垂直于磁場方向的平面（中性面）上投影的大小。

在使用此公式時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）公式的適用條件：一般只適用于計(jì)算平面在勻強(qiáng)磁場中磁通量；2）q角的物理意義：表示平面法線方向（n）與磁場方向（B）的夾角或平面（S）的夾角或平面中性面（oo￠）的夾角，如圖所示，而不是平面（S）與磁場（B）的夾角（a）。因?yàn)閝+a=90°，所以磁通量公式還可以表示為f=BSsina；3）f是雙向變量，其正負(fù)表示與規(guī)定的正方向（如平面法線的方向）是相同還是相反。若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁感線條數(shù)為f1，反向磁感線條數(shù)為f2，則磁通量等于穿過平面的磁感線的條數(shù)（磁通量的代數(shù)和）即f=f1-f2。

【例5】如圖所示，兩個(gè)同平面、同圓心放置的金屬圓環(huán)a和b，條形磁鐵放在其中，通過兩環(huán)的磁通量fa、fb相比較（A）fa>fb（B）fa

答案：B

2、磁場對電流的作用（1）安培力

大?。篎=BILsinq。其中B為通電導(dǎo)線所在處的勻強(qiáng)磁場；I為電流強(qiáng)度；L為導(dǎo)線的有效長度；q為B與I（或L）夾角；Bsinq為B垂直于I的分量。

方向：總垂直于B、I所決定的平面，即一定垂直B和I，但B與I不一定垂直。故一般使用（電動(dòng)機(jī)）左手定則判定安培力方向時(shí)，左手心應(yīng)迎B的垂直于I的分量（B^=Bsinq）。

公式的適用范圍：一般只適用于勻強(qiáng)磁場；彎曲導(dǎo)線的有效長度l等于兩端點(diǎn)所連直線的長度，相應(yīng)的電流方向由始端指向末端，因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線圈，其有效長度l=0，所以通電后在勻強(qiáng)磁場中，受到的安培力的矢量和一定為零。

安培力的做功特點(diǎn)：可以做功，但起的是傳遞能量的作用。與靜摩擦力做功的作用有些相似。

【例6】如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，有一段彎成直角的金屬導(dǎo)線abc，且ab=bc=l0，通有電流I，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若要使該導(dǎo)線靜止不動(dòng)，在b點(diǎn)應(yīng)該施加一個(gè)力F0，則F0的方向?yàn)?；B 的大小為。答案：斜向上45°，I l0B

二、主要概念及規(guī)律的辨析

1、電力線與磁力線

電力線是用于形象描述靜電場的分布的，磁力線是用于形象描述靜磁場的分布的。靜電場的電力線是不閉合的；靜磁場的磁力線是閉合的。

靜電場電力線上某點(diǎn)切向（沿電力線向）既表示該點(diǎn)場強(qiáng)方向，又表示電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向；靜磁場磁力線上某點(diǎn)切向既表示該點(diǎn)磁場方向，又表示小磁針在該點(diǎn)所受磁場力的方向，但不表示該點(diǎn)置放帶電導(dǎo)線元或運(yùn)動(dòng)電荷所受力的方向。

2、磁感強(qiáng)度與磁通量

磁感強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱的一個(gè)物理量，是指空間某點(diǎn)垂直于磁場方向單位面積的磁力線條數(shù)（故也稱磁通密度）；磁通量是指空間某區(qū)域垂直于磁場方向某一定面積S的磁力線條數(shù)。

3、安培定則與左手定則

判斷情形的因果關(guān)系有所不同。安培定則是用于判定電流或電荷產(chǎn)生磁場的情形；左手定則是用于判定磁場對電流或電荷產(chǎn)生安培力或洛侖茲力的情形。

使用方法也用所不同。安培定則：右手彎曲；左手定則：左手伸直。

三、主要問題與分析方法

1、通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)及其分析方法

通電導(dǎo)體和通電線圈，在安碚力作用下的運(yùn)動(dòng)方向問題，有下列幾種定性分析方法：（1）電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力的方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向。

（2）特殊位置法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向。

（3）等效法：環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管。通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來分析。

（4）利用現(xiàn)成結(jié)論：兩電流相互平行時(shí)無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢。

【例7】如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，其正上方略偏右處固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線和磁鐵垂直，并通以垂直紙面向外的電流，則（A）磁鐵對桌面的壓力減小（B）磁鐵對桌面的壓力增大（C）磁鐵受向左的摩擦力（D）磁鐵受向右的摩擦力

答案：BD 【例8】如圖所示，將通電線圈懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵處于水平位置和線圈在同一平面內(nèi)，且磁鐵的軸線經(jīng)過線圈圓心。線圈將（A）轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近磁鐵（B）轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開磁鐵（C）不轉(zhuǎn)動(dòng)只靠近磁鐵（D）不轉(zhuǎn)動(dòng)只離開磁鐵

答案：A 【例9】如圖所示，原來靜止的圓形線圈通以逆時(shí)針方向的電流I，在其直徑AB上靠近B端放一根垂直于線圈平面的固定不動(dòng)的長直導(dǎo)線，并通以垂直紙面向里的電流I￠。在磁場作用下圓線圈將：（A）向左平動(dòng)（B）向右平動(dòng)（C）以直徑AB為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（D）靜止不動(dòng)

答案：C 【例10】如圖所示，一段銅導(dǎo)線折成“∩”形，它的質(zhì)量為m，水平段長l，處在勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線下端分別插入兩個(gè)淺水銀槽中，與一帶開關(guān)的、內(nèi)電阻很小的電源連接，當(dāng)S接通的一瞬間，導(dǎo)線便從水銀槽中跳起，其上升的高度為h，求通過導(dǎo)線的橫截面的電量。

答案：

板書設(shè)計(jì)：

作業(yè)布置：

磁場活頁

第四篇：磁場教案_yus

《磁現(xiàn)象 磁場》教學(xué)設(shè)計(jì)

執(zhí)教者 袁娟

●教學(xué)目標(biāo)

一、知識目標(biāo)

1．知道磁體的基本性質(zhì)，磁體間的相互作用，磁化。

2．知道磁體周圍存在磁場，知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的。

3．知道地球周圍有磁場及地磁場的南、北極。

二、德育目標(biāo)

1．通過了解我國古代對磁的研究方面取得的成就，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)物理的興趣。

2．通過感知磁場的存在，知道磁感線和地磁場，使學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度和求是精神，幫助學(xué)生樹立探索科學(xué)的志向?！窠虒W(xué)重點(diǎn)

1．知道磁鐵的指向性和磁極間的相互作用。2．知道什么是磁場、磁感線、地磁場?！窠虒W(xué)難點(diǎn)

1．磁場和磁感線的認(rèn)識。2．被磁化的鋼針磁極的判斷。●教具準(zhǔn)備

條形、蹄形磁體，小磁針，鐵，鎳幣，鐵屑，鋼針，回形針，鐵架臺，細(xì)線，多媒體課件，攝像頭?！裾n時(shí)安排 1課時(shí) ●教學(xué)過程

一、引入新課

最早的安檢門：秦始皇統(tǒng)一中國以后，建造了規(guī)模宏大的阿房宮。為了防范刺客，聰明的工匠們修建了奇特的阿房宮北門，一旦有人身懷鐵器，就立刻會(huì)被發(fā)現(xiàn)，這是怎么回事呢？ 引入課題。

二、進(jìn)行新課 ［師］

［生甲］磁鐵能吸引鐵。

［生乙］指南針可以指南北，幫助人們辨別方向。［生丙］小磁針指南北。

［生?。輧纱盆F可以相吸，其中一個(gè)換另一頭就相斥。

［師］同學(xué)們回答得很好，這說明大家對磁現(xiàn)象有了簡單的了解。磁現(xiàn)象與生產(chǎn)生活密切相關(guān)，具有較高的科學(xué)價(jià)值，你們很想更多的了解是吧？那么你們都想了解什么呢？

［生甲］磁鐵只能吸引鐵嗎？ ［生乙］磁鐵具有哪些性質(zhì)？ ［生丙］指南針為什么可以指南北？ ［生?。菔裁唇写判?？

［生戊］磁鐵各部分的磁性一樣嗎？ ［生己］什么叫磁體？ ［生庚］磁體哪部分磁性最強(qiáng)？ ［生辛］何為磁極？ ［生壬］磁極間有什么作用？

［師］大家提出這么多問題，說明都很注意觀察和思考，我很高興。這些問題可能有的同學(xué)通過看書已知道答案，有些就要通過實(shí)驗(yàn)和討論來得到答案，下面就用我們準(zhǔn)備的儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，親手試一試。（學(xué)生們相互討論，動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)）

［師］每組通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論后，把結(jié)論告訴大家，讓我們一起享受成功的快樂。

［生甲］我們把鐵、鈷、鎳片，橡皮，塑料尺等器材放在桌上擺好，用條形磁鐵和蹄形磁鐵分別接近它們，觀察到磁鐵能吸引鐵片，能微弱地吸引鈷片和鎳片，不吸引橡皮和塑料尺。

［生乙］從這個(gè)實(shí)驗(yàn)得出：磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，磁鐵的這種性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物質(zhì)叫做磁體。

（一）磁現(xiàn)象 1．磁性

［板書］

［板書］ 2．磁體

［板書］

［生丙］我們組是把大頭針平鋪在一張白紙上，分別將條形磁體和蹄形磁體平放在大頭針上，然后用手輕輕將磁體提起，并輕輕抖動(dòng)，觀察到磁鐵兩端能吸引較多的大頭針，而中部沒有吸引大頭針。

［生?。葸@個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，磁體各部分的磁性強(qiáng)弱不同，磁體兩端的磁性最強(qiáng)，這兩個(gè)部位叫磁極（magnetic pole）。3．磁極

［板書］

［生戊］我們是把條形磁體用線懸掛在鐵架臺上，或把小磁針支起，讓它在水平方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察它的靜止方位。

［生己］得出的結(jié)論都是一端指南一端指北。懸吊著的磁體，靜止時(shí)指南的那個(gè)磁極叫做南極（south pole），又叫S極。靜止時(shí)指北的那個(gè)磁極叫做北極（north pole），又叫N極。4．南極、北極

［板書］

［生庚］ 我們組是把兩塊條形磁體用線吊起來，用其中一塊條形磁體的N極靠近另一塊條形磁體的S極，觀察現(xiàn)象，再用這塊條形磁體的N極靠近另一塊條形磁體的N極，觀察現(xiàn)象。

［生辛］從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們得出：異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥。5．磁極間的相互作用是：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。［板書］ ［師］你們回答得很好，做得也很好。從這些實(shí)驗(yàn)中我們已經(jīng)認(rèn)識了磁體的許多磁現(xiàn)象，下面我們把磁針拿到一個(gè)磁體的附近，它會(huì)怎么樣？為什么會(huì)這樣？先猜猜，再做，最后討論，說出結(jié)論。

同學(xué)們通過猜和做后，熱烈地討論，可能提出“場”（預(yù)習(xí)結(jié)果，可學(xué)生說不清什么叫場）。

［生甲］小磁針偏轉(zhuǎn)，不再指南北了。

［生乙］拿開磁體，小磁針恢復(fù)了原來的指向。［生丙］小磁針受到了磁體的吸引力。［生丁］小磁針受到了磁場力的作用。

［師］兩位同學(xué)一位說小磁針受到磁體的吸引力，一位說小磁針受到磁場的力的作用，到底是哪個(gè)？小磁針和磁體并未接觸。我們看屏幕（用微機(jī)展示關(guān)于磁場的課件，在磁場周圍時(shí)隱時(shí)現(xiàn)一些小人，小人都說：“我們是場，是我對磁針發(fā)生了作用，但你們看不見，摸不著我.”）我們知道了“場”。那么，雖然看不見、摸不著，我們卻可以根據(jù)它所表現(xiàn)出來的性質(zhì)來認(rèn)識它，能舉出例子嗎？

學(xué)生們在討論：

［生甲］（通過討論）風(fēng)是空氣流動(dòng)形成的。［生乙］電流使燈絲發(fā)光。

［師］現(xiàn)在我們認(rèn)識了場，誰來說什么是磁場？

［生甲］磁體周圍存在著一種物質(zhì)，它對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。

（二）磁場

1．磁場

［板書］ ［板書］

［師］現(xiàn)在我們把條形磁體用布包上，判斷它的磁極。［生甲］把條形磁體懸掛起來，指南的是南極，指北的是北極。

［生乙］拿小磁針靠近條形磁鐵的一端，與小磁針北極相吸的是南極，另一端是北極。

［師］同學(xué)們的辦法很好，那么我們把小磁針放到磁體周圍將會(huì)是什么樣？ 學(xué)生們把小磁針放在條形磁體和蹄形磁體周圍，觀察并討論。［生甲］小磁針不指南北，指不同的方向。

［師］從實(shí)驗(yàn)中我們感覺磁場好像很復(fù)雜，看投影［課本圖8.1—6］，為了形象地描述磁場，在物理學(xué)中，把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向定為那點(diǎn)磁場的方向，那么，我們可以在磁場中放入許多小磁針，它們的分布情況和北極所指的方向就可以形象直觀地顯示出磁場的分布情況，我們用鐵屑代替小磁針來做做看。說出你是怎么做的？觀察到什么？

［生甲］在一塊玻璃板上均勻地撒一些鐵屑，然后把玻璃板放在條形磁體和蹄形磁體上，輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布。

［生乙］觀察到鐵屑在磁場的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，最后有規(guī)則地排列成一條條曲線。［師］鐵屑的分布情況可以顯示磁場的分布情況，因此我們可以仿照鐵屑的分布情況，在磁體的周圍畫一些曲線，用來方便、形象地描述磁場的情況，科學(xué)家把這樣的曲線叫做磁感線。你們思考討論一下，磁感線是什么？怎樣理解它？

2．磁感線（magnetic induction line）［板書］ ［生甲］（討論得出）在磁體周圍畫一些帶箭頭的曲線，使任一點(diǎn)的曲線方向都跟該點(diǎn)小磁針北極所指的方向一致，它們可以方便、形象地描述磁場，這樣的曲線叫磁感線。

［生乙］磁感線只是幫助我們描述磁場，是假想的，實(shí)際并不存在。［生丙］磁感線在磁體周圍的整個(gè)空間里。［生丁］磁感線實(shí)際不存在，而磁場存在。

［師］同學(xué)們回答得非常好，說明同學(xué)們真正理解了磁感線。既然可以用磁感線描述磁場，磁場又有方向，那么我們看課本圖8.1—7條形磁體和蹄形磁體的磁場分布，說出磁感線應(yīng)該從N極指向S極，還是應(yīng)該相反？并標(biāo)出圖8.1-8。［磁場方向是小磁針N極所指的方向，它總是從磁體N極出發(fā)到磁體S極］ 教師巡回檢查學(xué)生們標(biāo)的情況。

［師］同學(xué)們都標(biāo)出來了。我們認(rèn)識了磁場并知道磁場的方向和用磁感線描述磁場分布情況。你們還有什么疑問嗎？ ［生甲］為什么指南針能指南北？

［生乙］地理的南極和北極是不是在我們指的南北方？ ［生丙］地理的兩極和地磁的兩極一致嗎？

［師］要想知道這些我們來看屏幕（展示課件，顯示地磁場的存在和地磁感線的指向及分布，說明地磁場的情況，并介紹地磁場的有關(guān)史料），看完后回答上述問題。

［生甲］地球周圍存在著磁場——地磁場。［生乙］地磁場的形狀跟條形磁體的磁場很相似。［生丙］地理的兩極和地磁的兩極并不重合。［生?。莸卮艌鍪剐〈裴樦改媳薄?/p>

［生戊］地磁場北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近，所以小磁針南極指南、北極指北。

（三）地磁場（geomagnetic field）［板書］

［師］磁有磁性，地球有磁性我們都知道了，可生活中有些磁性材料，如磁卡、錄音帶、鋼、鐵，它們原本沒有磁性，它們在磁體與電流的作用下會(huì)獲得磁性，這種現(xiàn)象叫磁化。

（四）磁化（magnetization)［板書］

三、小結(jié)

本節(jié)課我們知道了什么是磁體、磁極、磁場、磁感線和地磁場。

四、布置作業(yè)

動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理：①②③④

五、板書設(shè)計(jì) 第一節(jié) 磁場

（一）磁現(xiàn)象 1．磁性 2．磁體 3．磁極 4．南極、北極

5．磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引

（二）磁場 1．磁場 2．磁感線

（三）地磁場

（四）磁化.

第五篇：磁場微教案

《磁場》微教案

臨朐縣冶源鎮(zhèn)冶源初中

孫中福

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

知識目標(biāo)：

1．知道磁體周圍存在磁場；

2．知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的； 3．知道地球周圍有磁場及地磁場的南、北極。

能力目標(biāo)：

1．通過觀察磁體間的相互作用，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，觀察、分析能力及概括能力；

2．通過感知磁場的存在，提高學(xué)生分析問題和抽象思維能力，使學(xué)生認(rèn)識磁場的存在，滲透科學(xué)的思維方法。

情感目標(biāo)：

1．通過了解我國古代對磁的研究方面取得的成就，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)物理的興趣；

2．通過感知磁場的存在，知道磁感線和地磁場，使學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度和求是精神，幫助學(xué)生樹立探索科學(xué)的志向。學(xué)習(xí)重點(diǎn)

知道什么是磁場、磁感線、地磁場的基本知識。學(xué)習(xí)難點(diǎn)

1．磁場和磁感線的認(rèn)識；

2．被磁化的鋼針磁極的判斷。

教具：條形、蹄形磁體，鐵、鈷、鎳片，鐵屑，鋼針，投影儀，投影片，掛圖，微機(jī)，大頭針，鐵架臺，細(xì)線，有關(guān)磁性材料的實(shí)物，圖片（有些實(shí)驗(yàn)器材可布置學(xué)生自己準(zhǔn)備），小磁針。

教學(xué)過程：

一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課 鄭和下西洋

二、進(jìn)入新課，科學(xué)探究

（一）磁場

1．概念：在磁體周圍存在的一種人眼看不到的物質(zhì)，它雖然看不見，摸不到，但確實(shí)是實(shí)際存在的。

2．磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。

3．磁場方向：在物理學(xué)中，把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向定為那點(diǎn)磁場的方向。4．磁場的分布

（二）磁感線

【磁感線的概念】為了形象地描述磁場，在物理學(xué)中，用一些有方向的曲線把磁場的分布情況描述下來，這些曲線就是磁感線。

【磁感線方向】為了讓磁感線能反映磁場的方向，我們把磁感線上都標(biāo)有方向，并且磁感線的方向就是磁場方向。

（三）地磁場：地磁的南極在地理的北極附近；地磁的北極在地理的南極附近。

三、達(dá)標(biāo)檢測：

1.關(guān)于磁場和磁感線，下列說法中正確的是（）． A．只有磁鐵周圍才有磁場

B．磁感應(yīng)線是由鐵屑組成的

C．在磁場中某點(diǎn)小磁針靜止時(shí)，南極所指的方向就是該點(diǎn)磁場的方向 D．磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來，回到磁體的南極

四、小結(jié)

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場及地磁場的知識。磁場和磁感線都比較抽象，磁場是實(shí)際存在的，磁感線不存在，它是為描述磁場的分布情況而假設(shè)出來的，磁感線方向就是磁場方向，也是磁場中的小磁針的北極所指的方向，三者永遠(yuǎn)是一致的。而地磁場是磁場的一個(gè)特例，它的磁場方向是由南到北的。板書設(shè)計(jì)：

第二節(jié)

磁場

一、磁場：磁體周圍存在的一種人眼看不到的物質(zhì)。1．概念；2．基本性質(zhì)；3．方向。

二、磁感線

1．概念；2．條形、蹄形磁休的磁場分布；3．注意的問題。

三、地磁場

1．方向；2．應(yīng)用。