33《几种常见的磁场》导学案

课时3.2几种常见的磁场1.知道磁感线,知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。2.会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。3.了解安培分子电流假说。4.知道磁通量。1.磁感线(1)在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的①切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致,这样的曲线叫作磁感线。(2)在磁体的两极附近,磁场较②强,磁感线较③密。2.安培定则(右手螺旋定则)(1)直线电流的磁场:用④右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与⑤电流方向一致,弯曲的四指的方向就是⑥磁感线环绕的方向。(2)环形电流的磁场:让⑦右手弯曲的四指与⑧环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线⑨轴线上的磁感线方向。(3)通电螺线管的磁场:让⑩右手四指弯曲的方向与螺线管中电流方向一致,伸直的拇指所指的方向是螺线管内部的磁场方向,从外部来看拇指所指的是螺线管的北(N)极。3.安培分子电流假说(1)安培认为:在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流——分子电流。分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。(2)磁化:铁棒未被磁化时,内部分子电流的取向是杂乱无章的,因此对外不显磁性;当铁棒受到外界磁场的作用时,内部分子电流的取向大致相同,铁棒被磁化,两端对外显示出较强的磁性。4.匀强磁场(1)匀强磁场是磁场强弱和方向处处相同的磁场。(2)匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。5.磁通量(1)定义: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,那么B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,简称磁通,记为Φ=BS。如果B与平面不垂直,则用这个面在垂直于磁场B的方向的投影面积S'与B的乘积表示磁通量。(2)单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb。主题1:磁感线阅读教材中“磁感线”标题下的内容,回答下列问题。(1)用什么办法可以形象地模拟磁感线?(2)根据初中所学的知识画出如图所示的蹄形磁体和条形磁体周围的磁感线。主题2:电流的磁场和安培定则阅读教材中“几种常见的磁场”标题下面的内容,回答下列问题。(1)通电直导线与通电螺线管或环形电流可以应用右手螺旋定则来判定磁感线的方向,那么在这几种情况下,大拇指与四指所代表的指向意义相同吗?(2)图示是某位同学研究通电螺线管的磁场的装置图,请标出图中螺线管的N、S极以及各小磁针的N极。螺线管内部的小磁针的N极是否会因为“异名磁极相吸”而指向螺线管的S极呢?主题3:安培分子电流假说阅读教材中“安培分子电流假说”标题下面的内容,回答下列问题。(1)安培受到什么启发而提出分子电流假说?分子电流假说的内容是什么?(2)一根铁棒在未被磁化时为什么对外界不显磁性?永磁体为什么具有磁性?为什么有时又会失去磁性?主题4:磁通量阅读教材中“磁通量”标题下面的内容,回答下列问题。(1)磁通量的计算公式是Φ=BS,试分析此公式的适用条件是什么。当磁感线与平面不垂直时,公式Φ=BS中的S应表示什么意义?(2)把某一线圈平面放在磁感应强度大的地方时,穿过该面的磁通量也一定大吗?1.关于磁感线的性质和概念,下列说法正确的是()。A.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向B.铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线C.磁感线总是从磁体的N极指向S极D.磁场中任意两条磁感线均不相交2.图示为一通电螺线管,a、b、c是通电螺线管内外的三点,则三点中磁感应强度最大处为()。A.a处B.b处C.c处D.无法判断3.关于磁现象的电本质,下列说法正确的是()。A.磁与电紧密联系,有磁必有电荷,有电荷必有磁B.不管是磁铁的磁场还是电流的磁场都起源于运动的电荷C.除永久磁体外,一切磁现象都是运动电荷产生的D.铁棒被磁化是因为铁棒内分子电流的取向变得大致相同4.关于磁通量,下列说法中正确的是()。A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.穿过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度拓展一、安培定则的应用1.如图所示,一个电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动,则此电子的运动()。A.不产生磁场B.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向外D.只有圆周内侧产生磁场拓展二、磁通量的分析与计算2.如图所示,线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量Φ=。答案课时3.2几种常见的磁场知识体系梳理①切线②强③密④右⑤电流⑥磁感线⑦右⑧环形电流⑨轴线⑩右电流内部北(N)环形磁体磁极杂乱无章大致相同磁化方向间隔平行垂直乘积磁通BS投影韦伯韦Wb重点难点探究主题1:(1)实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状,在磁场中放一块玻璃,玻璃上均匀撒上一层铁屑,轻敲玻璃,铁屑就会有规则地排列起来,模拟出磁感线的形状。(2)如图所示。主题2:(1)不相同。在判定通电直导线磁感线的方向时,大拇指指向电流的方向,四指的指向代表磁感线的方向;在判定通电螺线管或环形电流磁感线的方向时,四指指向电流的环绕方向,大拇指指向代表螺线管内部磁感线的方向。(2)先画出螺线管中的电流方向,根据安培定则,螺线管的N、S极以及各小磁针的N极如图所示,很显然,螺线管内部的小磁针的N极没有指向螺线管的S极,反而是指向螺线管的N极。主题3:(1)通电螺线管和条形磁铁的磁场分布十分相似,安培由此受到启发,提出了著名的分子电流假说。他认为:在原子、分子等物质微粒内部存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极,如课本图3.3-5(安培认为,物质微粒内的分子电流使它们相当于一个个的小磁体)所示。(2)铁棒在未被磁化时,内部分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性。永磁体内部,各分子电流的取向大致相同,两端显示出较强的磁作用;当磁体受到高温或猛烈撞击时,分子电流的取向变得杂乱无章而失去磁性。主题4:(1)公式Φ=BS的适用条件是:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。在匀强磁场B中,若磁感线与平面不垂直,公式Φ=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。(2)不一定。穿过某面的磁通量不但跟B有关,还跟线圈平面与磁感线的夹角有关。当线圈平面与磁感线平行时,无论B多大,穿过该面的磁通量都为零。基础智能检测1.AD2.A3.BD4.C全新视角拓展1.B【解析】电子做圆周运动可以等效为一个顺时针方向的环形电流,由安培定则可以判定圆心处的磁场方向垂直纸面向里,B正确;圆环的外侧磁场方向垂直于纸面向外,故A、C、D均错。2.BScosθ【解析】线圈平面abcd与磁感应强度B的方向不垂直,不能直接用Φ=BS计算,处理时可以用不同的方法。方法一:把S投影到与B垂直的方向,即水平方向,如图中a'b'cd,S⊥=Scosθ,故Φ=BS⊥=BScosθ。方法二:把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥,显然B∥不穿过线圈,且B⊥=Bcosθ,故Φ=B⊥·S=BScosθ。