高一物理磁场教案

高中物理的《磁场》教学是在初中相关知识的基础上对磁场知识更加深入的介绍,作为电磁学核心内容的磁场抽象知识一直都是高中物理学习的重点。下面是小编给大家带来的高一物理磁场教案，希望对你有帮助。

物理磁场教案

教学目标

1.了解磁场的产生和基本特性，加深对场的客观性、物质性的理解。

2.通过磁场与电场的联系，进一步使学生了解和探究看不见、摸不着的场的作用的方法.掌握描述磁场的各种物理量。

3.掌握安培力的计算方法和左手定则的使用方法和应用。

4.使学生掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律。

5.培养学生应用平面几何知识解决物理问题的能力。

6.进行理论联系实际的思想教育。

教学重点、难点分析

1.对磁感强度、磁通量的物理意义的理解及它们在各种典型磁场中的分布情况。

2.对安培力和电磁力矩的大小、方向的分析。

3.如何确定圆运动的圆心和轨迹。

4.如何运用数学工具解决物理问题。

教学过程设计

一、基本概念

1.磁场的产生

(1)磁极周围有磁场。

(2)电流周围有磁场(奥斯特)。

安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说)，认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。(不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。)

(3)变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。

磁场是一种特殊的物质，我们看不到，但可以通过它的作用效果感知它的存在，并对它进行研究和描述。它的基本特征是对处于其中的通电导线、运动电荷或磁体的磁极能施加力的作用。磁现象的电本质是指所有磁现象都可归纳为：运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用。

2.磁场的基本性质

磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。

3.磁感应强度

电场和磁场都是无法直接看到的物质。我们在描述电场时引入电场强度e这个物理量，描述磁场则是用磁感应强度b。研究这两个物理量采用试探法，即在场中引入试探电荷或试探电流元，研究电磁场对它们的作用情况，从而判定场的分布情况。试探法是一种很好的研究方法，它能帮助我们研究一些因无法直接观察或接近而感知的物质，如电磁场。

磁感强度的定义式为：b=f/il(条件是匀强磁场中，或δl很小，并且l⊥b )

其中电流元(il)受的磁场力的大小与电流方向相关。因此采用电流与磁场方向垂直时受的最大力f来定义b。

研究电场、磁场的基本方法是类似的。但磁场对电流的作用更复杂一些，涉及到方向问题。我们分析此类问题时要多加注意。

磁感应强度b的单位是特斯拉，符号为t，1t=1n/(am)=1kg/(as2)

磁感强度矢量性：磁感强度是描述磁场的物理量。因此它的大小表征了磁场的强弱，而它的方向，也就是磁场中某点小磁针静止时n极的指向，则代表该处磁场的方向。同时，它也满足矢量叠加的原理：若某点的磁场几个场源共同形成，则该点的磁感强度为几个场源在该点单独产生的磁感强度的矢量和。

4.磁感线

(1)用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时n极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。

特点：磁体外方向n极指向s极(内部反之)。

(2)磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。

(3)要熟记常见的几种磁场的磁感线：

(4)安培定则(右手螺旋定则)：对直导线，四指指磁感线方向;对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。

【例题1】如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a、c由通有等大电流，在纸面上距a、c等远处有一点p。若p点磁感强度及方向水平向左，则导线a、c中的电流方向是如下哪种说法?

a.a中向纸里，c中向纸外

b.a中向纸外，c中向纸里

c.a、c中均向纸外

d.a、c中均向纸里

5.磁通量

如果在磁感应强度为b的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为s，则定义b与s的乘积为穿过这个面的磁通量，用u表示。u是标量，但是有方向(进该面或出该面)。单位为韦伯，符号为wb。1wb=1tm2=1vs=1kgm2/(as2)。

穿过磁场中某一面积的磁感线条数称为穿过这一面积的磁通量。定义式为：u=bs⊥(s⊥为垂直于b的面积)。磁感强度是描述磁场某点的性质，而磁通量是描述某一面积内磁场的性质。由b= u/s⊥可知磁感强度又可称为磁通量密度。在匀强磁场中，当b与s的夹角为α时，有u=bssinα。

【例题2】如图所示，在水平虚线上方有磁感强度为2b，方向水平向右的匀强磁场，水平虚线下方有磁感强度为b，方向水平向左的匀强磁场。边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平面成α角，线圈处于两磁场中的部分面积相等，则穿过线圈平面的磁通量大小为多少?

分析：注意到b与s不垂直，应把s投影到与b垂直的方向上;水平虚线上下两部分磁场大小与方向的不同。应求两部分磁通量按标量叠加，求代数和。

解：(以向右为正)u=u1+u2=[(2bl2/2)-(bl2/2)]sinα=bl2 sinα/2