13.2 磁感应强度 磁通量（教学设计）- 【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019必修第三册）

第2节　磁感应强度 磁通量 教学设计 备课人 学科 物理 课题 磁感应强度 磁通量 教学内容分析 本节内容包括磁感应强度和磁通量两部分。磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本章的重点。由于前一节已经学习一些磁场的知识，可以继续将磁场和电场进行类比，启发学生回忆电场强度的定义方法，形成磁感应强度的概念。教科书用小磁针N极受力的方向定义磁感应强度的方向，用电流元所受磁场力与电流元之比定义磁感应强度，符合中学生的认知水平。教师要进一步渗透引入探测物描述“场”性质的方法。磁通量是学习电磁感应的基础，比较抽象，学生理解其物理意义比较困难，随着后续知识的学习会有一个循序渐进的理解过程。 学情分析 学生在初中的学习中已经对磁场的基本概念有了定性的认识，但没有进行过定量的研究。在静电场部分的学习中，学生经历了引入电场强度的学习，对建立物理模型，对其进行分析进而引入相关物理量来描述场的研究思路有了一定的了解。在此基础上，学生学习对磁场中垂直磁场方向的电流元进行受力分析，进而引入磁感应强度的思路能比较容易接受。但这里要注意对引入电场强度和磁感应强度的不同之处进行强调。磁通量部分，学生对磁通量的定义能比较顺畅地接收，但对与磁场成角度的平面的有效面积的相关问题会存在一定困难。同时，学生对引入磁通量的意义也会有一定的疑问。这里可以就此设疑，引出下一节对电磁感应初步知识的介绍。 教学目标 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一一磁感应强度，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。 教学 重难点 教学重点： 磁感应强度概念的建立，理解磁感应强度的物理意义。 教学难点： 寻找描述磁场强弱和方向的物理量。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 【提问】巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，通过电磁力的作用列车也可以悬浮起来，而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？ 【提问】电场的基本性质是什么？ 【提问】相似的，磁场的基本性质是什么？ 【提问】如何描述电场的强弱和方向？ 【提问】如何描述磁场的强弱和方向？能否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量？ 思考。 思考并回答： 对放入其中的电荷有电场力的作用。 思考并回答： 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用 思考并回答： 用电场强度描述，试探电荷所受电场力跟电荷量的比值，正试探电荷的受力方向。 思考。 在学生以往熟系的情景的基础上，进一步提出定量的问题。 通过对比电场的方式，引出怎样描述磁场的强弱和方向的问题，引出本节课主题。 环节一 探究磁场的强弱和方向 【提问】电场强度的方向是怎样规定的？ 【提问】磁场的方向是怎样规定的？ 【提问】电场强度E的大小是怎样定义的？ 【提问】能否用测量N极受力的大小来确定磁场的强弱？ 【提问】磁场除对磁体有作用力外，还对谁有作用力？ 【提问】能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱？ 【讲述】电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL。 注意：①电流源是理想模型，②不存在孤立的电流元，③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场。 【提问】通电导线所受到的磁场力与什么有关呢？ 【提问】要怎样研究这些因素对磁场中的通电导线的受力的影响呢？ 【提问】需要控制哪些变量？ 【提问】怎样得到匀强磁场？ 【提问】怎样改变电流的大小？ 【提问】L怎样改变呢？ 【演示实验】 ①保持导体长度L不变，改变电流的大小。 现象：电流I增大，导线摆动的角度增大；电流I减小，导线摆动的角度减小。 ②保持电流I不变，改变导线的长度。 现象：通电导线L变长，导线摆动的角度增大；通电导线L变短，导线摆动的角度减小。 【播放视频】探究影响通电导线受力的因素。 【讲述】精确的实验表明：通电导线与磁场方向垂直时， 当L不变，I越大，F越大，即； 当I不变，L越长，F越大，即。 → 即：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。 【提问】将F∝IL写成等式是什么样的？ →F＝BIL。式中B与导线的长度和电流的大小都没有关系。但是，在不同情况下，B的值是不同的:即使是同样的I、l,在不同的磁场中，或在非均匀磁场的不同位置，一般说来，导线受的力也是不一样的。看来，B正是我们要寻找的能表征磁场强弱的物理量——磁感应