6.2.1磁感应强度 学习任务单-2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

学习任务单 课程基本信息 学科 高中物理 年级 高二年级 学期 春季 课题 磁感应强度 第一课时 教科书 书名：2019粤教版高中物理必修第三册 出版社：广东教育出版社 出版日期：2019年8月 学生信息 姓名 学校 班级 学号 学习目标 （一）物理观念 1.认识通电导线周围存在磁场，理解磁场与通电导线的相互作用。 2. 经历描述磁场强弱的物理量——磁感应强度（B）的建构过程，体会描述场的基本方法。 （二）科学思维 1.猜想影响磁场力大小的因素，设计实验，体会控制变量的思想方法。 2.通过实验探究和科学推理，找到定量描述磁场强弱和方向的物理量。 （三）科学探究 运用控制变量法，通过数字化手段，定量探究匀强磁场中通电导线受力与导线的长度、电流大小的关系，能够运用图像法进行数据分析，得出结论。 （四）科学态度 经历科学探究、概念建构过程，逐渐形成探究自然的内在动力，严谨认真、实事求是的科学态度。 课前学习任务 预习教材内容，结合已有知识，思考以下问题： 当处于磁场中的导体棒中有电流流过时，导体棒就会因受力而发生运动。 这个力的方向该如何判断？ 它的大小与哪些因素有关？ 我们如何定量描述磁场呢？ 课上学习任务 【学习任务一】感知 请同学们认真观察实验现象，总结不同磁铁吸引物体有什么特点？ 请同学们观察到磁铁对小磁针的力有什么特点？ 【核心问题】如何定量准确的描述磁场的强弱和方向呢？ 让我们一起类比电场的研究方法，寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度 【学习任务二】磁感应强度的方向 （请同学们阅读课本134页，总结磁感应强度的方向和磁场方向） 物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针N极受力的方向，即小磁针静止时N极所指的方向，就是该点磁感应强度的方向，简称磁场的方向. 【学习任务三】类比电场的研究方法，寻找描述磁场强弱的物理量 【问题1】研究磁场的强弱，选用小磁针做研究对象可以吗？通电导线呢？ 【学习任务四】探究——定性探究 【问题2】通电导线所受磁场的作用力F与什么因素有关？ 规律： 【学习任务五】探究——定量探究：探究影响磁场对通电导线作用力大小的因素 1. 实验目的： （1）探究导体放入磁场中的位置对通电导线所受磁场力大小的影响。 （2）电流方向与磁场方向垂直时，探究电流、放入磁场中的导体长度和磁场对磁场力大小的影响。 2.实验装置：电源、开关、电阻箱、电流传感器、微力传感器、信号采集器、磁场力演示器、计算机。 3.实验方法： 4.实验步骤： 电流方向与磁场方向垂直时，探究电流、放入磁场中的导体长度和磁场对磁场力大小的影响。 （1）开关断开时，微力传感器测出的是线框的重力，先对微力传感器的示数进行调零。 （2）闭合开关，微力传感器的示数就是磁场力的大小，将磁体转到磁场方向与电流方向垂直的位置。 实验1: 保持磁场不变，通过调节电阻箱阻值，保持电流不变。改变线圈匝数来改变导体长度。记录6次改变线圈匝数对应的磁场力大小。 实验2: 保持磁场和线圈匝数不变，通过调节电阻箱阻值，改变电流。设置匝数为100匝，电阻箱阻值在10-60Ω间调节。记录6次改变电流对应的磁场力大小。 实验3: 保持磁场不变，同时改变电流和线圈匝数，记录6组相应磁场力大小，探究磁场力大小与电流和长度乘积的关系。 （4）根据记录的数据，通过计算机分别拟合磁场力大小与三组变量的关系图线，分析磁场力大小与它们的关系。 5.数据处理 （1）探究磁场力大小与放入磁场中导线长度的关系 F/N I/A n L=0.035n/m k=F/IL （2）探究磁场力大小与电流的关系 F/N I/A n L=0.035n/m k=F/IL （3）探究磁场力大小与电流和长度乘积的关系 F/N I/A n L=0.035n/m k=F/IL 6.实验结论： 【学习任务六】磁感应强度 【问题3】观察实验数据，同一个小组的k=F/IL几乎没有变化，而不同小组的k均不相同，这是为什么？k与什么有关？ 概念2：磁感应强度 1. 定义：由实验探究得，F=kIL，其中k与 和 都没有关系，只与 有关。k正是我们要寻找的能表征磁场强弱的物理量，我们将它定义为磁感应强度，用字母B表示，在导线与磁场垂直的最简单的情况下，有关系式 。 2. 物理意义： 。 3. 方向： 。 4. 单位： 。 推荐的学习资源 学科网（北京）股份有限公司 $$