2015-2016学年人教版选修3-1几种常见的磁场学案(1)

第三章、第三节几种常见的磁场学习目标：知识目标：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、知道磁通量能力目标：1、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2、知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况情感目标：培养学生审美的情感能力学习过程：一、学生自主学习：1、磁感线：（1）磁感线定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟这点的的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。

（2）磁感线的特点：①是为了形象地描述磁场而引入的假想的曲线，实际并不存在②磁感线的疏密程度：描述磁场的③磁感线的方向：磁体外部从极指向极，内部从极指向极，是闭合曲线。

2、电流的磁场和安培定则：电流的磁效应告诉我们，电流的周围空间存在磁场，电流的磁场在周围空间的磁感线用来判断。

（1）安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与的方向一致，弯曲的四指所指的方向就环绕的方向。

这个规律也叫右手螺旋定则。

（如图甲）（2）环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线的方向。

（如图乙）（3）通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管的方向或拇指指向螺线管的北极（如丙图）3、安培分子电流假说：（1）什么是分子电流：在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种电流——分子电流。

(2)安培分子电流假说：分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个。

（3）磁化：一条铁棒在未被磁化时，内部分子电流的取向是的，它们的磁场互相抵消，对外不显示磁性。

当铁棒受到外界磁场作用时，各的取向大致相同，两端显示出较强的磁性来形成两极，这就是磁化。

（4）条形磁铁的磁场跟通电螺线管相似：在条形磁铁的内部，分子电流的取向一致，相当于一个通电螺线管，因此二者的磁场相似。

（5）退磁：磁体受到或者猛烈的都会失去磁性，这是因为激烈的热运动或震动使分子电流的的取向变得杂乱无章。

几种常见的磁场教案设计三维教学目标1、知识与技能（1）知道什么是磁感线；（2）知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布情况；（3）利用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向；（4）知道安培分子电流假说是如何提出的；（5）利用安培假说解释有关的现象；（6）理解磁现象的电本质；（7）知道磁通量的定义，知道Φ=BS的适用条件，利用公式进行计算。

2、过程与方法（1）通过模拟实验体会磁感线的形状，培养学生的空间想象能力；（2）由电流和磁铁都能产生磁场，提出安培分子电流假说，最后都归结为磁现象的电本质；（3）通过引入磁通量概念，使学生体会描述磁场规律的另一重要方法。

3、情感、态度与价值观（1）通过讨论与交流，培养对物理探索的情感；（2）领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值观。

教学重点：利用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说。

教学难点：安培定则的灵活应用及磁通量的计算。

教学方法：类比法、实验法、比较法。

教学用具：条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源。

教学过程：几种常见的磁场（一）引入新课教师：电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？学生：磁场可以用磁感线形象地描述？教师：那么什么是磁感线？又有哪些特点呢？这节课我们就来学习有关磁感线的知识。

（二）进行新课1、磁感线提问1：什么是磁感线呢？答：所谓磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。

演示：在磁场中放一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动。

现象：铁屑静止时有规则地排列起来，显示出磁感线的形状。

（1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况，如图3.3-1所示：问题：磁铁周围的磁感线方向如何？答：磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来，进入磁铁的南极，磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极。

几种常见的磁场
本文主要介绍几种常见的磁场，包括直线电流中的磁场、电荷运动产生的磁场、长直导线中的磁场和磁体中的磁场。

直线电流中的磁场
在直线电流中，电流通过导线时会产生磁场。

这种磁场的磁感线呈环形，方向由右手螺旋定则确定。

当电流方向为从观察者向内时，磁场呈顺时针方向；当电流方向为从观察者向外时，磁场呈逆时针方向。

电荷运动产生的磁场
当电荷以速度v运动时，会产生磁场。

这种磁场经由右手螺旋定则确定方向。

在电荷的速度方向垂直于磁场方向时，磁场最大；当电荷的速度方向与磁场方向相同时，磁场为零。

长直导线中的磁场
长直导线中的磁场较为特殊，它的方向与线圈的方向相同，呈同心圆形。

磁场的强度与电流强度成正比，与离导线距离成反比。

当将导线弯曲成螺旋形时，磁场的方向呈同心圆柱形。

磁体中的磁场
磁体中的磁场分为磁化磁场和外加磁场两种。

在没有外加磁场的情况下，每一部分的磁性都会使得它们在其自身周围产生磁场。

当外加磁场存在时，磁体中会出现新的磁场方向，磁化磁场会在新的方向上和外加磁场相互作用。

以上是几种常见的磁场的介绍，其中包括直线电流中的磁场、电荷运动产生的磁场、长直导线中的磁场和磁体中的磁场。

通过了解这些常见的磁场，可以更好地理解电磁现象。

年级高二学科物理总课时18课题几种常见的磁场第____1____课时班级姓名锁定目标找准方向备注明确目标1、会用磁感线描述磁场2、知道通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3、掌握匀强磁场，知道磁通量的物理意义和定义式5、了解安培分子假说，从而解释一些磁现象自我构建快乐无限学生填写，安培定则要熟悉1、磁感线的物理意义磁感应强度的方向：磁感线上每一点的方向磁感应强度大小：磁感线的2、安培定则 :右手定则通电直导线的磁场。

环形电流的磁场：通电线圈周围磁场:3、分子电流假说：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。

分子电流是每个物质微粒都成为一个微小的，它的两侧相当于两个。

安培的假说能够解释一些磁现象，4、匀强磁场：5、磁通量：表示穿过某横截面磁感线的条数定义：公式：单位：合作探究携手共进讨论交流几种图的画法三种常用的电流磁场的特点及画法比较（（1）直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱。

（2）通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场。

（3）环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱拓展提升学以致用[例1] 如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（）A. 小磁针N极向里转B. 小磁针N极向外C. 小磁针在纸面内向左摆动D. 小磁针在纸面内向右摆动[拓展] 如图所示，一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者，那么这束带电粒子可能是（）A. 向右飞的正离子B. 向左飞的负C. 向右飞的负离子D. 向左飞的正离子[拓展] 如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，试分析穿过A环、B环的磁通量谁大。

反馈检测体验成功1.如图为某磁场中的磁感线．则（）A．a、b两处磁感应强度大小不等，B a>B bB．a、b两处磁感应强度大小不等，B a<B b第1题C．同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时大D．同一小段通电导线放在a处时受力可能比b处时小2. 如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则（）A点的磁感应强度一定大B点的磁感应强度一定大C. 因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D. 条件不足，无法判断3. 如图所示，三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流，且，则距三导线等距的A点的磁场方向为（）A. 向上B. 向右C. 向左D. 向下4、某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动。

33 几种常见的磁场课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象2．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场3．理解磁通量的概念并能进行有关计算【自主预习】1、磁感线：所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的，在这些上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上．磁感线的基本特性：2、安培定则判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：；判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时，安培定则要统一表述为：（这里把环形电流看作是一匝的线圈）．3、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，则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通．（2）定义式：（3）单位：简称，符号．1Wb=1T·m2【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【课上笔记】【典例剖析】【例1】如图所示，两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将（填“吸引”、“排斥”或“无作用力”），A端将感应出极．【例2】在B=0．48T的匀强磁场中,有一个长为L1=0．20m,宽为L2=0．10 m的矩形线圈,求下列情形通过线圈的磁通量:（1）线圈平面与磁感方向平行；（2）线圈平面与磁感方向垂直；（3）线圈平面与磁感方向成60o角；（4）若题（3）中线圈的匝数为100匝,结果又如何？【达标检测】1．利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象（）A．永久磁铁的磁场 B．直线电流的磁场C．环形电流的磁场 D．软铁被磁化产生磁性2．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是A．分子电流消失 B．分子电流的取向变得大致相同C．分子电流的取向变得杂乱 D．分子电流的强度减弱3．如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为：（）A．φa<φb B．φa>φbC．φa=φb D．无法比较4．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是（）A．一直变大 B．一直变小C．先变大后变小 D．先变小后变大5．如图所示,两根平行的直导线,通以大小相等、方向相反的电流，下列说法中正确的是（）A．两根导线之间不存在磁场B．两根导线之外不存在磁场C．两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向里D．两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向外高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

山东省新泰市汶城中学高二物理选修3-1《几种常见的磁场》学案人教版[学习目标]（1）了解互感和自感现象。

（2）了解自感现象产生的原因。

（3）知道自感现象中的一个重要概念——自感系数，了解它的单位及影响其大小的因素。

[自主学习]1．自感现象是指而产生的电磁感应现象。

2．自感电动势的方向：自感电动势老是阻碍流过导体电流的转变，当电流增大时，自感电动势的方向与原来电流的方向；当电流减小时，自感电动势的方向与原来电流的方向。

3．自感电动势的大小与通过导体的电流的成正比。

[教学进程]（一）回忆电磁感应实验（二）新课教学一、互感互感概念：互感电动势：互感现象及应用和避免：二、自感现象思考、猜想、提出问题设计实验验证（1）通电自感预想：方案1:方案2:方案3:现象：解释：（2）断电自感预想：方案1:方案2:分析思考现象：解释：（3）自感现象及理解：（4）理论分析自感电动势（5）磁场的能量（6）应用于防护3、典型例题例1、如图所示电路中, D1和D2是两个相同的小灯泡, L是一个自感系数很大的线圈, 其电阻与R相同, 由于存在自感现象, 在开关S接通和断开刹时, D1和D2发亮的顺序是如何的？例2 如图2所示的电路（a）、（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光．A．在电路（a）中，断开S，A将渐渐变暗B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗3．如图所示电路，图中电流表在正接线柱流入电流时，指针顺时针方向偏转，负接线柱流入电流时指针逆时针方向偏转，当电键K断开刹时A1表和A2表偏转情况是：(A)A1顺时针，A2逆时针；(B)A1逆时针，A2顺时针；(C)A1、A2都顺时针；(D)A 1 、A 2都逆时针。

针对训练（1）如图所示电路中，电阻R 和电感L 的值都很大，电感器的电阻不计，A 、 B 是两只完全相同的电灯，当电键S 闭合时（ ）比B 先亮，而后A 熄灭 比A 先亮，而后A 熄灭、B 一路亮，而后A 熄灭 、B 一路亮，而后B 熄灭第1题 第2题 第3题（2）如图所示的电路，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，两个电阻器的电阻都是R ，电键K 原来打开着，电流I=ε/2R ，今合下电键，将一电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，这个自感电动势（ ）A.有阻碍电流的作用，最后电流由I 0减小为零B.有阻碍电流的作用，最后电流总小于I 0C.有阻碍电流增大的作用，因此电流维持I 0不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流仍是要增大到2I 0（3）如图，A 、B 两灯电阻均为R ，K 1闭合时两灯一样亮，若再闭合K 2，待稳定后,将K 1断开，则在断开刹时（ ）灯当即熄灭 灯过一会儿才熄灭C.流过B 灯的电流方向是c 到dD.流过A 灯的电流方向是a 到b（4）如图所示，L 一、L 二、L3是完全相同的灯泡，L 为直流电阻可忽略的自感线圈，开关K 原来接通，当开关K 断开时，下面说法正确的是（ ）闪亮一下后熄灭闪亮一下后恢恢复来的亮度变暗一下后，恢恢复来的亮度闪亮一下后恢恢复来的亮度第4题（5）如图所示电路，S 是闭合的，此时流过线圈L 的电流为i 1，流过灯泡A 的电流i 2，且i 1 > i 2，在t 1时刻将 S 断开，那么流过灯泡的电流随时间转变的图象是哪个（ ）S × × A B R L K ε R R ··· K 1 K 2 A B R a b c d第5题（6）如图所示电路中，L 为自感系数很大的电感线圈，N 为试电笔中的氖管（启辉电压约70 V ），电源电动势约为10 V.已知直流电使氖管启辉时辉光只产生在负极周围，则（ ） 接通时，氖管不会亮 接通时启辉，辉光在a 端接通后迅速切断时启辉，辉光在a 端 D.条件同C ，辉光在b 端（7）如图中，L 是个自感系数很大的有铁芯的线圈．在用电压表测它两头的电压时，若是要切断电路（打开开关S ），必需先拆下电压表，而不能在电压表与L 并联时打开S ．为何？第6题 第7题（9）在图所示电路中, 电池电动势ε=6V, 内阻r=0, A 、B灯都标明“6V ”, R=20Ω. 电感线圈的直流电阻Ω=20L R ,求开关S 闭合和断开的极短时间内, 通过A 、B 灯电流的转变情况。

第3节几种常见的磁场【学习目标】1.知道磁感线，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点.2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.知道磁通量的概念，并会计算磁通量.【课前学习】一、磁感线1．定义：用来形象描述磁场的假想曲线．2．特点：(1)磁感线的表示磁场的强弱；(2)磁感线上某点的表示该点的磁感应强度方向．(3)磁感线的方向：磁体外部从极指向极，磁体内部从极指向极；(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．二、几种常见的磁场1．直线电流的磁场安培定则：手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与一致，弯曲的四指所指的方向就是．这个规律也叫 .安培定则立体图横截面图纵截面图以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越，磁场越2.环形电流的磁场可用另一种形式的安培定则表示：让右手弯曲的四指与的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线上磁感线的方向.安培定则立体图横截面图纵截面图内部磁场比环外，磁感线越向外越3.通电螺线管是由许多串联而成的．所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场，这时拇指所指的方向就是螺线管磁场的方向.安培定则立体图横截面图纵截面图内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似形磁铁，由极指向极一切磁现象都是由产生的．四、匀强磁场和磁通量1．匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的处处相同的磁场；磁感线：间隔相同的．(2)实例：距离很近的两个平行的异名磁极间的磁场，相隔适当距离的两平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场．2．磁通量(1)定义：匀强磁场磁感应强度B与和磁场方向的平面面积S的乘积，叫做穿过这个面积的，简称．(2)表达式：单位：韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1 T·m2.适用条件：①磁场；②磁感线与平面．(3)说明：磁通量可用穿过某一平面的表示；若磁感线沿相反方向穿过同一平面，则磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)．(4)引申：B＝ΦS，因此磁感应强度B又叫．【例题与变式】例1 关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( )A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的B．磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 D．两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交总结提升：磁感线与电场线的比较比较项目磁感线静电场的电场线相同点方向线上各点的切线方向就是该点的磁场方向线上各点的切线方向就是该点的电场方向疏密表示磁场强弱表示电场强弱特点在空间不相交、不相切、不中断除电荷处外，在空间不相交、不相切、不中断不同点闭合曲线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，不闭合的曲线极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．图1例3 如图2所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O 为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同图2例4 如图3所示，线圈abcd的平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？图3总结提升：1磁通量的计算①公式：Φ＝BS适用条件：a.匀强磁场；b.磁感线与平面垂直.②当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场B的方向的投影面积进行计算，即Φ＝BS⊥.2磁通量的正、负既不表示大小，也不表示方向，它表示磁通量从某个面穿入还是穿出，若规定穿入为正，则穿出为负，反之亦然.【目标检测】1．(对磁感线的理解)如图4所示的磁场中同一条磁感线(方向未标出)上有a、b 两点，这两点处的磁感应强度( )A．大小相等，方向不同 B．大小不等，方向相同C．大小相等，方向相同 D．大小不等，方向不同图4 2．(磁感应强度的叠加)在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图6所示，a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A．b、d两点的磁感应强度相等B．a、b两点的磁感应强度相等C．c点的磁感应强度的值最小D．b点的磁感应强度的值最大图63．(对磁通量的理解)如图7所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为S，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，当线圈以ab边为轴转过30°和60°时，穿过线圈的磁通量分别是多少？图7【课后巩固】1．科学研究表明，地球自西向东的自转速度正在变慢．假如地球的磁场是由地球表面带电引起的，则可以断定 ( )A．地球表面带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱 B．地球表面带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变强C．地球表面带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱 D．地球表面带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变强2．(多选)如图10所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是( ) A．直导线中的电流方向垂直纸面向外B．b点的实际磁感应强度为 2 T，方向斜向上，与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度也为零D．d点的实际磁感应强度跟b点的相同图103．如图11所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共线；b点在两导线之间，b、d的连线与两导线所在直线垂直．磁感应强度可能为零的点是( )A．a点B．b点C．c点D．d点图114．三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图12所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向是( )A．大小为B，方向垂直斜边向下 B．大小为B，方向垂直斜边向上C．大小为5B，斜向右下方 D．大小为5B，斜向左下方图125．(多选)下列关于磁通量的说法正确的是( )A．穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B．在匀强磁场中，穿过某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积C．穿过某一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线净条数D．地磁场穿过地球表面的磁通量为06．如图13所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为( )A．πBR2 B．πBr2C．nπBR2 D．nπBr2 图13 7．如图14所示，框架abcd的面积为S，框架平面的初始位置与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则(1)穿过框架平面的磁通量为多少？(2)若使框架绕OO′转过60°角，则穿过框架平面的磁通量为多少？(3)若从初始位置转过90°角，则穿过框架平面的磁通量为多少？图14(4)若从初始位置转过180°角，则穿过框架平面的磁通量的变化量大小是多少？。

高中物理 3.3 几种常见的磁场学案 新人教版选修31一、磁感线1．定义：如果在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的____________的方向一致．2．特点：磁感线的疏密程度表示__________，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方__________．二、几种常见的磁场1．通电直导线：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与__________一致，弯曲的四指所指的方向就是________环绕的方向．2．通电环形导线和通电螺线管：让右手弯曲的四指与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________________________磁感线的方向或螺线管__________磁感线的方向．三、安培分子电流假说1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种____________——分子电流．2．____________，决定了物体对外是否显磁性． 四、匀强磁场1．定义：____________处处相同的磁场． 2．磁感线：间隔相同的____________．3．实例：距离很近的两个异名磁极间的磁场，两平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场． 五、磁通量1．定义：匀强磁场磁感应强度B 与和磁场方向______的平面面积S 的乘积，即Φ＝________.2．单位：1________＝1________.3．引申：B ＝ΦS，因此磁感应强度B 又叫________.一、磁感线 几种常见的磁场 [问题情境]奥斯特实验告诉我们，电流周围存在磁场．那么，电流周围的磁场分布有何特点？ 1．磁感线可以用实验模拟，它是实际存在的吗？2．几种常见的磁场可用什么规律方便地表示？[要点提炼]1．磁感线可以形象地描述磁场，磁感线上__________的方向都跟这点的磁感应强度的方向一致．磁感线的__________反映磁场的强弱．2．电流的磁场和安培定则(1)直线电流：.(2)环形电流和通电螺线管：.[问题延伸]磁感线与电场线类似，任何两条磁感线都不会________．电场线从正电荷出发到负电荷终止，是不闭合的，但磁感线不同，它是________曲线．二、安培分子电流假说[问题情境]没有磁性的铁棒在受到外界磁场的作用时，两端对外界显示出较强的磁作用，形成了磁极．这是怎么回事呢？1．安培是受到什么启发提出分子电流假说的？2．磁化的本质是什么？[要点提炼]1．分子电流假说的内容： ___________________________________________________. 2．________________________是否有规律，决定了物体对外是否显磁性．三、匀强磁场磁通量[问题情境]怎样才能使风车转得更快呢？调整扇叶截面与风向的方向关系试一试！在磁场中放一面积为S的线框，为使穿过线框的磁感线条数最多，应怎样放置线框？1．什么是匀强磁场？2．为什么要引入磁通量？[要点提炼]1．强弱、方向______________的磁场是匀强磁场．匀强磁场的磁感线是一些__________________直线．2．磁通量的定义式：________________________，适用条件：磁场是匀强磁场，且磁场方向与平面______________________________________________________________．[问题延伸]1．磁通量是标量，但有正负．如何理解磁通量的正负？2．若有两个方向相反的磁场穿过某一面积，则此时的磁通量该如何处理？例1 关于磁感线的描述，下列说法中正确的是( )A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交听课记录：变式训练1 关于磁感线的认识下列说法正确的是( )A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．磁感线可以表示磁场的强弱和方向C．磁场中某点磁场的方向，即为该点的磁感线的切线方向D．沿磁感线的方向，磁感应强度减弱图1例2 一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，如图1所示，则这束带电粒子可能是( )A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束听课记录：变式训练2 有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图2所示，电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿( )图2A．y轴正方向B．y轴负方向C．z轴正方向D．z轴负方向例3 如图3所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？图3变式训练3 如图4所示，线框面积为S，线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线框平面的磁通量为________．若使线框绕OO′轴转过60°，则穿过线框平面的磁通量为________；图4若从初始位置转过90°，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°，则穿过线框平面的磁通量变化为________．【即学即练】1．关于磁感应强度的单位T，下列表达式中正确的是( )A．1 T＝1 Wb/m2B．1 T＝1 Wb·m2C．1 T＝1 N·s/C·m D．1 T＝1 N/A·m2．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培分子电流假说，其原因是( ) A．分子电流消失B．分子电流取向变得大致相同C．分子电流取向变得杂乱D．分子电流减弱3. 如图5所示，通有恒定电流的导线与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框由Ⅰ绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )图5A．ΔΦ1＜ΔΦ2B．ΔΦ1＞ΔΦ2C．ΔΦ1＝ΔΦ2D．ΔΦ1＝－ΔΦ24．试在图6中，由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向．图6参考答案课前自主学习一、1.磁感应强度 2.磁场强弱磁感线疏二、1.电流方向磁感线 2.轴线上内部三、1.环形电流 2.分子电流的取向是否有规律四、1.强弱、方向 2.平行直线五、1.垂直BS 2.Wb T·m2 3.磁通密度核心知识探究一、[问题情境]1．不是 2.安培定则(右手螺旋定则)[要点提炼]1．每一点的切线疏密2．(1)右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．(2)让右手弯曲的四指与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轴线上磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向．[问题延伸] 相交闭合二、[问题情境]1．通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似．2．当物体受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同．[要点提炼]1．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，这种分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．2．分子电流的取向三、[问题情境]1．强弱、方向处处相同的磁场2．研究电磁现象时，常常要讨论穿过某一面积的磁场及它的变化．[要点提炼]1．处处相同间隔相同的平行2．Φ＝BS 垂直[问题延伸]1．磁通量是标量，但有正负，其正负表示磁感线穿过面积的方向与规定的正方向相同还是相反．2．若有两个方向相反的磁场穿过某一面积，则穿过这一面积的磁通量为合磁场的磁通量．解题方法探究例1 A[磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，即小磁针静止时北极所指的方向，所以A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一组有方向的闭合曲线，实际上并不存在，细铁屑可以显示出其形状，但那并不是磁感线，B错；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线是假想的人为画出的曲线，两条磁感线的空隙处也存在磁场，C错；磁感线不能相交，D错．]变式训练1 BC[根据磁感线的定义，B对，C对，D错；在磁铁外部磁感线从N极到S 极，内部从S极到N极，磁感线为闭合曲线，所以A不正确．]例2 BC [小磁针N 极的指向即是磁针所在处的磁场方向．题中磁针S 极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外．由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动，因此B 、C 正确．]变式训练2 A [电子流沿x 轴正方向高速运动，相当于电流沿x 轴负方向．依据安培定则可得，在z 轴上的P 点处所产生的磁场方向沿y 轴正方向．所以，本题的正确选项为A .]例3 0.12 Wb 解析 方法一：把S 投影到与B 垂直的方向，则Φ＝B·S cos θ＝0.6×0.4×cos 60° Wb ＝0.12 Wb .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 ⊥，B ∥不穿过线圈，且B ⊥＝B cos θ，则Φ＝B ⊥S ＝B cos θ·S＝0.6×0.4×cos 60° Wb ＝0.12 Wb .变式训练3 BS 12BS 0 2BS解析 在图示位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS ；当线框绕OO′轴转过 60°时，可以将原图改画为从上向下看的俯视图，如图所示，Φ＝BS ⊥＝BS cos 60°＝12BS ；转过90°时，线框由与磁感线垂直变为平行，Φ＝0；当线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过的方向改变了，Φ1＝BS ，Φ2＝－BS ，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS. 即学即练1．ACD [由磁感应强度的定义式B ＝FIL知，C 、D 均对；由磁通量Φ＝BS 可知，A 对，B错．]2．C [根据安培的分子电流假说，当分子电流取向变得大致相同时，对外显示磁性，当温度升高或者受到敲击时，分子发生激烈的热运动或震动使分子电流取向变得杂乱无章，对外不能显示磁性．]3．A [磁通量是标量，但有正负，设位置Ⅰ和位置Ⅱ的磁通量绝对值分别为Φ1和Φ2，则ΔΦ1＝Φ1－Φ2，ΔΦ2＝Φ1＋Φ2.]4．(1)电流向下 (2)逆时针 (3)右进左出 (4)下进上出。

3.3 几种常见的磁场1．磁感线是假想的线，磁感线可以定性地描述磁场的强弱和方向。

2．电流的磁场方向可由右手螺旋定则(或安培定则)判定。

3．磁体的磁性可由安培分子电流假说来解释。

4．磁通量的大小为：Φ＝BS，磁感应强度也可叫做磁通密度。

理解教材新知知识点1 磁感线[自学教材]1．概念如果在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟这点的方向一致，这样的曲线就叫做磁感线。

利用磁感线可以地描述磁场。

如图所示是一根磁感线。

2．实验模拟用细铁屑可模拟磁感线的形状，如图所示是条形磁铁磁感线模拟图。

可发现在两极附近，磁场较，磁感线较。

[重点诠释]1．磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。

(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱。

(3)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极，磁感线是闭合的。

(4)磁感线不相交，不相切，也不中断。

2．磁感线与电场线的比较两种线比较内容磁感线电场线相似点引入目的形象描述场而引入的假想线，实际不存在疏密场的强弱切线方向场的方向相交不能相交(电场中无电荷空间不相交)不同点闭合曲线起始于正电荷，终止于负电荷(1)从电场、磁场的概念理解两种场线的相似点：矢量性——线的切线；强弱——线的疏密；方向的唯一性——空间任一点场线不相交。

(2)从两种场线的区别理解两种场的区别：电场线——电荷有正负——电场线有始终；磁感线——N、S极不可分离——磁感线闭合。

典题强化1．关于磁场和磁感线的描述，下列哪些是正确的()A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的北极C．磁感线的方向就是磁场方向D．两条磁感线的空隙处不存在磁场知识点2 几种常见的磁场、安培分子电流假说1．安培定则(1)直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与方向一致，弯曲的四指所指的方向就是环绕的方向，如图甲所示。

(2)环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与乙所示。

选修3-1 第三章磁场第三节几种常见的磁场年级：班级：学号：姓名：学习目标：1.知道磁感线的概念，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点.2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.知道安培分子电流假说的内容，并能解释简单的磁现象.4.知道磁通量的概念，并会计算磁通量．学习过程：【自主学习】一、磁感线1．定义：在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致．2．特点(1)磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁场强的地方，磁感线较密；磁场弱的地方，磁感线较疏．(2)磁感线某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向．二、几种常见的磁场1．直线电流的磁场安培定则：如图1所示，右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．直线电流周围的磁感线环绕情况如图1所示．图12．环形电流的磁场安培定则：如图2甲所示，让右手弯曲的四指跟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的轴线上磁感线的方向．图23．通电螺线管的磁场安培定则：如图乙所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指跟环形电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向．三、安培分子电流假说1.法国学者安培提出：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都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．(如图3所示)2．当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性．四、匀强磁场和磁通量1．匀强磁场(1)定义：强弱、方向处处相同的磁场．(2)磁感线特点：间隔相同的平行直线．2．磁通量(1)定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S 的乘积．即Φ＝BS .(2)拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的投影面积S ′与磁感应强度的乘积表示磁通量．(3)单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb,1 Wb ＝1_T·m 2.(4)引申：B ＝ΦS ，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度又叫磁通密度．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)通电直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的圆．(√)(2)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁铁周围的磁场．(√)(3)无论是直线电流、环形电流还是通电螺线管的磁场，用安培定则判断时，大拇指指的都是磁场方向．(×)(4)安培认为，磁体内部有许多环形电流，每个环形电流都相当于一个小磁体．(√)(5)一个物体是否对外显磁性，取决于物体内部分子电流的取向．(√)(6)穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零．(×)2．面积为2.5×10－2 m 2的矩形线圈垂直于磁场放在磁感应强度为4.0×10－2 T 的匀强磁场中，则穿过线圈的磁通量为____________ Wb.【新知探究】一、磁感线1．磁感线的特点：(1)磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁感应强度的方向，即小磁针N 极受力的方向．(2)磁铁外部的磁感线从N 极指向S 极，内部从S 极指向N 极，磁感线是闭合曲线．(3)磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线密集处磁场强，磁感线稀疏处磁场弱．(4)磁感线在空间不相交．2．磁感线和电场线的比较：相同点：都是疏密程度表示场的强弱，切线方向表示场的方向；都不能相交．不同点：电场线起于正电荷(或无穷远)，终止于无穷远(或负电荷)，不闭合；但磁感线是闭合曲线．例1 关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( )A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的B．磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的D．两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交二、几种常见的磁场1．常见永磁体的磁场(如图4所示)图4例2电路没接通时两枚小磁针方向如图5，试确定电路接通后两枚小磁针的转向及最后的指向．三、磁通量[导学探究](1)如图6，平面S在垂直于磁场方向上的投影面积为S′.若有n条磁感线通过S′，则通过面积S的磁感线有多少条？(2)若磁场增强，即B增大，通过面积S的磁感线条数是否增多？例3如图8所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？若使框架绕OO′轴转过60°角，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过90°角，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过180°角，则穿过线框平面的磁通量变化了多少？四、磁感应强度矢量的叠加磁感应强度是矢量，当空间存在几个磁体(或电流)时，每一点的磁场为各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和．磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则．例4 (2017·全国卷Ⅲ·18)如图9，在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l .在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时，纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零，如果让P 中的电流反向、其他条件不变，则a 点处磁感应强度的大小为( )图9A ．0 B.33B 0 C.233B 0D ．2B 0针对训练2 在磁感应强度为B 0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图10所示，a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )图10A ．b 、d 两点的磁感应强度相同B ．a 、b 两点的磁感应强度相同C ．c 点的磁感应强度的值最小D ．b 点的磁感应强度的值最大1. (磁感线的理解)如图11是条形磁铁的部分磁感线分布示意图，关于图中a 、b 两点磁场的描述，正确的是( )图11A ．a 点的磁场方向为图中B a 指向B ．b 点的磁场方向为图中B b 指向C ．a 点的磁感应强度大于b 点的磁感应强度D ．a 点的磁感应强度小于b 点的磁感应强度2．(安培定则的应用)如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是( )3. (磁通量的计算)如图12所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()图12A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶14．(磁感应强度矢量的叠加)如图13所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流，a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()图13A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处的磁感应强度的方向不同【归纳整理】。

高中物理选修3-1 第三章第3节几种常见的磁场学案课程目标：一、考点突破：二、重难点提示：重点：磁感线的特点及安培定则；难点：电流磁场的分布。

考点精讲：一、磁感线为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线。

1. 磁感线的定义：为了形象地描述磁场，在磁场中画出一簇有向曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致，这簇曲线叫作磁感线。

2. 物理意义：描述磁场大小和方向的工具（物理模型），磁场是客观存在的，磁感线是一种工具。

3. 磁感线的性质：（1）磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同（该点处磁场方向、磁感应强度方向、磁感线的切线方向、小磁针北极受力方向、小磁针静止时N极指向都是同一个方向）；（2）任何两条磁感线不相交、不相切；（3）任何一根磁感线都不中断，是闭合曲线；磁感线在磁体的外部是由N极指向S极，在内部是由S极指向N极；（4）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密处磁场越强，反之越弱；（5）磁感线并不真实存在，但其形状可以用实验模拟；没有画出磁感线的地方，并不等于没有磁场。

二、常见电流的磁场磁感线分布三、磁通量1. 定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。

2. 公式：Φ＝BS。

适用条件：（1）匀强磁场；（2）S为垂直磁场的有效面积。

3. 磁通量是标量。

4. 磁通量的意义：（1）磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。

（2）同一线圈平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零。

典例精析：例题1 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流，a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等，关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A. O点处的磁感应强度为零B. a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C. c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D. a、c两点处磁感应强度的方向相同思路分析：根据安培定则判断磁场方向，再结合矢量的合成知识求解。

几种常见的磁场导学案【学习目标】磁通量、磁感线、通电直导线、通电线圈。

【自主学习】1、磁感线所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的，在这些上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。

磁感线的基本特性：（1）磁感线的疏密表示磁场的。

（2）磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从指向；在磁体内部，由指向。

（3）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真实存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场。

2、安培定则判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：用握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是的环绕方向；判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为：让弯曲的四指所指方向跟方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管磁感线的方向（这里把环形电流看作是一匝的线圈）。

3、安培分子电流假说（1）安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——，分子电流使每个物质微粒都成为微小的，它的两侧相当于两个。

（2）磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由产生的。

（3）磁性材料按磁化后去磁的难易可分为材料和材料。

4、匀强磁场磁感应强度、处处相同的磁场叫匀强磁场（uniform magnetic field）。

匀强磁场的磁感线是一些直线。

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，则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量（magnetic flux），简称磁通。

（2）定义式：（3）单位：简称，符号。

1Wb=1T·m2（4）磁通量是标量（5）磁通密度即磁感应强度B=S 1T=1mAN1mWb2【典型例题】例1、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成角，如图所示。

设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？例2、如图所示，两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将（填“吸引”、“排斥”或“无作用力”），A端将感应出极。

3.3几种常见的磁场学案3学习目标1、知道什么是磁感线。

知道5种典型磁场的磁感线分布情况。

2、会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。

3、知道安培分子电流假说是如何提出的，会利用安培假说解释有关的现象。

4、理解磁现象的电本质。

5、知道磁通量定义，知道①二BS的适用条件，会用这一公式进行计算。

学习重点会用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说。

学习难点安培定则的灵活应用即磁通量的计算。

自主学习1._________________________ 磁感线是一些有方向的_______________ ,每一点的切线方向都跟该点的__________________ 相同。

磁感线的地方磁场强，磁感线稀疏地地方磁场弱。

磁感线为 ___________ ,在磁体的外部磁感线由N极________ ,回到S极。

在磁体的内部磁感线则由_指向N极。

两条磁感线不能_______ 。

磁感线也不 ____ 02._________________________________________ 如果磁场的某一区域里，磁感应强度的________________________________________________ 处处相同，这个区域的磁场叫_______ o距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。

3._________________________________________________________ 磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的______________________ ,简称磁通。

公式__________ ，单位是。

磁场中穿过某个面积磁感线的总条数—穿过该面积的的磁通量的大小。

磁感应强度B为垂直磁场方向单位面积的磁通量，故又叫_______ o4.安培认为磁性起源是在分子、原子等物质微粒内存在一种使每个物质微粒成为一个微小的磁体的__________ ,它的两侧相当于两个_______ O同步导学1.磁感线例1.关于磁感线的性质和概念.下列说法正确是（）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解答:磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，A对。

3．几种常见的磁场三维目标知识与技能1．知道什么是磁感线；2．知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布情况；3．利用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向；4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象。

理解磁现象的电本质；5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场；6．知道磁通量的定义，知道Φ＝BS的适用条件，利用公式进行有关计算。

过程与方法1．通过模拟实验体会磁感线的形状，培养学生的的实验观察、分析的能力和空间想象能力；2．由电流和磁铁都能产生磁场，提出安培分子电流假说，最后都归结为磁现象的电本质；3．通过引入磁通量概念，使学生体会描述磁场规律的另一重要方法。

情感、态度与价值观1．通过讨论与交流，培养对物理探索的情感；2．领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值观。

教学重点1．利用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说；2．理解磁通量的概念并能进行有关计算。

教学难点安培定则的灵活应用及磁通量的计算。

教学方法类比法、实验法、比较法。

教学用具条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源。

教学过程［新课导入］电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？磁场也可以用磁感线形象地描述。

那么什么是磁感线？又有哪些特点呢？这节课我们就来学习有关磁感线的知识。

［新课教学］一、磁感线在研究磁场时，我们引进磁感线来反映磁场的方向性，磁感线是一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同（即为小磁针静止时北极的指向）。

利用磁感线，我们就可以比较直观地描述磁场的方向性．1．磁感线在磁场中画出一些曲线，使些曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致，这样的曲线就叫做磁感线。

利用磁感线可以形象地描述磁场。

2．磁感线的实验模拟演示：在磁铁的不同位置放上小磁针。

现象：静止时小磁针的N 极指向各不相同。

能显示出磁感线的形状。

3几种常有的磁场学习目标1.知道什么叫磁感线.2.知道几种常有的磁场(条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管)及磁感线散布的状况.3.会用安培定章判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向.4.知道安培分子电流假说,并能解说相关现象.5.理解匀强磁场的观点,明确存在匀强磁场的两种情况.6.理解磁通量的观点并能进行相关计算.自主研究1.磁感线是一些有方向的,每一点的切线方向都跟该点的同样 .磁感线的地方磁场强,磁感线部磁感线由极出发 ,回到极 .两条磁感线不可以.的地方磁场弱.磁感线为极 . 在磁体的内部磁感线则由曲线 ,在磁体的外极指向2.假如磁场的某一地区里,磁感觉强度的、到处同样,这个地区的磁场叫.距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内部的磁场(除边沿部格外以为是匀强磁场.3.安培以为磁性发源是在分子、原子等物质微粒内存在着一种使每个物质微粒成为细小的磁体的,它的双侧相当于两个.) 都可合作研究【情况 1】演示实验 :察看小磁针和铁屑在磁场中的散布提出问题 :1.我们在学习电场的时候是怎样用电场线来描绘电场强度的?对于磁场也是这样吗?2.察看磁铁四周的磁感线,有什么样的散布特色?总结 :1.曲线上2.磁感线是闭合曲线表示该点的磁场方向:磁铁外面磁感线从;出发到表示大小,内部是从.到.【情况 2】奥斯特发现电流的磁效应后,指引出电磁学的一系列新的发现.电流的磁场是怎样散布的呢 ?提出问题 1.能否能用细铁屑反应直导线磁场的散布?请设计实验考证.2.请经过实验结果总结概括直线电流四周的磁感线的特色.设计实验方案 :实验结果 :安培定章 (也叫右手螺旋定章)内容 :【情况 3】提出问题 1.请画出它们的磁感线空间走向及疏密散布状况.2.依据记录的电流的方向和磁感线的方向,思虑这二者之间有没有联系?可否用安培定章来描绘 ?安培定章的此外一种表述:【例题】通电螺线管四周磁场的特色:两头分别是N 极和 S 极 ,管内是匀强磁场,管外为非匀强磁场 .在方框内画出通电螺线管四周磁场的立体图、横截面图和纵截面图.【情况 4】提出问题1.磁铁和电流都能产生磁场,它们能否有联系?2.怎样用安培分子电流假说解说磁化和退磁现象?【情况 5】图中所示两个异名磁极间的磁场提出问题1.察看剖析 ,两磁极间的磁场有何特色.2.在什么情况中 ,存在这类电场.总结 :匀强磁场定义 :.产生方法 :.【情况 6】光经过洞口提出问题1.“光通量”由光的强弱及洞的面积决定,那么我们怎样来描绘磁通量呢?2.光芒垂直入射与夜晚光芒倾斜入射时经过的“光通量”不一样,那么B和S不垂直时怎样描述磁通量 ?总结 :1.磁通量定义式:.单位 :2.当 B 和 S 不垂直时 ,应当找到,此时定义式为.讲堂检测1.对于磁感线 ,以下说法中正确的选项是()A.两条磁感线的缝隙处必定不存在磁场B.磁感线老是从N 极到 S 极C.磁感线上随意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D.两个磁场叠加的地区,磁感线可能订交2.对于磁感线与电场线,以下说法正确的选项是()A. 电场线起止于电荷,磁感线起止于磁极B.电场线必定不闭合,磁感线必定是闭合的C.磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D.沿磁感线方向磁场渐渐减弱3.对于匀强磁场 ,以下说法中正确的选项是()A. 在某一磁场中 ,只需有若干处磁感觉强度同样 ,则这个地区里的磁场就是匀强磁场B.只需磁感线是直线 ,该处的磁场必定是匀强磁场C.匀强磁场中的磁感线,必然是互相平行且间距相等的直线D.距离很近的两个异名磁极之间及通电螺线管内部凑近中间部分的磁场,都可视为匀强磁场4.下边每张图中,最里边的小圆表示一根通电直导线的截面,标出了导线中电流的方向,周围的齐心圆表示通电直导线磁场的磁感线.此中能比较正确地反应磁场状况的是()5.如下图 ,带正电的金属围绕轴OO' 以角速度ω 匀速旋转,在环左边轴线上的小磁针最后均衡的地点是()A.N 极竖直向上B.N 极竖直向下C.N极沿轴线向右D.N极沿轴线向左6.在如下图的电路中,当开关S 断开时,螺线管中小磁针N 极的指向如下图,则当开关S 闭合后 ,小磁针静止时,N极的指向为()A. 垂直纸面向里B.垂直纸面向外C.水平向右D.水平向左8.如下图 ,框架面积为S,框架平面与磁感觉强度为 B 的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量的状况是()A. 如图地点时等于BSB.若使框架绕OO' 转过 60°角 ,磁通量为BSC.若从初始地点转过90°角 ,磁通量为零D.若从初始地点转过180 °角 ,磁通量变化为2BS。

3.3几种常见的磁场 学案（人教选修 3-1）［学习目标定位］1.知道磁感线的概念，知道几种常见磁场的磁感线分布.2.会用安培定则判断电流的磁场方向.3. 了解安培分子电流假说.4.知道什么是匀强磁场.5.知道磁通量的概念，会用O= BS 计算磁通量.知识，储备区、磁感线 如果在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一 致，这样的曲线就叫做磁感线.在磁体两极附近，磁场较强，磁感线较密.二、几种常见的磁场 安培定则的几种表述1.直线电流的磁场方向：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲 的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向.这个规律也叫右手螺旋定则.2.环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与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轴线上磁感线的方向.3.通电螺线管的磁场：从外部看，通电螺线管的磁场相当于一个条形磁铁的磁场，所以用安培定则时，拇指所指的是它的北极的方向. 三、安培分子电流假说法国学者安培提出了著名的分子电流假说.他认为，在原子、于两个磁极.四、匀强磁场 强弱和方向处处相同的磁场.匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线. 五、磁通量设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面,面积为在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是伺故涓本训源 推陈方可却新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都成为微小的磁体,它的两侧相当S,我们把B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通.用字母d 表示磁通量，则O = BS.Wb.学习，探究区基础自学落实甫点互动探究、磁感线安培定则［问题设计］在磁场中放一块玻璃板，玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有规则地排列起来，模拟出磁感线的形状.由实验得到条形磁铁和蹄形磁铁的磁场的磁感线是如何分布的？答案［要点提炼］ 1磁感线和电场线的比较:相同点：都是疏密程度表示场的强弱，切线方向表示场的方向；都不能相交.不同点：电场线起于正电荷，终止于负电荷，不闭合；但磁感线是闭合曲线.2■电流周围的磁感线方向可根据安培定则判断.（1）直线电流的磁场：以导线上任意点为圆心的同心圆，越向外越疏.XI XXX（如图1所示）立林图橫就面图- X纵截而图⑵环形电流的磁场：内部比外部强，磁感线越向外越疏. （如图2所示）横截面图⑶通电螺线管的磁场：内部为匀强磁场，且内部比外部强. 极外部由N极指向S极.（如图3 所示）内部磁感线方向由S极指向N面积进行计算，即①=BS 1 = BScos_ 9（如图6）.二、安培分子电流假说［问题设计］磁场有什么联系?答案 它们的磁场都是由电荷的运动产生的.［要点提炼］ 1安培分子电流假说安培认为，物质微粒内的分子电流使它们相当于一个个的小磁体& GO OCT凸p gg o◎ OQ a KQ3■安培分子电流假说说明一切磁现象都是由电荷的运动产生的.三、匀强磁场磁通量［问题设计］取两块较大的磁铁，让两个平行的异名磁极相对， 在距离很近时用细铁屑模拟磁感线的分布, 你观察到的结果怎样?答案磁感线互相平行.［要点提炼］ 1.匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线. 2.磁通量的定义式：①二BS ，适用条件：磁场是匀强磁场，且磁场方向与平面垂直.3.当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场横戡面图纵栽面图磁铁和电流都能产生磁场,而且通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似, 它们的（如图4）.2■当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性（如图5甲）；当铁棒中分子电流（如图乙）.B 的方向的投影N S图4Ch D-CH CH O-0*0" ■& 0^0^［延伸思考］什么是磁通密度？其单位是什么?答案磁通密度就是磁感应强度，其单位可表示为Wb/m 2典例精析一、对磁感线的认识【例1 关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（ ）A .磁感线从磁体的 N 极出发，终止于 S 极B .磁感线可以表示磁场的方向和强弱C .沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D .因为异名磁极相互吸弓I,所以放入通电螺线管内的小磁针的 N 极一定指向螺线管的S 极内，磁场方向从 S 极指向N 极，而小磁针静止时 N 极指向磁场方向，故放在通电螺线管内 的小磁针N 极指向N 极，选项D 错误. 答案 B二、对安培定则的理解与应用【例2 如图7所示，图a 、图b 是直线电流的磁场，图C 、图d 是环形电流的磁场，图 图f 是通电螺线管电流的磁场.试在各图中补画出电流方向或磁感线的方向.解析 在磁体外部，磁感线从磁体的N 极出发指向 S 极，在磁体内部，磁感线从磁体S 极出发指向N 极，故选项A 错误；磁感线较密的地方, 磁场较强，反之较弱，曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，选项B 正确，选项C 错误；在通电螺线管e 、X5B ffil答案 BC四、对磁通量的认识及计算【例4 如图8所示，框架面积为 S ,框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则•若使框架绕 00 '转过60°角，则穿过框架平面的磁通量为;若从初始位置转过 90。

3、3几种常见的磁场
【教学目标】
（一）知识与技能
1、知道磁感线和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电流和通电线圈周围磁场的方向
3、了解安培分子电流假说
（二）过程与方法
1、通过微课的实验演示让学生明确常见磁场周围的磁感线分布情况
2、通过对实验现象的观察得出安培定律
3、通过对立体图的观察得出各角度的平面图
（三）情感态度与价值观
通过实验现象的分析和探究，以及问题的思考和解答培养学生的科学探究能力、理论思维能力和空间想象及转化能力
【教学重点难点】
重点：常见磁场的空间分布情况，安培定则内容
难点：磁场的空间立体图转化为各角度平面图
【教学方法】
本节课采用的教学方法为实验演示、讲授、讨论、练习
【教学用具】
条形磁体、马蹄形磁体立体磁感线演示仪，通电直导线、环形电流和通电螺线管演示仪，铁屑，小磁针
【教学过程】
2、马蹄形磁铁
这是同名磁极和异名磁极周围的磁场分布情况
大家注意观察直导线周围的磁场
分布特点，和电流方向改变时小
磁针的指向
安培定则：用右手握住导线，让
学生观看微课演示
大家注意观察环形电流中央区域的磁
场分布和两边周围的磁场分布，以及
磁场中各点的方向
请大家分析环形电流的电流方向和周
围磁场方向遵循什么规则？
S
内部磁场一些平行的直
通电螺线管的立体图、左视图和纵截面图该如何画？。