【題】磁感應(yīng)強(qiáng)度 編號(hào)______________________ ___
一、【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能
（1）理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義 ，知道B的單位是特斯拉；
（2）會(huì)用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；
（3）會(huì)用公式F=BIL解答有關(guān)問題。
2、過程與方法
（1）使學(xué)生知道物理中研究問題時(shí)常用的一種科學(xué)方法——控制變量法；
（2）通過演示實(shí)驗(yàn)、分析總結(jié)、獲取知識(shí) 。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：使學(xué)生學(xué)會(huì)由個(gè)別事物的個(gè)性認(rèn)識(shí)一般事物的共性的科學(xué)方法。
【重點(diǎn)與難點(diǎn)】
磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義。
磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立。
用具：磁鐵、電、金屬桿、導(dǎo)線、鐵架臺(tái)、投影儀、投影片。
（一）引入新
磁場(chǎng)不僅具有方向，而且也具有強(qiáng)弱，為表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向就要引入一個(gè)物理量。怎樣的物理量能夠起到這樣的作用呢？
提問1：用哪個(gè)物理量描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？
答：用電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。
提問2：電場(chǎng)強(qiáng)度是如何 定義的，其定義式是什么？
答：電場(chǎng)強(qiáng)度是通過將一檢驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中分析電荷所受的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷量的比值定義的，其定義式為E= 過渡語(yǔ)：今天我們用相類似的方法學(xué)習(xí)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度。
（二）進(jìn)行新
1、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存在的。電場(chǎng)有強(qiáng)弱和方向，磁場(chǎng)也有強(qiáng)弱和方向。大家想一下，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是如何規(guī)定的？對(duì)研究磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向你有何啟發(fā)？
規(guī)定正電荷所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。場(chǎng)強(qiáng)的方向是從電荷受力的角度規(guī)定的。小磁針放入磁場(chǎng)中會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用，因此，磁場(chǎng)的方向可以從小磁針受力的角度規(guī)定。
在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
問題1：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況研究？
答：不能。因?yàn)樾〈裴槻粫?huì)單獨(dú)存在一個(gè)磁極，小磁針靜止時(shí)，兩個(gè)磁極所受合力為零，因此無(wú)法從小磁針受力的角度確定磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，既無(wú)法定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
問題2：那我么如何研究磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小呢？
答：從電流在磁場(chǎng)中受力的角度去研究。

2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
指出：在物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL叫做電流元。但要使導(dǎo)線中有電流，就要把它連接到電上，所以孤立的電流元是不存在的。那我們?cè)鯓友芯看艌?chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度呢？
討論：可以在磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向都相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，研究較長(zhǎng)的一段通電導(dǎo)線的受力情況，從而推知一小段電流元的受力情況。如圖所示，三塊相同的蹄形磁鐵并列放置，可以認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是均勻的，將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時(shí)導(dǎo) 線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過這個(gè)角度我們可以比較磁場(chǎng)力的大小，分別接通“2、3”和“1、4”可以改變 導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度，電流強(qiáng)度由外部電路控制。

（1）先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度不變，改變電流的大小。
結(jié)論：通電導(dǎo)線長(zhǎng)度一定時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力就越大。
（2）然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度。
結(jié)論：電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長(zhǎng)，磁場(chǎng)力越大。
講解：精確的實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力的大小，既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，與導(dǎo)線中的電流I也成正比，即與I和L的乘積成正比，用公式表示為F=BIL，式中B為比例系數(shù)。
問題：B有何物理意義呢？在不同的蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。
結(jié)論：
1、在同一磁場(chǎng)中，不管I、L如何改變，比值B總是不變的。
2、I、L不變，但在不同的磁場(chǎng)中，比值B是不同的。
3、可見，B是由磁場(chǎng)本身決定的，在電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度L相同的情況下，電流所受的磁場(chǎng)力越大，比值B越大， 表示磁場(chǎng)越強(qiáng)。
總結(jié)：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度，即 。

【說(shuō)明】
1、如果導(dǎo)線很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
2、物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。
3、單位：在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是T。 1 T=1
4、方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
（投影）讓學(xué)生了解特斯拉。
（投影）了解一些磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

3、實(shí)例探究
對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解
例1、下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說(shuō)法中正確的是（ ）?
A.通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大
B.通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大
C.放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無(wú)關(guān)
解析：正確答案是D。因?yàn)榇艌?chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場(chǎng)本身決定，與通電導(dǎo)線的受力及方向都無(wú)關(guān)。所以A選項(xiàng)錯(cuò)，D選項(xiàng)正確。因?yàn)橥�電�?dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，而且與通電導(dǎo)線的取向有關(guān)，故B選項(xiàng)錯(cuò)，對(duì)C選項(xiàng)雖然勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等，但當(dāng)導(dǎo)線在各個(gè)位置的方向不同時(shí)，磁場(chǎng)力是不相同的（導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)受磁場(chǎng)力最大，與磁場(chǎng)平行時(shí)受磁場(chǎng)力為零），而Ｃ選項(xiàng)中沒有說(shuō)明導(dǎo)線在各個(gè)位置的取向是否相同，所以Ｃ選項(xiàng)錯(cuò)。答案：D
【說(shuō)明】
1、磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與通電導(dǎo)線的受力無(wú)關(guān)，由磁場(chǎng)本身決定。
2、通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，還跟導(dǎo)線的位置取向有關(guān)。

例2、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）
A.磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電流I、長(zhǎng)為L(zhǎng)的一小段導(dǎo)線放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力F與I、L的乘積的比值。
B.一小段通電導(dǎo)線放在 某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處一定沒有磁場(chǎng)。
C.一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中A處時(shí)受磁場(chǎng)力比放在B處大，則A處磁感應(yīng)強(qiáng)度比B處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
D.因?yàn)锽 =F／IL，所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在 該處的通電小段導(dǎo)線IL乘積成反比。
答案 ：ABCD

例3 、一根導(dǎo)線長(zhǎng)0.2m，通過3A的電流，垂直放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是6×10-2N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是_____T；如果該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是_____T。
解析：由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式 ： 得： T=0.1T ，當(dāng)導(dǎo)線 的長(zhǎng)度和電流都減小一半，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，仍為0.1T。答案：0.1T；0.1T。
5、作業(yè)1、閱讀本第85頁(yè)科學(xué)漫步《地球磁場(chǎng)與古地質(zhì)學(xué)》 2、完成P90練習(xí) 1、2、3

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