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视频标签：磁感应强度
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视频课题：人教版高中《物理》选修3-1第三章第2节《磁感应强度》广东省 - 江门
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高中物理 选修3-1 第三章第2节 磁感应强度
一、教材分析
《磁感应强度》是人教版选修3-1第三章第2节的内容。电磁学是高中物理的主干知识，而磁场和电场一样都是电磁学的核心内容。磁感应强度是磁场强弱的定量描述，是后续学习“磁场对通电导线作用，磁场对带电粒子作用”的一个重要基础。
二、学情分析
本节课内容对学生来说比较抽象，但学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识，且在研究电场时，已经学习了一个叫做电场强度的物理量，用来描述电场的强弱，因此本节采用类比的方法引出表示磁场强度和方向的物理量——磁感应强度。又因为磁场对磁体和通电导体的作用力要比电场对电荷的作用力复杂，学生较难理解到位，所以本节课要做好影响磁场力大小因素的几个演示实验，通过实验探究、逻辑推理、对比分析等方法建立磁感应强度的概念。
三、教学目标
（一）知识与技能
1．理解磁感应强度这个概念的引入和建立过程。 2、掌握磁感应强度的方向和大小。 （二）过程与方法
通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）、实验探究、逻辑推理等物理方法使学生理解和掌握磁感应强度的概念。
（三）情感态度与价值观
通过课堂展示生活实例，增强学生学习的兴趣和好奇心，培养学生探究物理现象的兴趣，进一步体会控制变量法这一重要物理研究方法，提高综合学习能力，培养科学素养。
四、重难点分析
磁感应强度概念的建立是重点同时也是难点。通过与电场强度类比，同时以实验演示为基础进行定性的分析，辅以逻辑推理，得出磁场对电流元的作用力与电流大小及导线长度的正比关系，引导学生得出磁感应强度的定义，从而突破难点。
五、教学流程
演示实验引入磁场存在强弱、方向
启发磁场的研究方法（类比电场）
探究磁场的方向
探究磁场的强弱
传统实验
定性探究
得出B的定义
理解B的含义 巩固练习 总结提升
逻辑推理 加
深理解
六、教学过程
（一）导入新课
实验1、讲台上有4块大小形状不一的磁铁，请两位挑战者各挑选其中一块磁铁吸起讲台上的钩码，吸起钩码的数量最多即挑战成功。
总结：通过比较，大家一起总结，不同磁铁的磁性强弱不同。
我们这节课的任务就是寻找描述磁场强弱和方向的物理量。
提问：应该用哪个物理量来描述磁场的强弱和方向？ （二）探究1：磁场强弱和方向的研究方法
提问：如何研究磁场的强弱和方向？请同学们回忆，之前在学习电场的时候，是用哪个物理量来描述电场的 强弱和方向的？
引导 那么我们用相似的方法来寻找描述磁场强弱和方向的物理量，同学们试着猜一下？
（三）探究2：磁感应强度方向
提问：在电场中我们用试探电荷在电场中某位置的受力方向来判断该位置电场方向。那么磁场对什么物体会
产
生力的作用？该如何确定某点磁场方向呢？
实验2、在投影仪中放入一个磁铁，在磁铁周围就存在磁场，把小磁铁放进去，看看观察小磁针N极S极所指 的方向，移动小磁针到其他位置，观察小磁针指向有没有发生变化？
总结：在物理学中，把小磁针静止时北极受力的方向或北极所指的方向规定为该点磁感应强度的方向，简称磁场方向。
（四）探究3：磁感应强度大小
提问：怎样定义磁感应强度的大小呢？我们是否可以依旧采用小磁针？
选择模型：在磁场中垂直放置一段很短的通电导线
在物理学中，我们把很短的一段通电导线中电流大小I和导线长度L的乘积称为电流元 思考：为什么选择很短的？为什么要在磁场垂直放置（设问但不马上回答）？
学生分组讨论：
思考：通电导线在磁场中的受力与那些因素有关？
学生回答:磁场强弱、电流大小、导线长短、导线与磁场的摆放角度。
学生分组讨论:设计实验验证通电导线受力与这些物理量之间的关系，大胆猜想，发散思维。 启发学生:当一个物理量与多个物理量都有关系时，采用控制变量法去逐一分析。
探究通电导线在匀强磁场中的受力与摆放角度的关系
实验3、在匀强磁场中，保持导体棒长度不变，通过的电流大小不变，将导体棒与磁场方向垂直放置，通电，观察导体棒是否滚动，断开开关，将导体棒平行于磁场方向放置，通电，观察导体棒是否滚动，断开开关，实验结束。
总结：导体棒垂直于磁场方向时，受到磁场的作用力最大，导体棒平行于磁场方向时，受到磁场的作用力最小，为零。其他角度受到的磁场作用力介于两者之间。所以在接下来的探究实验中，我们保持通电导线垂直于磁场
方向，改变其他物理量，使得磁场的作用力效果明显（同时解释了之前讲到电流元那里的设为“为什么要在磁场中垂直放置通电导线？”）。
【传统实验定性演示】由教师演示，观察现象，得出结论，学生总结
实验4：保持导线有效长度不变，改变电流的大小。调节滑动变阻器，观察现象。 总结：当磁场和导线长度L不变的情况下，电流I越大，偏角越大，F越大。 实验5：保持电流不变，改变导线在磁场中的有效长度，观察现象。
总结：当磁场和电流大小I不变的情况下，导线长度L越长，偏角越大，F越大。
=F
k
IL即逻辑推理
实验研究说明：
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，又 与I和L的乘积IL成正比，即： 说明：（1）k为比例系数，与I和L无关
（2）磁场中同一点，k值相同； 磁场中不同点，k值一般不同；
思考: 比值 有何物理意义？
（五）定义磁感应强度
1）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线， 所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度，用字母B表示。
2） 定义式：F
BIL
（比值法） 3） 单位：特斯拉，简称特，符号T
强调：磁感应强度是矢量，方向与该点磁场方向相同。
特别提醒：磁感应强度与电流元受力情况无关，与其放置方向无关，与电流元大小 无关，仅由磁场本身性质决定。
（六）了解特斯拉和一些磁场的磁感应强度
特斯拉(Nikola Tesla，1856～1943)，美国电气工程师。他一生致力于交流电的研究，是让交流电进入实用领域的主要推动者
人体器官内的磁场 10－
13～10－
9
地磁场在地面附近的平均值
5×10－
5 我国研制的作为α磁谱仪核心部件的大型永磁体中心的磁场
0.134 6 电动机或变压器铁芯中的磁场
0.8～1.7
（七）将课前的知识框架补充完整
七、能力突破
1、（单选）下列关于磁感应强度的说法，正确的是( )
A．因为F
B=
IL
，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比， 与其长度和电流的乘积IL的大小成反比。
B．磁场的磁感应强度取决于磁场本身，与通电导线受的磁场力、导线的长度及电流的大小等均无关。 C．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零。 D．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向 本题设计意图：强调以下两点
（1）磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同，但绝非电流的受力方向
11
N
TAmFILF
IL
（2）磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针，电流的存在与否无关，而是由磁场本身决定的。 2、（多选）下列说法中正确的是( )
A．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同 B．磁感应强度的方向与电流元所受磁场力的方向相同
C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁 场的强弱
本题设计意图：理解磁感应强度和电场强度的区别
八、课堂小结
九、作业
1、《课本》P85 第2题 2、《三维设计》P67
板书设计
§ 3.2 磁感应强度
一、 方向：
小磁针静止时N极的指向 二、 大小：
1、 定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的安培力F跟电流I和导线长度L乘积IL的比
值，叫做通电导线所在处的磁感应强度。
2、 定义式：F
BIL
（比值法） 3、 单位：特斯拉，T，N
1T=1Am
强调：磁感应强度是矢量
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