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视频标签：磁感应强度
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视频课题：高中物理选修3-1第三章第2节《磁感应强度》河南省 - 洛阳
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《磁感应强度》教学设计
一、教材分析
《磁感应强度》是人教版选修3-2第三章第2节；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；磁感应强度是对磁场强弱的定量描述，是学习“磁场对通电导线的作用，磁场对带电粒子的作用”一个重要的基础。
二、学情分析
1、学生已有的认知水平和能力基础 （1）知道电场强度的定义及特点 （2）知道磁场有强弱和方向
（3）对类比法、比值定义法、控制变量法等物理方法比较熟悉 2、学生可能遇到的困难和问题 （1）电流元的理解
（2）实验操作过程，细节容易导致实验数据误差较大 （3）如何进行探究，并总结结论
三、教学目标
1、知识与技能
（1）理解磁感应强度的定义，知道其大小、方向、定义式和单位。 （2）会用磁感应强度的定义式进行有关计算。 2、过程与方法
（1）通过类比，实验和分析，寻找描述磁场强弱的物理量——磁感应强度。 （2）进一步体会通过比值法定义物理量的方法。 （3）进一步在实验中体会控制变量法。 3、情感态度与价值观
（1）关注物理与生活相互联系，在生活中的实际应用。
（2）发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦
四、重难点分析
教学重点：（1）理解磁感应强度的定义
（2）应用磁感应强度的定义式进行有关计算 教学难点：(1）磁感应强度概念的建立
（2）探究影响通电导线在磁场中受力的因素
五、教学过程
环节一、引入新课，提出磁感应强度概念
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引导学生思考以下问题：
提问： 生活当中的磁现象让我们认识磁场有强弱和方向，我们如何来进行描述呢？在研究电场的时候我们是如何描述的呢？
回答：我们研究电场中的检验电荷的受力情况，确定了一个叫做电场强度的物理量，用来描述电场的强弱。
研究磁场的强弱和方向我们引入一个新的物理量——磁感应强度 环节二、实验探究，磁感应强度的方向
把很多可以转动的小磁针，放入磁场中让同学们观察，小磁针静止时，它的指向也就确定了。物理学中把小磁针N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向。
环节三、实验探究，影响通电导线受力的因素
巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，实验室中的小磁铁却只能吸起几枚铁钉
提问：1、磁场有强弱之分，如何来描述磁场的强弱呢？ 2、磁感应强度的大小能否从小磁针受力情况来研究，为什么？
回答：不行，因为小磁针N极不能单独存在，至少到目前还没有单N极，单S极，所有不可能测定N极受力的大小。那怎么
办呢？让学生继续思考，转换思维那么只能从电流在磁场中受力的角度试着去探究 提问：2、能不能用一段通电导线来检验磁场的强弱呢? 定性分析实验设计一：
把学生分成四人一小组，探究影响通电导线 受力的因素。
同学们小组分析实验现象得出： 1、导线摆放角度 2、电流的大小 3、通电导线的长度
4、磁场的强弱 ——— 这些因素有关系。
提问：受力既然和这几个因素有关，那我们能不能同时让这几个量变化来一起研究呢？——引导学生使用控制变量法。
实验中导体棒受力同摆放角度有关，但垂直摆放受力最大，实验效果也很明显，让学生接下来的探究每次方向都要垂直放置。 定性分析实验设计二、
学生实验操作：先用相同的磁铁做1、2两组实验
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1、保持导线通电部分长度L不变，改变电路中电流I大小，观察力F的变化 2、保持电路中的电流I大小不变，改变导线通电部分长度L，观察力F的变化
3、保持电路中的电流I大小和导线通电部分长度L不变，加小磁片增强磁铁的磁性，观察力F的变化 在误差允许的范围内：
1、L一定的情况下，I越大F越大 2、I一定的情况下，L越大F越大 3、I、L一定的情况下，磁场越强F越大
提问： F既然和这些因素有关，是不是最简单的正比关系呢？我们还需要定量的实验进行研究。
定量分析演示实验：
先介绍实验仪器，上下磁铁产生竖直方向的磁场，竖直的线框下面的一段在磁场当中，通电后，线框受力偏转，指针指示的刻度就表示磁场对线框的作用力大小。
先保持电流一定，连接两端接线柱，接入磁场中通电长度最大，Ｆ指在第三格，如果Ｆ与Ｌ成正比，改变长度大小，Ｆ应该成比例变化。再保持长度不变，减小电流，若Ｆ与Ｉ成正比，F也应该成比例变化。 定量实验结论：
在导线和磁场垂直的情况下，通电导线受到的力F大小与导线中的电流I成正比，与导线长度L成正比。用公式表示为F=I L B 环节四、归纳总结，提出磁感应强度的定义式
提问： 公式当中B是比例系数，同一磁场中，不管I、L如何改变，B总是不变的，如果是在非匀强磁场中我们怎样研究磁场中某点的磁感应强度？
选择模型：很短的一段通电导线
这里给同学们介绍一下电流元：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？这里采用设问方式（没有必要加大难度）
蹄形磁铁U形内部的磁场可以看做匀强磁场，因为要检测磁场中某点的磁感应强度的大小，研究较长的一段导线受力情况推知一小段电流元的受力情况，也代表磁场某点的情况。由于电流元不可能单独存在，只能在电路中存在，所以我们选一段相对较短导线，尽量采用匀强磁场。电流元是理想化的模型。 引导：通过对实验的引申和推广使同学们了解比值 F/ＩＬ是磁场中各点的位置函数。换句话说，在非匀强磁场中比值是因点而异的，某一确定的位置比值不变。引导学生类比电场强度的方法，归纳用F与IL的比值反映不同位置磁场的强弱程度，即磁感应强度的概念。 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
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的比值叫磁感应强度，用字母B表示。
（2）比值定义法：当B与I垂直时，B=F/IL B由磁场本身决定，与电流元无关。 （3）物理意义：描述磁场强弱和方向
（4）单位：国际单位制，特斯拉，简称特，符号T
（5） B是矢量，既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则 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
环节五：多媒体展示一些磁场的磁感应强度
多媒体展示教材内容“一些磁场的磁感应强度”，使学生知道地磁场及自然界中各种磁源磁场的强弱数量级。并简单介绍可以使用磁传感器探测周围的磁场强弱。
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
环节六：反馈总结提高认识
最后让学生比较E与B定义的异同，进行归纳总结，提高认识。如果课时时间足够，补充两道例题。 【例题1】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？
【例题2】接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大？该通电导线受到的磁场力是多大？
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NTAm
5
六、板书设计
第二节 磁感应强度
１、磁感应强度是矢量。磁场的方向：磁针静止时N极所指的方向为该处磁场的方向。 ２、定义式：
条件：电流和磁场方向垂直。
３、物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量。 ４、单位：特斯拉，简称特，国际符号是T。 1T＝1N／A•m
七、作业布置1.课后题2、3题 2.配套巩固作业题 八、教学反思
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
