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电流表中蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，当线圈中通入恒定电流时，线圈将发生转动，电流表的指针也随着偏转.最后停在某一偏角位置上，则在偏转过程中随着偏转角度的增大（&&& ）A.线圈受到的安培力的力矩将逐渐增大B.线圈所受安培力的力矩将逐渐减小C.线圈所受安培力的力矩不变D.电流表中螺旋弹簧所产生的阻碍线圈转动的力矩将逐渐增大
解析:线圈在均匀辐射状磁场中转动时，线圈平面一直与磁场平行，所以磁力矩不变.螺旋弹簧的扭转力矩正比于线圈的偏转角，所以随着线圈和指针的偏转，其扭转力矩也越来越大，C、D选项正确.答案：CD
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【教学目标】
一 知识目标　(1)知道电流表的基本构造．　(2)知道电流表测电流大小和方向的基本原理．　(3)了解电流表的基本特点二 能力目标:应用学过的知识解决实际问题的能力．三 情感目标:通过学习电流表的原理，学会将所学的知识应用到实际问题中，培养学生分析问题、解决问题的能力．
【重难点】重点：电流表的构造和测量电流的原理
难点：通电线圈在磁场中所受的磁力矩
【教材分析】本节的重点是电流表的工作原理，通过定量推导得出电流和指针偏转角度的关系，突出重点，进而突破安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡这一难点.注意分析安培力的力矩与线圈所处位置无关。
【教法设计】本节要求学生自主探究电流表测电流大小和方向的原理.在教学活动中应调动学生的探究热情,充分利用教具、模具、实验器材的作用,让学生清楚地了解电流表的基本结构及构件的作用。并引导学生利用所学知识，定量地推导出电流和指针偏角之间的关系，从而深入理解电流表的工作原理。并知道前面学过的电流表两个重要参量Ig和Rg的意义。活动中,动手动脑,提高学生的物理素质。
【课时安排】1课时
【教学用具】电流表、电源、开关、导线、高值电阻、电阻箱、教学模具。
【教学过程】
一&&& 复习导学：
电路中物理量的测量离不开电表，在电学实验中，我们知道了电流表、电压表、欧姆表的使用方法。但大家是否知道它们为什么可以用来测电流、电压和电阻呢？其实，这些电表都有一个相同的核心部件----表头，表头实际上就是一个灵敏电流表。对电流表的深层理解有助于我们对其它电表的进一步认识。那么，电流表是如何来测量电流的呢？这一堂课，我们来共同研究常用的磁电式电流表的工作原理。下面，请大家阅读本节教材的第一段，观察桌上的电流表，了解电流表的结构，作好记录。
二& 新课教学
（一）电流表的构造及原理探究
1．电流表的构造探究：
（1）引导学生阅读教材，观察电表结构，猜想构件的作用，作好记录。注意：突出主要构件---软磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等；明确刻度盘是均匀的。（教师下堂和同学共同探究、交流。结束后，点同学回答观察到的现象。）
师：这位同学，将你们的观察结果告诉大家，好吗？
（2）用Flash动画展示电流表的各部分结构
师：很好，观察得很仔细。为了使大家对电流表的结构有一个更加清楚的认识，请看动画。
（3）用教学模具加深印象。
师：请看表头的模具，各构件间的空间位置关系更加清楚了。（取出“通电线圈”，使学生明确螺旋弹簧与线圈及接线柱的连接关系----螺旋弹簧的一端固定在固定装置上，用导线与接线柱相连，另一端固定在转轴上与线圈连通，被测电流就是经过这两个螺旋弹簧流入线圈的）
师：这些构件有什么作用呢？这位同学，将你的猜想告诉我们，好吗？
师：很好。是不是这样呢？让我们一起来探究。请大家利用桌上的实验器材，设计电路，探究电流表指针偏转、停止的原因。不过，我得事先提醒大家，表头允许通过的电流很小，要利用好10千欧的电阻及电阻箱。
2．电流表的工作原理探究：
（1）进行学生实验，观察电流表指针的偏转情况，作好记录。
首先，接通电路并观察电流表指针的偏转情况，由指针的偏转转而观察线圈的偏转；调节电阻箱的阻值，改变回路中阻值的大小，观察电流大小不同时，指针偏转的角度是否相同；改变回路中电流的方向，观察电流方向不同时指针的转动情况；然后断开电路，观察电流表的指针和线圈的偏转情况。在全过程中仔细观察螺旋弹簧形状的变化，体会螺旋弹簧的作用。
（2）对实验记录进行分析，探究电流表的工作原理。（实验完毕，点同学回答观察到的现象，然后进行分析）
师：这位同学，你们是如何来进行探究的？观察到了什么现象呢？
师：大家是不是也观察到了这些现象呢？好，下面让我们一起来对这些现象进行分析。接通电路指针为什么会偏转？
生：通电线圈受磁场力的作用。
师：电流大小不同时，指针转动的角度是否相同呢？
生：不同。电流越大，指针偏转角度越大。
师：为什么？
师：要知道其中的原因，必须对线圈的转动过程有一个清楚的认识。我们将线圈转动的情况提炼成这样一个问题来加以研究。为了简便起见，我们以匀强磁场为例来研究。
问题提炼：有一长ab为L，宽bc为d的闭合矩形线圈abcd（共n匝），通有沿abcda的恒定电流I，置于水平向右的匀强磁场B中，光滑转轴MN与线圈绝缘(且为线圈的对称轴)，线圈所受的安培力矩是多大？有何转动作用？
（在解决问题的过程中进一步理解安培力矩的作用，突破难点）
师：当线圈转过θ角时，安培力矩为M1=nBILdcosθ，与电流强度并不是简单的正比关系。如果利用匀强磁场来制作电流表，其刻度是否均匀呢？
生：不均匀。
师：不均匀，就会给我们的读数带来较大的误差。我们在探究过程中知道电流越大时，指针偏转角度也越大。并且我们也观察到表盘的刻度是均匀的。可见，线圈所在处的磁场并非匀强磁场。那是什么磁场呢？好，让我们一起来看一看电流表中软铁间的间隙，根据这个形状，大家猜一猜，其中的磁场是如何分布的呢？
生：辐向分布的。
师：辐向分布是怎样一种情形呢？我们可以通过撒铁屑的方法来模拟一下。
（出示辐向磁场装置）
师：在这个装置中，外面是圆形磁铁，中间为一铁芯。在铁芯和磁铁的空间存在着与电流表软铁间的磁场极为相似的辐向分布的磁场。下面，让我们来看一看，辐向分布是怎样一种情形。（演示模拟的辐向磁场，形成直观印象；Flash动画展示辐向磁场，加深印象）
师：铁屑在空间的排列就象车轮的辐条一样，即为辐向分布。与匀强磁场相比，辐向分布的磁场有何特点呢？
生：不论通电线圈转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行。
（借助演示辐向磁场的Flash动画，观察线圈偏转时它的平面都跟磁感线平行的空间位置关系，体会辐向磁场中的安培力及安培力矩的特点，并得出通电线圈在辐向磁场中的安培力矩的表达式M1=nBILd）
师：请看，当线圈转到不同位置时，线圈距辐向磁场中心的距离并没有发生变化，即力臂没变。那么，通电线圈所在处的磁感应强度的大小是否变化呢？
生：没变。
师：通电线圈所受安培力的大小是否相等？
生：相等。
师：安培力矩呢？
生：相等。
师：若将问题提炼中的磁场换成辐向磁场，则线圈所受的安培力矩为多少？
生：M1=nBILd
师：这样，我们就得到了通电线圈在辐向磁场中的安培力矩的表达式M1=nBILd 。由此表达式可知安培力矩与电流强度是简单的正比关系。
师：上面我们对接通电路时的现象进行了分析。在断开电路时，又观察到了一些什么现象呢？
生：指针（线圈）回归原位。
师：安培力矩的作用是使线圈偏离原位，那么，线圈是在哪个构件的作用下回归原位的呢？
生：是在螺旋弹簧的作用下回归原位的。
师：在线圈偏离和回归原位的过程中，螺旋弹簧的形状是否变化？
生：变化。
师：怎样变？
生：松开或缠紧。
师：螺旋弹簧的这一“松”一“紧”就产生了阻碍线圈转动的扭转力矩。有电流时使指针停止在某一位置，没有电流时使指针回归原位。实验表明，扭转力矩与指针的偏转角θ成正比。扭转力矩可表示为M2=kθ。
（Flash动画演示电流表的工作原理，观察线圈偏转时螺旋弹簧形状的变化，让学生体会扭转力矩的大小是怎样随指针偏转角的变化而变化的。）
师：指针怎样才会在某一位置停下来？
生：当螺旋弹簧的扭转力矩M2与通电线圈所受的安培力矩M1相平衡时。
师：在刚才的探究过程中，我们是如何判断所测电流的方向的？
生：指针的偏转方向的不同来判断的。
师：又是如何知道电流的大小的？
生：通过刻度盘读出电流的大小。
师：让我们一起来看一看电流表的刻度盘，刻度盘的刻度为什么是均匀的呢？
师：有了上面这些探究过程，同学们完全可以找到刻度盘的刻度均匀的原因。下面，请大家完成活动三的空格，明确电流表的工作原理。
3．结合以上的探究过程，从理论上分析电流表的工作原理。（学生活动）
　　设导线所处位置磁感应强度大小为B，线框长为L、宽为d、匝数为n，当线圈中通有电流I时，安培力对转轴产生力矩：M1=Fd，其中安培力的大小为：F=nBIL &， 故安培力的力矩大小为： M1=nBILd &.
当线圈发生转动，不论通电线圈转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，安培力的力矩不变．当线圈转过θ角（指针偏角也为θ）时，两弹簧产生阻碍线圈转动的扭转力矩M2 ,由材料性质知道，扭转力矩M2=kθ，
根据力矩平衡M1= M2 &&&&得出：θ= nBLdI/k∝I
其中对同一个电流来说，k、n、B、L、d是一定的，因此& θ∝I
所以通过偏角θ的值可以反映I值的大小，且电流刻度是均匀的。当θ取最大值时，通过电流表的电流最大，称为满偏电流Ig，所以使用电流表时应注意不要超过满偏电流Ig。
师：通过以上的探究，大家能不能总结一下磁电式电表的特点呢？
生：……（教师补充完整）
（二）.磁电式电流表的特点
1．表盘的刻度均匀，θ∝I
2．灵敏度高，量程小
3．满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性
1、电流表的结构
2、电流表的工作原理
3、磁电式电流表的特点
师：本节课我们探究了电流表的结构及工作原理，知道了磁电式电流表的特点。希望同学们能理解用电流表测量电流的原理，在以后使用电流表时注意不要超过量程。不过，在磁电式电流表的构件中，还有一些构件我们没来得及对其作用进行探究。希望大家下去之后，运用我们今天的探究思想及方法，继续探究这些构件的作用。大家一定会有新的发现，也会对磁电式电流表的工作原理有更加深入的认识。这些问题我们以课外探究的形式布置给大家。
【课外探究】：
1．从同一方向看过去，螺旋弹簧的绕向是相同的还是相反的？为什么？
（使转轴所受到的弹力作用平衡，而只有扭转作用）
2．指针的调零装置的作用是什么？它是如何来工作的？
3．怎样用灵敏电流表来测较大的电流和电压？
【板书设计】
第三节 电流表的工作原理
1、电流表的结构
2、电流表的工作原理
安培力力矩：M1=nBILd&&& 弹簧扭转力矩：M2=kθ&
平衡时，M1= M2 &&&得出：θ= nBLdI/k∝I
3、磁电式电流表的特点
(1)．表盘的刻度均匀，θ∝I
(2)．灵敏度高，量程小
(3)．满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性
探究电流表的工作原理活动记录卡
活动一：观察电流表的结构，猜想构件的作用
主要构件一
主要构件二
主要构件三
主要构件四
活动二：实验探究电流表的指针偏转、停止的原因
接通电路，观察并记录指针偏角与电流大小的关系、指针偏转方向与电流方向的关系。断开电路，观察并记录电流表的指针（线圈）的偏转情况。在全过程中仔细观察螺旋弹簧形状的变化，分析指针偏转、停止的原因。
记录与分析
指针偏角与电流大小的关系
指针偏转方向与电流方向的关系
指针的偏转情况
螺旋弹簧形状的变化
指针偏转的原因分析
指针停止的原因分析
活动三：结合学过的知识分析电流表的工作原理
设导线所处位置磁感应强度大小为B，线框长为L、宽为d、匝数为n，当线圈中通有电流I时，安培力对转轴产生力矩：M1= F d
其中安培力的大小为：F=＿＿＿＿
故安培力的力矩大小为： M1=＿＿＿＿&
当线圈发生转动，不论转到什么位置，它的平面都跟磁感线＿＿＿＿，安培力的力矩＿＿＿＿（“变”或“不变”）．线圈转过θ角（指针偏角也为θ）时，两弹簧产生阻碍线圈转动的扭转力矩为M2
由材料性质知道，扭转力矩M2=kθ
根据力矩平衡M1= M2 &&&&&得出：θ= ＿＿＿＿∝＿＿。
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均匀辐向磁场典型考题赏析与模型探讨（论文）
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均匀辐向磁场典型考题赏析与模型探讨（论文）
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几种常见的磁场教案,
第一篇:几种常见的磁场教案第三节
几种常见的磁场
☆教学目标 （一）知识与技能 1．知道什么叫磁感线。2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线 分布的情况 3．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。4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象 5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场 6．理解磁通量的概念并能进行有关计算 （二）过程与方法 通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。（三）情感态度与价值观 1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力. 2.培养学生的空间想象能力. ☆、重点与难点： 1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向. 2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算 ☆、教具：多媒体、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： （一）复习引入 要点：磁感应强度 B 的大小和方向。1、电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？ 类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向， 同样， 也可以用磁感线来描述磁感 应强度的大小和方向 （二）新课讲解 1．磁感线 （1）磁感线的定义 2）特点： ①引入磁感线的目的： ②磁感线是闭合曲线，其方向 ③任意两条磁感线不相交。④可以表示磁场的方向。⑤可以表示磁感应强度的大小。演示：用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。注意：①磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。②区别电场线和磁感线的不同之处： 电场线是不闭合的， 而磁感线则是闭合曲线。2．几种常见的磁场
2、几种常见的磁场： 1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：
2）直线电流的磁场的磁感线：安培定则
3）环形电流的磁场的磁感线：安培定则
4）通电螺线管的磁场的磁感线
3、磁感线的特点
①用铁屑模拟磁感线的演示实验， 使学生直观地明确条形磁铁、 蹄形磁铁、 通电直导线、
通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况 (磁感线的走向及疏密分布)。②展示:条形磁铁（图 1） 、蹄形磁铁（图 2） 、通电直导线（图 3） 、通电环形电流（图 4） 、 通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁) （图 5） 、※辐向磁场（图 6） 。
（1）条形、蹄形磁铁，同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况（图 1、图 2） （2）电流的磁场与安培定则 总结： ①直线电流周围的磁场及特点，方向的判定 ②环形电流的磁场及特点，方向的判定 ③通电螺线管的磁场及特点，方向的判定 ④电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：可由通断电来控制；极性由电流方向变换；磁 场的强弱可由电流的大小来控制。3．例题分析 例 1．如图所示，放在通电螺线内部中间处的小磁针，静止时 N 极指向 右，试判断电源的正负极。例 2．如图所示，若一束电子沿 y 轴正方向移动，则在 z 轴上某 点 A 的磁场方应该是[ ] A．沿 x 轴的正向 B．沿 x 轴的负向 C．沿 z 轴的正向 D．沿 z 轴的负向 例 3．在同一平面内，如图放置六根通电导线，同以 相同的电流；方向如图，则在 abcd 四个面积相等的正方形区域中，指向纸 外且磁感应强度最大的区域是 。
例 4．如果地磁场是由于地球表面带有电荷而产生的，试问：地球表面带何种电荷？ 3．安培分子电流假说 （1）安培分子电流假说（P92） 对分子电流，结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则， 理解“它的两侧相当于两个磁极” ；
“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”，这就是不存在磁单极的真正原因。（2）安培假说能够解释的一些问题 如回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验。再如磁卡不能与磁 铁放在一起等等。（3）磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是电流产生的． 4．匀强磁场 （1）匀强磁场： （2）两种情形的匀强磁场：教材 P92 图 3.3-7，图 3.3-8。5.磁通量 （1）定义： （2）表达式：φ =BS 注意①对于磁通量的计算要注意条件。②磁通量是标量，但有正、负之分，可用磁感线来说明 ③在某一面积中存在完全相反的磁场时，磁通量的计算方法。（举例说明） 2 （3）单位：韦伯，简称韦，符号 Wb 1Wb = 1T? m （4）磁感应强度的另一种定义（磁通密度）:即 B =φ /S 上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，并且用 Wb/m2 做单位（磁感应强度 的另一种单位） 。所以：1T = 1 Wb/m2 = 1N/A? m 6．例题分析： 试求出下图（1--5）中的磁通量（大圆的半径为 R，小圆的半径为 r） ，图 6 在线圈下落 过程中通过线圈的磁通量如何变化
（4）φ = （5）φ = （6）φ 的变化情况为 （三）巩固练习 1、放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时 N 极指向右.试判定电源的正负极. 注意：要分清螺线管内、外部磁感线的分布与方向. 2、如图，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.试确定电流方向.第一篇:几种常见的磁场教案课时教学设计首页（试用）
授课时间： 年 月 日
课 型 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方向。3、了解安培分子电流假说。4、知道磁通量。
课时 教学 目标
（二）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。
教学重点 教学 重点 与 难点 会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 与 手段
使用 教材 的构 想
太原市教研科研中心研制 第 1 页(总 6 页)
课时教学流程（试用）
教 师 行 为
新课导入： 为描述磁场的强弱和方向， 我们引入了什么物理量？ 电场线可以形象的描述电 场强度 E 的大小和方向， 那 么我们怎样形象地描述磁 感应强度的大小和方向 呢？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： 磁感线 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。用投影片出示条形磁铁和 蹄形磁铁的磁感线分布情 况 磁铁周围的磁感线 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 部从北极到南极， 内部是从 南极到北极。用投影片出示通电直导线 周围的磁感线分布情况 通电直导线周围的磁感线 直线电流磁场的磁感线是 一些以导线上各点为圆心 的同心圆， 这些同心圆都在 跟导线垂直的平面上。
学 生 行 为
学生操作演示：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。
课堂变化及处理 主要环节的效果
讨论：1、磁场中各点的磁场方向如何判定呢? 将一个小磁针放在磁场中某一点,小磁针静止时,北极 N 所指的方向,就是该点的磁场方向. 2、如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?
讨论：直线电流的方向跟电的磁感线方向之间的关系如 何判断呢？ 直线电流的方向和电的磁感线方向之间的关系可用安 培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线， 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磁感线的环绕方向。（用铅笔和胶带演示直线电流和环形电流）
太原市教研科研中心研制 第 2 页(总 6 页)
课时教学流程（试用）
教 师 行 为
环形电流的磁感线 环形电流的方向跟中心轴 线上的磁感线方向之间的 关系也可以用安培定则来 判定： 让右手弯曲的四指和 和环形电流的方向一致， 伸 直的大拇指所指的方向就 是环形导线中心轴线上磁 感线的方向。通电螺线管的磁场 外部的磁场：与条形磁铁 外部的磁感线相似， 一端相 当于南极，一端相当于北 极。内部的磁场： 通电螺线管内 部的磁感线和螺线管的轴 线平行， 方向由南极指向北 极，并和外部的磁感线连 接， 形成一些环绕电流的闭 合曲线。安培分子电流假说 磁铁和电流都能产生磁场。通电螺线管和条形磁铁的 磁场分布十分相似， 安培由 此受到启发， 提出了著名的 分子电流假说。分子电流假说的内容： 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， 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，这就是分子电流假说。
学 生 行 为
讨论：如何判断通电螺线管的极性？ 通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系， 也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四 指所指的方向和电流的方向一致，大拇指所指的方向就 是螺线管内部磁感线的方向。
课堂变化及处理 主要环节的效果
讨论：磁感线和电场线有何区别？ （1）电场线是电场的形象描述，而磁感线是磁场的形 象描述 （2）电场线不是闭合曲线，而磁感线是闭合曲线 （3）切线方向均表示方向 （4）疏密程度均表示大小 讨论： （1）一根铁棒在未被磁化时为什么对外界不显磁性？ （2）什么是磁化？如何去理解磁化和磁极？ （3）永磁体为什么具有磁性？为什么有时会失去磁 性？ （4）为什么无论把磁棒折成多小的一段，它总有两个 磁极？ （5）分子电流是如何形成的？
太原市教研科研中心研制 第 3 页(总 6 页)
课时教学流程（试用）
教 师 行 为
“假说”，是用来说明某种现象 但未经实践证实的命题。在物 理定律和理论的建立过程中， “假说” 常常起着很重要的作 ， 用，它是在一定的观察、实验 的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流的假说就是在奥 斯特的实验的启发下，经过思 维发展而产生出来的。磁现象的电本质：磁铁和电流 的磁场本质上都是运动电荷产 生的． 匀强磁场 ①定义：如果磁场的某一区域 里，磁感应强度的大小和方向 处处相同，这个区域的磁场叫 匀强磁场。②产生方法：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磁感线的特点：匀强磁场的 磁 感 线 是间 距相 等 的平行 直 线。磁通量 研究电磁现象时，有时需要研 究穿过某一面积的磁场和它的 变化，为此，物理学上引入了 一个新的物理量――磁通量。定义：一个面积为 S 的平面垂 直一个磁感应强度为 B 的匀强 磁场放置，则 B 与 S 的乘积叫 做穿过这个面的磁通量。公式：Ф =B?S 该式只适用于匀强磁场的情 况， 且式中的 S 是跟磁场方向 垂直的面积；
学 生 行 为
课堂变化及处理 主要环节的效果
讨论：如果面积 S 与磁感应强度 B 不垂直，穿过这 个面的磁通量如何计算？（先讨论垂直和平行的情 况） 讨论：穿过线圈面积 S 的磁通量和穿过线圈面积在 与磁场方向垂直的平面上的投影面积的磁通量是 否相等？ 因为穿过线圈面积 S 的磁通量和穿过线圈面积在与 磁场方向垂直的平面上的投影面积的磁通量相等， 穿过线圈面积 S 的磁通量为Ф = BS’=BScosθ （B 是匀强磁场的磁感应强度，S 是线圈面积在与 磁场方向垂直的平面上的投影面积。求磁通量的关 键是找到与磁场方向垂直的投影面。将磁感应强度 B 分解为沿平行于面和垂直于面两个分量，平行于 面的磁场没有穿过面，垂直于面的磁场穿过面。磁 通量φ 是由 B、S 及角度θ 共同决定的，磁通量的 变化情况应从这三个方面去考虑）
太原市教研科研中心研制 第 4 页(总 6 页)
课时教学流程（试用）
教 师 行 为
（公式中的 S 为有效面积，即 它是处于磁场中且与磁场方向 垂直的有效面积。公式中的 B 为平面所处位置的 有效磁场） 单位：韦伯 （Wb） 1Wb=1T?1m2 磁通量是标量，但有正 、负， 磁通量的正负不代表大小，只 反映磁通量是怎么穿过某一平 面的，若规定向里穿过某一平 面的磁通量为正， 则向外为负。当有两种相反方向的磁感线穿 过某一面时，一般规定一个方 向穿过的磁通量为正，相反方 向穿过的磁通量则为负，总的 磁通量应为正 、 负磁通量的代 数和。由于线圈发生了翻转， 穿过线圈平面的磁通量情况相 反。若规定开始时穿过线圈的 磁通量为正， 则线圈翻转 180° 后穿过线圈的磁通量应为负。物理意义：磁通量表示穿过这 个面的磁感线条数。将磁通量的定义式Ф =B?S 变 形得：B=
学 生 行 为
课堂变化及处理 主要环节的效果
? ，B 为垂直磁场 S?
方向单位面积上的磁通量，反 映磁场的强弱。又叫磁通密度。2 单位 Wb/m 1T = 1 Wb/m2 = 1N/A? m
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课时教学设计尾页（试用）
太原市教研科研中心研制 第 6 页(总 6 页)第一篇:几种常见的磁场教案高中物理课堂教学教案 课 题 § 3. 3 几种常见的磁场
（一）知识与技能 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。
教 学 目 标
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Φ =BS 的适用条件，会用这一公式进行计算。（二）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。（三）情感、态度与价值观 通过讨论与交流，培养对物理探索的情感。
教 学 重 点 、 难 点 教 学 方 法 教 学 手 段
教学重点 会用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说。教学难点 安培定则的灵活应用即磁通量的计算。
类比法、实验法、比较法
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
（一）引入新课 电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？ 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 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。如图 3.3-1 所示： ［用投影片出示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布 情况］ 如图所示：
学 生 活 动
学生阅读教材
（1）磁铁周围的磁感线 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：磁铁外部从北极到南极，内部是从南极到北极。［用投影片出示通电直导线周围的磁感线分布情况］如图 3.3-2 所示：
（2）通电直导线周围的磁感线 直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆， 这些同心圆都在跟 导线垂直的平面上。
问题：直线电流的方向跟电的磁感线方向之间的关系如何判断呢？ ［出示投影片］直线电流的方向和电的磁感线方向之间的关系可用安培定则（也 叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，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磁感线的环绕方向。［出示投影片］环形电流的磁场。如图 3.3-3 所示：
（3）环形电流的磁感线 环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判 定： 让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致， 伸直的大拇指所指的方向就是环形 导线中心轴线上磁感线的方向。（4）通电螺线管的磁场 如图 3.3-4 所示： ［出示投影片］
外部的磁场： 与条形磁铁外部的磁感线相似， 一端相当于南极， 一端相当于北极。内部的磁场：通电螺线管内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北 极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线。如何判断通电螺线管的极性？ ［学生回忆得］通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系，也可用安 培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，大拇 指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。问题：磁感线和电场线有何区别？ ［教师引导学生分析得］
（1）电场线是电场的形象描述，而磁感线是磁场的形象描述 （2）电场线不是闭合曲线，而磁感线是闭合曲线 （3）切线方向均表示方向 （4）疏密程度均表示大小 电流的磁场用途很广泛，如电磁起重机、电话、电动机、发电机以及在自动控制
中得到普遍应用的电磁继电器。2、安培分子电流假说 磁铁和电流都能产生磁场。通电螺线管和条形磁铁的磁场分布十分相似，安培由 此受到启发，提出了著名的分子电流假说。分子电流假说的内容：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，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， 这就是分子电流假说。［投影片出示课本图 3.3-6］以进一步理解安培分子电流假说。学生阅读课本后回答
用安培假说可以解释磁现象
让学生阅读课文，回答以下问题。
（1）一根铁棒在未被磁化时为什么对外界不显磁性？ （2）什么是磁化？如何去理解磁化和磁极？ （3）永磁体为什么具有磁性？为什么有时会失去磁性？ （4）为什么无论把磁棒折成多小的一段，它总有两个磁极？ （5）分子电流是如何形成的？ 3、匀强磁场 实物投影课本图 3.3-7、图 3.3-8 ①定义：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁 场叫匀强磁场。②产生方法：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磁感线的特点：匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线。4、磁通量 研究电磁现象时，有时需要研究穿过某一面积的磁场和它的变化，为此，物理 学上引入了一个新的物理量――磁通量。（1）定义：一个面积为 S 的平面垂直一个磁感应强度为 B 的匀强磁场放置，则 B 与 S 的乘积叫做穿过这个面的磁通量。（2）公式：Ф =B?S （3）单位：韦伯（Wb） 1Wb=1T?1m2=1V?s （4）物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。学生阅读教材， 说出磁通量的定义、 公式、单位以及物理 意义
注意： 当平面跟磁场方向不垂直时， 穿过该平面的磁通量等于 B 与它在磁场垂直 方向上的投影面积的乘积．即Ф =B?Ssinθ ， （θ 为平面与磁场方向之间的夹角） （如 图所示）
将磁通量的定义式Ф =B?S 变形得：B=
，B 为垂直磁场方向单位面积上的磁
通量，反映磁场的强弱。又叫磁通密度。单位 Wb/m2 课堂训练 1、一细长的小磁针，放在一螺线管的轴线上，N 极在管内，S 极在管外。若此小磁针 可左右自由移动，则当螺线管通以图所示电流时，小磁针将怎样移动？
2、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能 使小磁针的 N 极转向读者，那么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
3、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是_______ A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁 B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动 C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的 D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性
1、课下阅读课本第 94 页科学漫步《有趣的右螺旋》 2、完成 P95“问题与练习”第 1、2、3 题。书面完成第 4 题。
板 书 设 计
教学过程中字体加粗为板书
教 学 后 记
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