第一篇：10章磁場教案04

第十章 穩恒磁場

1．教學目標和基本要求：

(1)理解電流密度矢量概念及其與電流強度的關系。(2)理解穩恒電流及穩恒電場的意義。

（3）理解磁場的概念、磁感應強度的定義和磁場疊加原理的意義。

（4）理解畢奧——薩伐爾定律的意義，并能應用它求簡單電流的磁場分布。（5）掌握運動電荷的磁場公式，并會計算運動電荷的磁場。

（6）理解安培環路定理的意義，并能用它計算具有一定對稱性電流的磁場。（7）理解洛侖茲力公式的意義，會計算帶電粒子在均勻磁場中的運動。（8）理解安培力公式的意義，并能用它計算簡單載流導線所受磁力。

（9）理解磁力矩的概念，并能計算載流導線在磁場中受到的對定軸的磁力矩及載流線圈在均勻磁場中受到的磁力矩。

（10）了解運動電荷所激發的磁場和電場的關系。2．教學內容： § 10—1 穩恒電流

§ 10-2 磁場 磁感應強度 § 10-3 安培環路定理 §10-4 洛倫茲力 §10-5 安培力

§ 10-6 載流導線在磁場中受到的磁力矩

學時：8學時； 3．教學重點：

（1）磁場疊加原理、畢奧——薩伐爾定律、安培環路定理的意義及應用。（2）安培定律的意義、磁力和磁力矩的計算。

教學難點：

（1）矢量的叉積關系、矢量和的計算，磁感應強度、磁力、磁力矩等物理量的方向的確定。

（2）安培環路定理的意義,磁場對稱性的分析.4，教學內容的深化和拓寬： 5．教學方式：課堂教學。

6．主要參考書：唐南 王佳眉主編《大學物理學》，高等教育出版社，2003。

第一單元

第十章

穩恒磁場

§ 10-1 穩恒電流

一

電流和電流密度

電流是帶電粒子作定向運動形成的。

電流強度定義為單位時間內通過導體中某一截面的電量。如果在dt時間內通過導體某一橫截面S的電量為dq，則通過該截面的電流強度為

I?dq/

電流密度j定義為 j?dIdsn

通過導體中任意截面S的電流強度I與電流密度j的關系是 I??j?dSS

二

電流密度與載流子漂移速度的關系 j?qnv

例10.1已知銅中自由電子數密度為n=8.5?1028m–3，現有一直徑為1.0cm的銅質導線，通有200A電流，試計算導線中自由電子的平均漂移速率。

三

電流的連續性方程 ?j?dS??Sdqdt

四

歐姆定律的微分形式

j??E

§ 10-2 磁場 磁感應強度

一

磁場 二

磁感應強度

從磁場對運動的試驗電荷的作用力出發，引入磁感應強度B來定量地描述磁場。

B?Fmaxqv

一個電量為q，以速度v（v<

B??0qv?er4?r2 此式稱為運動電荷的磁場公式。

運動電荷的磁場和電場的相互關系

B??0?0v?E

例10．2 在玻爾的氫原子模型中，電子繞核作圓周運動。已知電子的速率v=2.2?106m/s，軌道半徑r=0.5?10-10m，求電子運動在軌道中心產生的磁場。

四

畢奧——薩伐爾定律

磁場疊加原理 電流元Idl的磁場可表示為

dB的大小為

在任一場點，dB的方向垂直于dl與er組成的平面，指向為矢積dl?er的方向，如圖所示。

根據磁場疊加原理，任意載流導線的總磁場為 B?dB?dB??0Idl?er4?r2

?0Idlsin?4?r2

?dB??4??0Idl?err2

dBy實際計算時要應用分量式。即如果各電流元的磁場dB的方向不同，應先將dB分解成dBx，及dBz各分量，再積分求合磁場B的各分量： Bx??dBx，By??dBy，Bz??dBz

五

畢奧——薩伐爾定律的應用

載流直導線的磁場

B??04????21Isin?d?r0??0I4?r0(cos?1?cos?2)

若導線無限長，?1?0，?2??，則有 B??0I2?r0

上式表明，無限長載流直導線周圍的磁感應強度B與場點到導線的距離成反比。

載流圓線圈軸線上的磁場

B??0IR4?(R2

??x)2223/2?dl??0IR4?(R2?x)23/2?2?R?0IR2(R2

?x)3/2B的方向沿軸線與線圈中電流的方向成右手螺旋關系，即用右手四指表示電流的流向，大拇指所指的方向就是磁場的方向。

在線圈中心處的O點，x=0，有 B??0I2R

一段載流圓弧形導線在圓心處的磁場可以表示為 B??0I2R?l2?R??0Il4?R2 式中l為弧長。

定義載流線圈的磁矩 m?IS?ISen 如果線圈有N匝，則

m=NIS。

B?

?0m2?(R2?x)23/2 載流直螺線管軸線上的磁場

B???0nI22

????21sin?d??0nI

(cos?2?cos?1)B的方向沿電流的右手螺旋方向。

(1)無限長螺線管 B??0nI

(2)在半無限長螺線管的一端 B?

?0nI

例10.3一內外半徑分別為R1和R2的薄圓環均勻帶正電，電荷面密度為?，以角速度?繞通過環心且垂直于環面的軸轉動。求(1)環心處的磁場；(2)等效磁矩。

作業：10-8、13、16、21

第二單元

§ 10-3 安培環路定理

一

磁通量

磁場高斯定理

磁場的分布也可用磁感應線形象地描繪。磁感應線是一些有方向的曲線，它的畫法規定與電力線類似。

磁感應線的特點。定義通過磁場中某一曲面S的磁通量為 ?m??Bcos?ds??B?dS

SS在國際單位制中，?m的單位是T·m2，這一單位叫做韋伯，用符號wb表示。

通過任意閉合曲面的磁通量恒等于零。即

二

安培環路定理

安培環路定理表述如下：磁感應強度B沿任意閉合路徑L的線積分，等于穿過該閉合路徑所有電流的代數和的?0倍，即

?B?dS?0

S這個結論叫做磁場高斯定理。

?B?dl???I

L04 三

安培環路定理的應用 無限長圓柱形載流導線內外的磁場 B??0Ir2?R?0I

2（r

B?2?r12

（r>R）無限大載流平面的磁場分布

B??0j 無限長載流直螺線管內的磁場

B??0nI 4 載流螺繞環的磁場 B?

?0NI2?r

在螺繞環橫截面半徑比環的平均半徑R小得多（細環）的情形下，可取r?R，因而上式可表示為

B??0NI2?R??0nI

對環外任意一點，若過該點作一與環共軸的圓周為安培環路L，則因穿過L的總電流為0，因而有B=0。

作業：10-23、24、25、28

第三單元

§ 10-4 洛倫茲力

一

磁場對運動電荷的作用

F的大小為

F?qv?B

F?qvBsin?

F的指向為矢積v?B的方向，當q為負電荷時，F的指向與矢積v?B的方向相反。

例10.4兩質子在同一平面內的a、b兩點 沿相反方向運動，如圖10-25所示。設va?10m/s，vb?2?10m/s，求它們距離為r=10–6m的瞬間，兩質子間的電力和磁力。77二

帶電粒子在磁場中的運動 1.v與B平行 2.v與B垂直

3.v與B成任意夾角? 三

霍爾效應 實驗表明，霍爾電壓UH與導體中電流I及磁感應強度B成正比，與導體板的厚度d成反比。即

UH?RHIBd

式中比例系數RH叫做霍爾系數，取決于導體的電學性質。作業：10-29、31、33

第四單元

§ 10-5 安培力

一

安培力

安培力的大小為

安培力的方向為矢積

dF?Idl?B?sin?dF?Idl?B

dl?B的方向。

一段有限長載流導線所受磁力應為導線上各段電流元所受磁力的矢量和，即

F??dF??Idl?B

?dFx上式是一矢量式，實際計算時要對各分量式積分。Fx?然后求出合磁力F，其大小為

F?Fx?Fy?Fz

222，Fy??dFy，Fz??dFz

例10.5 在均勻磁場B中有一半徑為R的半圓形導線，通有電流I，磁場的方向與導線平面垂直，求該導線受到的磁力。

例10.6

如圖10-32所示，一無限長直導線與一長為L的直導線ab相互垂直且共面，它們分別通有電流I1和I2。設a端與長直導線距離為R，求導線ab受到的磁力。

二

兩無限長平行載流直導線間的相互作用力

兩載流導線間的相互作用力，實質上是一載流導線的磁場對另一載流導線的作用力。單位長度導線所受磁力大小為 f?dF21dl2?dF12dl1??0I1I22?a

§ 10-6 載流導線在磁場中受到的磁力矩

在本節中只討論載流導線所受的磁力對定軸的力矩。一

定軸轉動磁力矩的一般計算

以dF//表示電流元Idl受到的磁力Idl?B在轉動平面內的分力。則該力對轉軸的磁力矩為

dM的大小為

dM?r?dF//

dM?rdF//sin?dM的方向沿轉軸，可用正負號表示它的指向。

根據疊加原理，一根有限長載流導線在磁場中受到的磁力對給定轉軸的磁力矩可表示為 M??dM??rdF//sin?

例10.7

有一半徑為R，電流為I的半圓形導線ab置于均勻磁場B中，B與半圓導線所在平面平行。設轉軸AA?到導線圓心的距離為d，如圖10-35所示。求半圓導線受到的磁力對轉軸AA?的磁力矩。

二

載流線圈在均勻磁場中受到的磁力矩

到的對AA?軸的磁力矩。

M?m?B

例10.8

試由載流平面線圈在均勻磁場中的磁力矩公式M?m?B，重新計算例10.7中半圓導線受作業：10-37、38、39、42、43、44

第二篇：磁場教案

磁場教案

通過上節課的研究，我們已經對磁現象有了一定的了解，下面，請利用你們手中的小磁針辨別教室里的南北方向。看看哪面是北，哪面是南？ 指定學生回答

問題：你是怎么判斷的？

在上節課里，我們已經知道，磁體具有指向性，根據磁體的指向性，我們可以來辨別方向，指南針就是利用這個原理來工作的。

現在，我把手放在小磁針的旁邊，注意，小磁針還繼續指示南北方向嗎？放這只呢？ 問：這是為什么呢？

學生詫異，教師緩緩把手伸開，問：大家發現了什么？ 學生：發現手里有一個磁體。

教師：原來啊，就是這個磁體在作怪。

提出問題：小磁針在剛才的那個空間里能夠指示南北，但到了磁體周圍的空間里就不再指示南北了，這一現象說明磁體周圍的空間與其他的空間有所不同，那么，有什么不同呢？帶著這個問題，我們來學習今天的課程，《磁場》。板書：二 磁場

大家閱讀課本第一自然段，找出磁體周圍的空間與其他空間的不同之處！

原來啊，在磁體周圍的空間里存在著一種我們看不見，也摸不到的物質，我們叫它磁場。磁極間的相互作用，就是通過磁場施加的。磁場是真實存在，那么我們怎么就知道它是真實存在呢？請同學們思考這樣一個問題：在現實生活中風也是看不見、摸不到的，大家請看！（拿出吹風機，插上電源，吹風。）我們怎么證實有風存在呢？

（學生把一個紙條放在風口上，紙條被吹動了。）這就說明了有風存在。

由這個現象，我們可以想到：磁場雖然看不見、摸不到，但我們可以像認識風一樣借助其它物體來證實它的存在，借助什么呢？ 小磁針

是我們可以把小磁針放在磁場中，通過觀察小磁針的運動情況，來證實磁體周圍存在磁場。接下來大家做一個實驗：將條形磁體的一端靠近小磁針，觀察小磁針的運動情況.問：你們有什么發現？（詢問不同組的情況）

教師總結：有的組出現了吸引現象，有的組出現了排斥現象，總之，小磁針受到了力的作用，這就說明在磁體周圍有磁場存在.教師：那為什么是借助小磁針這種具有磁性的物體而不是其他物體呢？ 原來啊，磁場有一種基本性質

磁場的性質：磁場對放入其中的磁體有力的作用。

所以我們可以把小磁針放在磁場中，通過觀察小磁針的運動情況，來認識磁體周圍的磁場。像這種借助其它物體認識磁場的方法叫轉換法。

老師：接下來，同學們，請跟我一起用轉換法來研究磁場。請看實驗要求：（1）把不同的小磁針放在磁場中的同一個點上，仔細觀察； 老師：請同學們把你觀察到的現象說出來。

生：把不同的小磁針放在磁場中同一個點上的時候，小磁針的指向是一樣的。（2）把同一個小磁針放在磁場中不同的點，仔細觀察。

生：把同一個小磁針放在磁場中不同的點上的時候，小磁針的指向是不一樣的。

老師：同學們觀察得很認真，以上實驗說明了磁場是有方向的，物理學中把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點的磁場方向。

通過以上研究，誰能給老師總結一下磁場方向的特點呢 學生總結結論：磁場中，同一位置磁場的方向相同

磁場中，不同位置磁場的方向相一般不同

老師：好，總結得很好，給點掌聲，接下來，同學們請思考這樣一個問題：既然磁場中各點的方向不一樣，那么我們如何把磁場中各點的方向都能很好地描繪出來呢？

生：如果在磁場中的各點都放上小磁針，那么磁場中各點的磁場方向都能很好地描繪出來。教師：很好，在磁場中的各點都放上小磁針，那么磁場中各點的磁場方向都能很好地描繪出來了。

教師：磁場是看不見，摸不到的物質，那么磁體周圍的磁場是如何分布的呢？下面，來看一個實驗。

邊說邊做：在桌面上放上一張紙，在紙的上面放上一塊條形磁鐵，在磁鐵的上面放上一塊玻璃板，在玻璃板上面，撒上一些鐵粉。輕敲玻璃板，觀察鐵粉形狀的變化）老師：同學們，你們看，這些鐵粉的形狀是不是發生了變化？ 老師：那為什么鐵粉會形成這樣的形狀呢？

學生：放在磁場中的鐵粉，它們被磁化后成了一個個的小磁體，這些小磁體之間由于同名磁極相互排斥，異名磁極之間相互吸引。所以就形成了這些美麗的圖案。

這個圖案就是條形磁體周圍磁場分布的一個平面圖，以上我們看到的是條形磁體的磁場分布，接下來，我們換用蹄形磁鐵重做實驗。（學生動手做實驗,教師展現）

師：同學們，由以上這樣的圖案大家想一想，我們怎么樣就能把這些圖案展現在書面上，用來體現磁場分布呢？

生：我們可以把圖中的這些線畫下來，用來描繪磁場。

師：這描繪出來的僅僅是磁場的形狀，可是磁場是有方向的，那又該怎么辦呢？

生：我們給這些線，畫上方向。

師：怎么畫？

學生：給這些線上標上箭頭，表示方向 教師：那這個方向該怎么標呢？

生：在這些線上，我們放上小磁針，觀察一下小磁針的指向。標出N極指向，教師：哎，那這些線就形成了一條條帶有箭頭的曲線，箭頭指向磁針N極指向，這樣就可以形象地描繪磁場了，物理學中把這樣的曲線叫做磁感線。接下來，大家試著畫出條形磁體和蹄形磁體的磁感線分布情況。課件顯示條形磁體、蹄形磁鐵的磁感線分布情況

那同名磁極、異名磁極間的磁感線分布又是怎樣的呢？大家試著把它畫一下。

教師：磁感線是為了研究磁場的方便，人為引進的一種物理模型，實際上它并不存在。大家回憶一下，在前面的學習過程中，我們曾今也學習過一種人為引進的物理模型，那它是什么呢？ 生：光線

教師：好，很好，就是光線，它也是人為引進的一種物理模型，實際上，光線并不存在。好接下來，大家縱觀磁體的磁感線分布，它有什么特點？？ 生：磁體兩極處的磁感線最密集，中間的最稀疏。生：磁性最強，中間最弱

教師：那也就是說，磁感線不僅僅可以表示磁場分布，磁場方向，還可以表示磁場強弱。除此之外，你還發現了什么？

生：磁體的磁感線總是從N極出發，回到S極。生：磁感線永不相交，生：磁感線布滿磁體周圍的整個空間,是立體的

教師：對，任何磁體的磁感線都是從N極出發，回到S極的。教師總結磁感線的特點：

教師：通過以上研究，我們發現，磁針在磁場中受力轉動是磁場的作用，那么，磁針在世界

各地都能指示南北方向又是誰的磁場在施加作用呢？ 生：地球

教師：對，就是地球，地球是一個巨大的磁體，在它周圍就有磁場，地球的磁場我們把它叫做地磁場。板書：地磁場

閱讀課本地磁場，回答以下問題 1地磁場的形狀與生命相似？

2、地磁場的方向與地理的南北極位置有什么關系？

地理的南極是地磁場的北極，地理的北極是地磁的南極，地理的南北極與地磁的南北極不重合，他們之間有偏差。

3、我國最早提出地磁場存在的科學家是誰？

第三篇：磁場復習教案

（教案）年級 ________學科 ___________編寫人________日期 __________

磁場復習（1-4節）

教學目標：

1、磁現象的電本質。

2、磁感強度。磁感線。磁通量。

3、磁場對通電直導線的作用。安培力。左手定則。教學重點：

磁感強度。磁感線。左手定則、安培定則 教學過程：

一、主要概念和規律

1、磁場的基本概念（1）磁場

磁場：存在于磁體、電流和運動電荷周圍空間的一種特殊形態的物質。

磁場的基本特性：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有磁場力的作用。

磁現象的電本質：磁體、電流和運動電荷的磁場都產生于電荷的運動，并通過磁場而相互作用。

磁現象的電本質：指安培分子環流假設。

【例1】下列敘述正確的是：（A）安培假設中的分子電流是不存在；（B）通電直導線周圍的磁場是內部的分子電流產生的；（C）軟鐵棒在磁場中被磁化是因為在外磁場作用下，軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同；軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同；（D）軟鐵棒在磁場中被磁化是因為棒中分子電流消失

答案：C（2）磁感強度（B）

B：是從力的角度描述磁場性質的矢量。

大小的定義式：B=F/IL，式中的F為I與磁場方向垂直時的磁場力（此時的磁場力最大，電流I與磁場方向平行時，磁場力為零），l為通電導體的長度。

方向規定：小磁針的N極所受磁場力的方向，即小磁針靜止時N極的指向，也即磁場的方向。

單位：T 【例2】有一小段通電導線，長為1cm，電流強度為5A，把它置于磁場中某點，受到的磁場力為0.1N，則該點的磁感應強度B一定是（A）B=2T（B）B￡2T（C）B32T（D）以上情況均有可能

答案：C 【例3】在同一平面內，如圖所示放置六根通電導線，通以相等的電流，方向如圖。則在a、b、c、d四個面積相等的正方形區域中，磁感線指向紙外且磁通量最大的區域是：（A）僅在a區（B）僅在b區（C）僅在c區（D）僅在d區

答案：C（3）磁感線

在磁場中畫出一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點的曲線方向，亦即該點的切線方向，都跟該點的磁場方向相同，這些曲線稱為磁感線。

磁感線的疏密：表示磁場的強弱，磁感線上某點的切線方向就是該點的磁場方向。

磁感線不相交、不相切、不中斷、是閉合曲線。在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內部，由S極指向N極。

磁感線是為了形象描述磁場和電流的磁場中，磁感線在空間都是立體分布的，為了能正確地分析和解答各種磁場問題，不僅應熟悉條形磁體、蹄形磁體、直線電流、通電螺線管、磁電式電流計內的磁場、地磁場等幾種典型磁場的磁感線分布，還要善于將磁感線分布的空間圖轉化為不同方向的平面圖，如下視圖、俯視圖、側視圖、和相應的剖視圖。

地磁場：地球的磁場與條形磁體的磁場相似，其主要特點有三個：1）地磁場的N極在地球南極附近、S極在地球北極附近；2）地磁場的B的水平分量（Bx），總是從地球南極指向北極，而豎直分量（By）則南北相反，在南北球豎直向上，在北半球豎直向下；3）在赤道平面內（即地磁場的中性面）上，距離地球表面相等的各點，磁感強度相等，且方向水平。

勻強磁場：磁感強度的大小處處相等、方向處處相同的磁場稱為勻強磁場。勻強磁場中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線。距離很近的兩個異名磁極之間的磁場和通電螺線管內部的磁場（邊緣部分除外），都可以認為是勻強磁場。

在應用安培右手定則，判定直線電流和通電螺線管（環形電流可視為單匝螺線宇航局）的磁場方向時，應注意分清“因”和“果”：在判定直線電流的磁場方向時，大拇指指“原因-電流方向”；四指指“結果-磁場繞向”，在判定通電螺線管磁場方向時，四指指“原因-電流繞向”，大拇指指“結果-螺線管內部沿中心軸線的磁感線方向，即指螺線管的N極”。

【例4】如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向平行地飛過靜止小磁針的正上方時，磁針的南極向西轉動，這一帶電粒子束可能是：（A）由北向南飛行的正離子束；（B）由南向北的正離子束；（C）由北向南的負離子束；（D）由南向北的負離子束。

答案：AD

（4）磁通量（f）

穿過某一面積（S）的磁感線條數。f=BScosq，式中Scosq為面積S在垂直于磁場方向的平面（中性面）上投影的大小。

在使用此公式時，應注意以下幾點：1）公式的適用條件：一般只適用于計算平面在勻強磁場中磁通量；2）q角的物理意義：表示平面法線方向（n）與磁場方向（B）的夾角或平面（S）的夾角或平面中性面（oo￠）的夾角，如圖所示，而不是平面（S）與磁場（B）的夾角（a）。因為q+a=90°，所以磁通量公式還可以表示為f=BSsina；3）f是雙向變量，其正負表示與規定的正方向（如平面法線的方向）是相同還是相反。若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁感線條數為f1，反向磁感線條數為f2，則磁通量等于穿過平面的磁感線的條數（磁通量的代數和）即f=f1-f2。

【例5】如圖所示，兩個同平面、同圓心放置的金屬圓環a和b，條形磁鐵放在其中，通過兩環的磁通量fa、fb相比較（A）fa>fb（B）fa

答案：B

2、磁場對電流的作用（1）安培力

大小：F=BILsinq。其中B為通電導線所在處的勻強磁場；I為電流強度；L為導線的有效長度；q為B與I（或L）夾角；Bsinq為B垂直于I的分量。

方向：總垂直于B、I所決定的平面，即一定垂直B和I，但B與I不一定垂直。故一般使用（電動機）左手定則判定安培力方向時，左手心應迎B的垂直于I的分量（B^=Bsinq）。

公式的適用范圍：一般只適用于勻強磁場；彎曲導線的有效長度l等于兩端點所連直線的長度，相應的電流方向由始端指向末端，因為任意形狀的閉合線圈，其有效長度l=0，所以通電后在勻強磁場中，受到的安培力的矢量和一定為零。

安培力的做功特點：可以做功，但起的是傳遞能量的作用。與靜摩擦力做功的作用有些相似。

【例6】如圖所示，在垂直紙面向里的勻強磁場中，有一段彎成直角的金屬導線abc，且ab=bc=l0，通有電流I，磁場的磁感應強度為B，若要使該導線靜止不動，在b點應該施加一個力F0，則F0的方向為 ；B 的大小為。答案：斜向上45°，I l0B

二、主要概念及規律的辨析

1、電力線與磁力線

電力線是用于形象描述靜電場的分布的，磁力線是用于形象描述靜磁場的分布的。靜電場的電力線是不閉合的；靜磁場的磁力線是閉合的。

靜電場電力線上某點切向（沿電力線向）既表示該點場強方向，又表示電荷在該點所受電場力的方向；靜磁場磁力線上某點切向既表示該點磁場方向，又表示小磁針在該點所受磁場力的方向，但不表示該點置放帶電導線元或運動電荷所受力的方向。

2、磁感強度與磁通量

磁感強度是描述磁場強弱的一個物理量，是指空間某點垂直于磁場方向單位面積的磁力線條數（故也稱磁通密度）；磁通量是指空間某區域垂直于磁場方向某一定面積S的磁力線條數。

3、安培定則與左手定則

判斷情形的因果關系有所不同。安培定則是用于判定電流或電荷產生磁場的情形；左手定則是用于判定磁場對電流或電荷產生安培力或洛侖茲力的情形。

使用方法也用所不同。安培定則：右手彎曲；左手定則：左手伸直。

三、主要問題與分析方法

1、通電導體在安培力作用下的運動及其分析方法

通電導體和通電線圈，在安碚力作用下的運動方向問題，有下列幾種定性分析方法：（1）電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力的方向，最后確定運動方向。

（2）特殊位置法：把電流或磁鐵轉到一個便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向，從而確定運動方向。

（3）等效法：環形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環形電流或通電螺線管。通電螺線管也可以等效成很多匝的環形電流來分析。

（4）利用現成結論：兩電流相互平行時無轉動趨勢，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；兩電流不平行時，有轉動到相互平行且電流方向相同的趨勢。

【例7】如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，其正上方略偏右處固定一根直導線，導線和磁鐵垂直，并通以垂直紙面向外的電流，則（A）磁鐵對桌面的壓力減小（B）磁鐵對桌面的壓力增大（C）磁鐵受向左的摩擦力（D）磁鐵受向右的摩擦力

答案：BD 【例8】如圖所示，將通電線圈懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵處于水平位置和線圈在同一平面內，且磁鐵的軸線經過線圈圓心。線圈將（A）轉動同時靠近磁鐵（B）轉動同時離開磁鐵（C）不轉動只靠近磁鐵（D）不轉動只離開磁鐵

答案：A 【例9】如圖所示，原來靜止的圓形線圈通以逆時針方向的電流I，在其直徑AB上靠近B端放一根垂直于線圈平面的固定不動的長直導線，并通以垂直紙面向里的電流I￠。在磁場作用下圓線圈將：（A）向左平動（B）向右平動（C）以直徑AB為軸轉動（D）靜止不動

答案：C 【例10】如圖所示，一段銅導線折成“∩”形，它的質量為m，水平段長l，處在勻強磁場中，導線下端分別插入兩個淺水銀槽中，與一帶開關的、內電阻很小的電源連接，當S接通的一瞬間，導線便從水銀槽中跳起，其上升的高度為h，求通過導線的橫截面的電量。

答案：

板書設計：

作業布置：

磁場活頁

第四篇：磁場教案_yus

《磁現象 磁場》教學設計

執教者 袁娟

●教學目標

一、知識目標

1．知道磁體的基本性質，磁體間的相互作用，磁化。

2．知道磁體周圍存在磁場，知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線的方向是怎樣規定的。

3．知道地球周圍有磁場及地磁場的南、北極。

二、德育目標

1．通過了解我國古代對磁的研究方面取得的成就，進一步提高學習物理的興趣。

2．通過感知磁場的存在，知道磁感線和地磁場，使學生養成良好的科學態度和求是精神，幫助學生樹立探索科學的志向。●教學重點

1．知道磁鐵的指向性和磁極間的相互作用。2．知道什么是磁場、磁感線、地磁場。●教學難點

1．磁場和磁感線的認識。2．被磁化的鋼針磁極的判斷。●教具準備

條形、蹄形磁體，小磁針，鐵，鎳幣，鐵屑，鋼針，回形針，鐵架臺，細線，多媒體課件，攝像頭。●課時安排 1課時 ●教學過程

一、引入新課

最早的安檢門：秦始皇統一中國以后，建造了規模宏大的阿房宮。為了防范刺客，聰明的工匠們修建了奇特的阿房宮北門，一旦有人身懷鐵器，就立刻會被發現，這是怎么回事呢？ 引入課題。

二、進行新課 ［師］

［生甲］磁鐵能吸引鐵。

［生乙］指南針可以指南北，幫助人們辨別方向。［生丙］小磁針指南北。

［生丁］兩磁鐵可以相吸，其中一個換另一頭就相斥。

［師］同學們回答得很好，這說明大家對磁現象有了簡單的了解。磁現象與生產生活密切相關，具有較高的科學價值，你們很想更多的了解是吧？那么你們都想了解什么呢？

［生甲］磁鐵只能吸引鐵嗎？ ［生乙］磁鐵具有哪些性質？ ［生丙］指南針為什么可以指南北？ ［生丁］什么叫磁性？

［生戊］磁鐵各部分的磁性一樣嗎？ ［生己］什么叫磁體？ ［生庚］磁體哪部分磁性最強？ ［生辛］何為磁極？ ［生壬］磁極間有什么作用？

［師］大家提出這么多問題，說明都很注意觀察和思考，我很高興。這些問題可能有的同學通過看書已知道答案，有些就要通過實驗和討論來得到答案，下面就用我們準備的儀器設計實驗，親手試一試。（學生們相互討論，動手做實驗，教師巡回指導）

［師］每組通過實驗得出結論后，把結論告訴大家，讓我們一起享受成功的快樂。

［生甲］我們把鐵、鈷、鎳片，橡皮，塑料尺等器材放在桌上擺好，用條形磁鐵和蹄形磁鐵分別接近它們，觀察到磁鐵能吸引鐵片，能微弱地吸引鈷片和鎳片，不吸引橡皮和塑料尺。

［生乙］從這個實驗得出：磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質，磁鐵的這種性質叫磁性。具有磁性的物質叫做磁體。

（一）磁現象 1．磁性

［板書］

［板書］ 2．磁體

［板書］

［生丙］我們組是把大頭針平鋪在一張白紙上，分別將條形磁體和蹄形磁體平放在大頭針上，然后用手輕輕將磁體提起，并輕輕抖動，觀察到磁鐵兩端能吸引較多的大頭針，而中部沒有吸引大頭針。

［生丁］這個實驗表明，磁體各部分的磁性強弱不同，磁體兩端的磁性最強，這兩個部位叫磁極（magnetic pole）。3．磁極

［板書］

［生戊］我們是把條形磁體用線懸掛在鐵架臺上，或把小磁針支起，讓它在水平方向上自由轉動，觀察它的靜止方位。

［生己］得出的結論都是一端指南一端指北。懸吊著的磁體，靜止時指南的那個磁極叫做南極（south pole），又叫S極。靜止時指北的那個磁極叫做北極（north pole），又叫N極。4．南極、北極

［板書］

［生庚］ 我們組是把兩塊條形磁體用線吊起來，用其中一塊條形磁體的N極靠近另一塊條形磁體的S極，觀察現象，再用這塊條形磁體的N極靠近另一塊條形磁體的N極，觀察現象。

［生辛］從這個實驗中，我們得出：異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥。5．磁極間的相互作用是：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。［板書］ ［師］你們回答得很好，做得也很好。從這些實驗中我們已經認識了磁體的許多磁現象，下面我們把磁針拿到一個磁體的附近，它會怎么樣？為什么會這樣？先猜猜，再做，最后討論，說出結論。

同學們通過猜和做后，熱烈地討論，可能提出“場”（預習結果，可學生說不清什么叫場）。

［生甲］小磁針偏轉，不再指南北了。

［生乙］拿開磁體，小磁針恢復了原來的指向。［生丙］小磁針受到了磁體的吸引力。［生丁］小磁針受到了磁場力的作用。

［師］兩位同學一位說小磁針受到磁體的吸引力，一位說小磁針受到磁場的力的作用，到底是哪個？小磁針和磁體并未接觸。我們看屏幕（用微機展示關于磁場的課件，在磁場周圍時隱時現一些小人，小人都說：“我們是場，是我對磁針發生了作用，但你們看不見，摸不著我.”）我們知道了“場”。那么，雖然看不見、摸不著，我們卻可以根據它所表現出來的性質來認識它，能舉出例子嗎？

學生們在討論：

［生甲］（通過討論）風是空氣流動形成的。［生乙］電流使燈絲發光。

［師］現在我們認識了場，誰來說什么是磁場？

［生甲］磁體周圍存在著一種物質，它對放入其中的磁體產生磁力的作用。

（二）磁場

1．磁場

［板書］ ［板書］

［師］現在我們把條形磁體用布包上，判斷它的磁極。［生甲］把條形磁體懸掛起來，指南的是南極，指北的是北極。

［生乙］拿小磁針靠近條形磁鐵的一端，與小磁針北極相吸的是南極，另一端是北極。

［師］同學們的辦法很好，那么我們把小磁針放到磁體周圍將會是什么樣？ 學生們把小磁針放在條形磁體和蹄形磁體周圍，觀察并討論。［生甲］小磁針不指南北，指不同的方向。

［師］從實驗中我們感覺磁場好像很復雜，看投影［課本圖8.1—6］，為了形象地描述磁場，在物理學中，把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁場的方向，那么，我們可以在磁場中放入許多小磁針，它們的分布情況和北極所指的方向就可以形象直觀地顯示出磁場的分布情況，我們用鐵屑代替小磁針來做做看。說出你是怎么做的？觀察到什么？

［生甲］在一塊玻璃板上均勻地撒一些鐵屑，然后把玻璃板放在條形磁體和蹄形磁體上，輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布。

［生乙］觀察到鐵屑在磁場的作用下轉動，最后有規則地排列成一條條曲線。［師］鐵屑的分布情況可以顯示磁場的分布情況，因此我們可以仿照鐵屑的分布情況，在磁體的周圍畫一些曲線，用來方便、形象地描述磁場的情況，科學家把這樣的曲線叫做磁感線。你們思考討論一下，磁感線是什么？怎樣理解它？

2．磁感線（magnetic induction line）［板書］ ［生甲］（討論得出）在磁體周圍畫一些帶箭頭的曲線，使任一點的曲線方向都跟該點小磁針北極所指的方向一致，它們可以方便、形象地描述磁場，這樣的曲線叫磁感線。

［生乙］磁感線只是幫助我們描述磁場，是假想的，實際并不存在。［生丙］磁感線在磁體周圍的整個空間里。［生丁］磁感線實際不存在，而磁場存在。

［師］同學們回答得非常好，說明同學們真正理解了磁感線。既然可以用磁感線描述磁場，磁場又有方向，那么我們看課本圖8.1—7條形磁體和蹄形磁體的磁場分布，說出磁感線應該從N極指向S極，還是應該相反？并標出圖8.1-8。［磁場方向是小磁針N極所指的方向，它總是從磁體N極出發到磁體S極］ 教師巡回檢查學生們標的情況。

［師］同學們都標出來了。我們認識了磁場并知道磁場的方向和用磁感線描述磁場分布情況。你們還有什么疑問嗎？ ［生甲］為什么指南針能指南北？

［生乙］地理的南極和北極是不是在我們指的南北方？ ［生丙］地理的兩極和地磁的兩極一致嗎？

［師］要想知道這些我們來看屏幕（展示課件，顯示地磁場的存在和地磁感線的指向及分布，說明地磁場的情況，并介紹地磁場的有關史料），看完后回答上述問題。

［生甲］地球周圍存在著磁場——地磁場。［生乙］地磁場的形狀跟條形磁體的磁場很相似。［生丙］地理的兩極和地磁的兩極并不重合。［生丁］地磁場使小磁針指南北。

［生戊］地磁場北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近，所以小磁針南極指南、北極指北。

（三）地磁場（geomagnetic field）［板書］

［師］磁有磁性，地球有磁性我們都知道了，可生活中有些磁性材料，如磁卡、錄音帶、鋼、鐵，它們原本沒有磁性，它們在磁體與電流的作用下會獲得磁性，這種現象叫磁化。

（四）磁化（magnetization)［板書］

三、小結

本節課我們知道了什么是磁體、磁極、磁場、磁感線和地磁場。

四、布置作業

動手動腦學物理：①②③④

五、板書設計 第一節 磁場

（一）磁現象 1．磁性 2．磁體 3．磁極 4．南極、北極

5．磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引

（二）磁場 1．磁場 2．磁感線

（三）地磁場

（四）磁化.

第五篇：磁場微教案

《磁場》微教案

臨朐縣冶源鎮冶源初中

孫中福

學習目標：

知識目標：

1．知道磁體周圍存在磁場；

2．知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線的方向是怎樣規定的； 3．知道地球周圍有磁場及地磁場的南、北極。

能力目標：

1．通過觀察磁體間的相互作用，提高學生的實驗操作能力，觀察、分析能力及概括能力；

2．通過感知磁場的存在，提高學生分析問題和抽象思維能力，使學生認識磁場的存在，滲透科學的思維方法。

情感目標：

1．通過了解我國古代對磁的研究方面取得的成就，進一步提高學習物理的興趣；

2．通過感知磁場的存在，知道磁感線和地磁場，使學生養成良好的科學態度和求是精神，幫助學生樹立探索科學的志向。學習重點

知道什么是磁場、磁感線、地磁場的基本知識。學習難點

1．磁場和磁感線的認識；

2．被磁化的鋼針磁極的判斷。

教具：條形、蹄形磁體，鐵、鈷、鎳片，鐵屑，鋼針，投影儀，投影片，掛圖，微機，大頭針，鐵架臺，細線，有關磁性材料的實物，圖片（有些實驗器材可布置學生自己準備），小磁針。

教學過程：

一、創設情境，引入新課 鄭和下西洋

二、進入新課，科學探究

（一）磁場

1．概念：在磁體周圍存在的一種人眼看不到的物質，它雖然看不見，摸不到，但確實是實際存在的。

2．磁場的基本性質：磁場對放入其中的磁體產生磁力的作用。

3．磁場方向：在物理學中，把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁場的方向。4．磁場的分布

（二）磁感線

【磁感線的概念】為了形象地描述磁場，在物理學中，用一些有方向的曲線把磁場的分布情況描述下來，這些曲線就是磁感線。

【磁感線方向】為了讓磁感線能反映磁場的方向，我們把磁感線上都標有方向，并且磁感線的方向就是磁場方向。

（三）地磁場：地磁的南極在地理的北極附近；地磁的北極在地理的南極附近。

三、達標檢測：

1.關于磁場和磁感線，下列說法中正確的是（）． A．只有磁鐵周圍才有磁場

B．磁感應線是由鐵屑組成的

C．在磁場中某點小磁針靜止時，南極所指的方向就是該點磁場的方向 D．磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來，回到磁體的南極

四、小結

這節課我們學習了磁場及地磁場的知識。磁場和磁感線都比較抽象，磁場是實際存在的，磁感線不存在，它是為描述磁場的分布情況而假設出來的，磁感線方向就是磁場方向，也是磁場中的小磁針的北極所指的方向，三者永遠是一致的。而地磁場是磁場的一個特例，它的磁場方向是由南到北的。板書設計：

第二節

磁場

一、磁場：磁體周圍存在的一種人眼看不到的物質。1．概念；2．基本性質；3．方向。

二、磁感線

1．概念；2．條形、蹄形磁休的磁場分布；3．注意的問題。

三、地磁場

1．方向；2．應用。