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高二物理教學計劃第一學期 高二物理教學計劃7篇( 五 )

生活百科磁場


通過分組實驗學生親自動手檢驗 。
可以在磁場的強弱和方向都相同的勻強磁場中，研究較長的一段通電導線的受力情況，從而推知一小段電流元的受力情況 。
實驗裝置如圖所示：三塊相同的蹄形磁鐵并列放置，可以認為磁極間的磁場是均勻的，將一根直導線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時導線將擺動一個角度，通過這個角度我們可以比較磁場力的大小，分別接通“2、3”和“1、4”可以改變導線通電部分的長度，電流由外部電路控制 。
在勻強磁場中探究影響通電導線受力的因素
【分組實驗】 啟發學生學會應用控制變量法 。
(1)保持導線通電部分的長度不變，改變電流的大小 。
結論：通電導線長度一定時，電流越大，導線所受磁場力就越大 。
(2)保持電流不變，改變導線通電部分的長度 。
結論：電流一定時，通電導線越長，磁場力越大 。
(3)部分學生實驗器材有電磁鐵，可通過改變電流改變磁場強弱，探究磁場對電流的作用力跟磁場強弱的關系 。
通電導線長度一定，電流不變時，磁場越強，磁場對電流的作用力越大 。
上面的結論都是學生在上述實驗裝置，也就是導線跟磁場垂直時，實驗操作得出的結論 。師生可共同演示導線跟磁場平行時，導線受力情況 。
【演示】
磁場對電流的作用力跟導線與磁場方向間的關系 。
結論：導線跟磁場垂直時，磁場對電流的作用力最大，導線跟磁場平行時，磁場對電流沒有作用力 。
[事件4]
教學任務：用DIS演示實驗理論探究磁場對電流的作用力跟電流、導線長度的關系 。師生活動：
通電導線在磁場中受力大小與電流定量關系的研究
用DIS演示實驗研究通電導線與磁場方向垂直時受力大小與電流大小的定量關系 。如圖所示的裝置保持通電導線框的位置不變，用力傳感器測量所需拉力F(等于電流所受磁場作用力大小)的大小，拉力與電流所受磁場力為平衡力 。用電流傳感器測量線框中的電流 。
(1)保持L不變，改變I四次，測定相應的四個力F，利用圖象得到F∝I 。
(2)保持I不變，用三個相同的蹄形磁鐵逐次并放，以改變受力部分導線的長度，測定相應的三個力F，得到F∝L 。
同一塊磁鐵
保持I不變
實驗注意事項：
(1)矩形線圈保持豎直;
(2)兩個相同的蹄形磁鐵并放時要有一定的間隔;
(3)每次測量時矩形線圈相對磁鐵的位置保持不變 。
精確的實驗表明，通電導線在磁場中受到的磁場力的大小，既與導線的長度L成正比，與導線中的電流I也成正比，即與I和L的乘積成正比，用公式表示為F∝IL，引入比例系數B，寫成等式為：F=BIL 。
問題：B有何物理意義呢?在不同的蹄形磁鐵的磁場中重復上面的實驗 。
結論：
(1)在同一磁場中，不管I、L如何改變，比值B總是不變的 。
(2)I、L不變，但在不同的磁場中，比值B是不同的 。(3)B是由磁場本身決定的，在電流I、導線長度L相同的情況下，電流所受的磁場力越大，比值B越大，表示磁場越強 。
[事件5]
教學任務：定義磁感應強度 。
師生活動：
通過和電場強度的定義類比，引入磁感應強度的定義 。
磁感應強度的定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流IF和導線長度L的乘積IL的比值叫磁感應強度，即B= IL
總結與歸納：
(1)如果導線很短，B就是導線所在處的磁感應強度 。
(2)物理意義：磁感應強度B是表示磁場強弱的物理量 。
(3)單位：在國際單位制中，磁感應強度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是T 。1 T=1 NA·m
(4)方向：磁感應強度是矢量 。在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向，即磁感應強度的方向 。
[事件6]
特斯拉(Nikola Tesla，1856～1943)，美國電氣工程師 。他一生致力于交流電的研究，是讓交流電進入實用領域的主要推動者 。
教學任務：了解特斯拉和一些磁場的磁感應強度 。
師生活動：
(投影)讓學生了解特斯拉 。
尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla，1856～1943)，1856年7月10日出生，是世界知名的發明家、物理學家、機械工程師和電機工程師 。塞爾維亞血統的他出生在克羅地亞(后并入奧地利帝國) 。特斯拉被認為是歷史上一位重要的發明家 。他在19世紀末和20世紀初對電性和磁性的研究作出了杰出貢獻 。
高二物理教學計劃6

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