《第十五章 磁场》教材分析 156

第十五章《磁场》教材分析一、本章概述1.知识线索磁场性质磁场性质定量描述磁场对电流和运动电荷的作用实践应用2.本章重点⑴磁场的描述⑵

磁场对电流和运动电荷的作用（F安和F洛）⑶

带电粒子在匀强磁场中的运动3.能力要求⑴空间想象能力

各种磁场的空间分布

左手定则

⑵分析，推理能力：带电粒子在磁场，复合场中的运动⑶理论联系实际的能力电流表回旋加速器速度选择器磁流发电机质谱仪二、教材要求内容和要求演示电流的磁场（A）磁感应强度（A）磁感线（A）地磁场（A）安培定则（A）磁性材料（A）分子电流假说（A）电流磁场对磁针的作用磁场对电流的作用平行通电直导线间的作用磁感线图安培力的大小（B）左手定则（B）磁电式电表原理（A）安培力和左手定则磁电式电表原理洛仑兹力（B）带电粒子在匀强磁场中的运动（B）质谱仪（A）回旋加速器（A）电子束在磁场中的偏转电子束在匀强磁场中做圆周运动北京卷高考说明九、磁场内容要求说明71．电流的磁场72．磁感应强度．磁感线．地磁场73．磁性材料．分子电流假说74．磁场对通电直导线的作用.安培力．左手定则75．磁电式电表原理76．磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力．带电粒子在匀强磁场中的运动77．质谱仪，回旋加速器ⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠ1．安培力的计算限于

直导线跟B平行或垂直的两种情况2．洛伦兹力的计算限于v跟B平行或垂直的两种情况单元划分及课时安排单元节次课时内容第一单元§11讲述磁场概念、磁感线及电流的磁场第二单元§2§32讲述磁感应强度、安培力及其应用第三单元§4§5§63讲述洛仑兹力及其应用三、教学建议§1磁场磁感线1、教学重点：⑴理解磁场的基本性质⑵掌握安培定则及常见几种磁场的磁感线分布2、具体建议：⑴做好演示实验⑵磁场的描述电流元矢量检验电荷矢量B与E的对比磁感线与电场线的对比电场线疏密描述电场强弱，定性磁感线疏密描述磁场强弱,可定量电场线上各点切线方向表示电场强度的方向磁感线上各点切线方向表示磁感应强度的方向地球磁场通电直导线周围磁场通逆时针电流环导线§2安培力磁感应强度教学难点：安培力的方向总是既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向2.具体建议：⑴做好演示实验①某点的磁场方向就是该点的磁感应强度方向②磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向③小磁针N极的受力方向为小磁针所在处的磁场方向④小磁针静止时N极的指向为小磁针所在处的磁场方向磁场方向⑵安培力①注意定义式与安培力公式的区别②安培力方向的教学注意纠正电流方向、磁场方向和安培力方向三者总是相互垂直的错误认识③强调解题步骤如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L.匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长也为L

,质量为m,水平放在导轨上.当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止.求:⑴B至少多大？这时B的方向如何?⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？αααααB§3电流表的工作原理1.原理：

⑴线圈的导线处于匀强磁场中⑵安培力的力矩大小为：

M1=F•d=nBILd=nBIS

⑶两弹簧产生阻碍线圈转动的力矩：

M2=kθ

⑷当M1和M2相平衡时，由M1=M2得:2.工作特点：⑴电流表的刻度是均匀的⑵电流方向改变,安培力方向也改变,线圈朝相反方向转动⑶灵敏度高,可以测量很弱的电流,但允许通过的电流很小电流表的灵敏度可以表示为:§4磁场对运动电荷的作用教学难点：洛仑兹力的方向2.具体建议：⑴做好演示实验⑵洛仑兹力的方向§5带电粒子在磁场中的运动1.教学重点：带电粒子在匀强磁场中的圆周运动2.具体建议：⑴从实验出发,认识F的两个特点带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动是重要的物理模型⑵充分利用例题①轨道圆心O总是位于A.B两点洛伦兹力F作用线的交点上或AB弦的中垂线与A、B两点中任一点洛伦兹力F作用线的交点①轨道圆心O总是位于A.B两点洛伦兹力F作用线的交点上或AB弦的中垂线与A、B两点中任一点洛伦兹力F作用线的交点②粒子的速度偏向角等于圆心角,并等于AB弦与切线的夹角(弦切角)的两倍,即③相对的弦切角相等，与相邻的弦切角互补⑶解题思路:画轨迹、找圆心、求半径①已知偏向角②根据弦切角相等③临界情况画相切“画轨迹”三种情况：“找圆心”根据上述第一特征“求半径”两个方法:①根据物理规律,即根据洛伦兹力提供向心力来求②根据几何特征来求⑷洛仑兹力在科技中的应用:①质谱仪:根据带电粒子受电场力和磁场力的作用,制成测定带电粒子质量的仪器叫做质谱仪丹普斯特(Dempster)质谱仪的原理=qU(1)

=qvB(2)

m=班布瑞基(Bainbridge)质谱仪的原理R=

m=

质谱仪的主要用途:测量带电粒子的质量测量带电粒子的比荷分析同位素②回旋加速器100MeV以下称为低能粒子加速器0.1～1GeV称为中能粒子加速器1GeV以上称为高能粒子加速器1932年,劳伦斯建成直径为27cm的回旋加速器,把质子加速到1MeV③速度选择器＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――vqvB=Eq

洛伦兹力在科技中的应用主要有磁流体发电磁偏转磁聚焦霍尔效应测定导电液体的电阻电磁泵电磁流量计磁流体发电机原理如图。等离子体高速从左向右喷射，两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？

BR＋＋＋＋＋－－－－―半导体靠自由电子(带负电)和空穴(相当于带正电)导电,分为p型和n型两