《电磁学》课程授课教案（教学设计）第14节 磁通量

第14教学节段教学设计方案主题S5-3磁通量课时数45分钟名称磁场高斯定理1.磁通量的定义及计算教学主要内容2.磁场高斯定理的表述及表达式1.理解磁通量的定义2.掌握磁通量的计算教学目标要求3.掌握磁场高斯定理的表达式4.理解磁场高斯定理的物理意义教学重点：磁通量的计算教学重点及难点教学难点：利用微元分析法计算非均匀磁场中的磁通量教学方法：课堂讲授，结合课堂讨论、提问、类比教学方法与教学手段启发教学手段：PPT配合传统板书flash动画演示1

1 第 14 教学节段教学设计方案 主题 名称 §5-3 磁通量 磁场高斯定理 课时数 45 分钟 教学主要内容 1. 磁通量的定义及计算 2. 磁场高斯定理的表述及表达式 教学目标要求 1.理解磁通量的定义 2.掌握磁通量的计算 3.掌握磁场高斯定理的表达式 4.理解磁场高斯定理的物理意义 教学重点及难点 教学重点： 磁通量的计算 教学难点： 利用微元分析法计算非均匀磁场中的磁 通量 教学方法与教学手段 教学方法： 课堂讲授，结合课堂讨论、提问、类比 启发 教学手段： PPT 配合传统板书 flash 动画演示

教学过程设计要点已有知识的复习和新知识的引入已有知识的复习：（1）电通量的定义、计算；（2）真空中静电场高斯定理的相关知识问题引入：磁通量该如何定义和计算？以及磁通量遵循的基本规律如何？二、新知识的讲解（一）磁通量1、磁通量的定义类比前面已学的电通量的定义，从而定义磁通量通过磁场中任意曲面的磁感应线的条数，称为磁通量。2、磁通量的计算类比前面已学的电通量的计算，从而讨论磁通量的计算（1）平面垂直置于匀强磁场中：Φm=BSB（2）平面任意置于匀强磁场中：2

2 教学过程设计要点 一、 已有知识的复习和新知识的引入 已有知识的复习： （1）电通量的定义、计算；（2）真空中静电场高斯定理的相关知识 问题引入： 磁通量该如何定义和计算？以及磁通量遵循的基本规律如何？ 二、新知识的讲解 （一）磁通量 1、磁通量的定义 类比前面已学的电通量的定义，从而定义磁通量 通过磁场中任意曲面的磁感应线的条数，称为磁通量。 2、磁通量的计算 类比前面已学的电通量的计算，从而讨论磁通量的计算 （1）平面垂直置于匀强磁场中： （2）平面任意置于匀强磁场中： B   BS m 

Φm= BS cos 9引入面积矢量：S==Se,0.=B.S(3)通过非均匀磁场中，任意曲面S的磁通量：Bds利用微元分析法进行讨论：对于任意面元dp.= B.ds对于任意曲面 S[B.dspm=(4)通过非均匀磁场中，任意闭合曲面S的磁通量：pm=$B.ds2规定：法线的正方向为指向闭合曲面的外侧元磁感应线穿入处：0>,dp.02若=N中m=02

3 引入面积矢量: (3)通过非均匀磁场中,任意曲面 S 的磁通量: 利用微元分析法进行讨论: 对于任意面元 对于任意曲面 S (4)通过非均匀磁场中,任意闭合曲面 S 的磁通量: 规定： 法线的正方向为指向闭合曲面的外侧  S B   cos  m  BS n S Se    B S     e  d B dS e           S S m m d B dS        S m B dS    , 0 2   e d  磁感应线穿入处：  , 0 2 m     磁感应线穿出处：  d   0 N N m 若 ： 入 出 B  s S  d B  

例题：一载流长直导线的电流为I，试求通过矩形面积的磁通量（二）磁场的高斯定理1、磁场高斯定理的表述以及表达式类比：真空中的静电场：ZquSE.dSJ60$B.dS=?对于磁场10分析：由于N入=N出，所以中，=0磁场的高斯定理：$B.dS=0JS2、验证磁场的高斯定理3、对磁场高斯定理的理解反映磁场是无源场6B.dS=O：对于任何磁场均成立例题：求均匀磁场中通过半球面的磁通量

4 例题：一载流长直导线的电流为 I , 试求通过矩形面积的磁通量. （二）磁场的高斯定理 1、磁场高斯定理的表述以及表达式 类比：真空中的静电场： 对于磁场 分析： 磁场的高斯定理： 2、验证磁场的高斯定理 3、对磁场高斯定理的理解 反映磁场是无源场 例题：求均匀磁场中通过半球面的磁通量 1 d 2 d I l 0 d      in S q E S    d  ?  B S S    ,  0 N N m 由于 所以  入 出  d  0  B S S    B  d S  0：对于任何磁场均成立 S  

一、回顾电通量教学板书设计1、定义2、计算二、磁通量1、定义通过磁场中任意曲面的磁感应线条数，称为电通量。2、计算（1）平面垂直置于匀强磁场中Φm = BS（2）平面任意置于匀强磁场中：m=B.S（3）任意曲面S置于非均匀磁场中：dom=B.ds「B.ds中m=-（4）任意闭合曲面S置于非均匀磁场中：p,=fB.ds-规定：法线的正方向为指向闭合曲面的外侧二、磁场高斯定理6B.ds= 0JS对于任何磁场均成立；反映磁场是无源场。作业题：作业与思考教材221页：5-95

5 教学板书设计 一、回顾电通量 1、 定义 2、 计算 二、磁通量 1、定义 通过磁场中任意曲面的磁感应线条数，称为电 通量。 2、计算 （1）平面垂直置于匀强磁场中： （2）平面任意置于匀强磁场中： （3）任意曲面 S 置于非均匀磁场中： （4）任意闭合曲面 S 置于非均匀磁场中： 规定： 法线的正方向为指向闭合曲面的外侧 二、 磁场高斯定理 对于任何磁场均成立； 反映磁场是无源场。 作业与思考 作业题： 教材 221 页：5-9  BS m  B S     m  d B dS m           S S m m d B dS        S m B dS       0 S m B dS   

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