《电磁学》课程授课教案（教学设计）第15节 稳恒磁场的安培环路定理

第15教学节段教学设计方案S 5-4主题课时数稳恒磁场的安培45分钟名称环路定理1．安培环路定理的表述及表达式教学主要内容2.应用安培环路定理求解对称性磁场1.理解安培环路定理的表述教学目标要求2.掌握安培环路定理的表达式以及应用教学重点：安培环路定理的理解和应用教学重点及难点教学难点：应用安培环路定理求解对称性磁场教学方法：课堂讲授，结合课堂讨论、提问、类比启发教学方法与教学手段教学手段：PPT配合传统板书flash动画演示1

1 第 15 教学节段教学设计方案 主题 名称 §5-4 稳恒磁场的安培 环路定理 课时数 45 分钟 教学主要内容 1. 安培环路定理的表述及表达式 2. 应用安培环路定理求解对称性磁场 教学目标要求 1.理解安培环路定理的表述 2.掌握安培环路定理的表达式以及应用 教学重点及难点 教学重点： 安培环路定理的理解和应用 教学难点： 应用安培环路定理求解对称性磁场 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

教学过程设计要点新知识的引入静电场环路定理：于云.ai=0，所以静电场是保守场。设问：在真空的稳恒磁场中，B.di=0？B·di遵循什么规律？由此引出磁场安培环路定理，它将反映稳恒磁场的基本性质。二、新知识的讲解（—)$B.di=0?将磁感应线取为闭合回路L进行讨论：Bdi￥0$B-di±o，那么pB.di=?（二）、稳恒磁场的安培环路定理的表述在真空的稳恒磁场中，磁感应强度沿任一闭合路径的线积分，等于穿过该闭合路径所包围的电流的代数和的。倍（三）、稳恒磁场的安培环路定理的表达式B.di =μoZI.电流强度！指闭合回路内传导电流代数和，其正负的选择方法：I与L的绕行方向满足右螺旋（四）验证安培环路定理研究无限长的载流直导线激发磁场中：fB·di=μ。ZI2

2 教学过程设计要点 一、 新知识的引入 静电场环路定理：    l E dl 0   ，所以静电场是保守场。 设问：在真空的稳恒磁场中， 0 ?    l B dl     l B dl   遵循什么规律？由此引出磁 场安培环路定理，它将反映稳恒磁场的基本性质。 二、新知识的讲解 （一） 0 ?    l B dl   将磁感应线取为闭合回路 L 进行讨论：    l B dl 0      l B dl 0   ，那么    l B dl ?   （二）、稳恒磁场的安培环路定理的表述 在真空的稳恒磁场中，磁感应强度沿任一闭合路径的线积分，等于穿过该闭 合路径所包围的电流的代数和的  0 倍 （三）、稳恒磁场的安培环路定理的表达式 L in B dl  I    0    电流强度 in  I 指闭合回路内传导电流代数和， 其正负的选择方法：I 与 L 的绕行方向满足右螺旋 （四）验证安培环路定理 研究无限长的载流直导线激发磁场中： L in B dl  I    0   

1、真空中无限长直电流I，在半径为R（垂直于导线）的圆周上2、真空中无限长直电流I，在任意闭合回路上3、如果闭合路径中不包含电流4、闭合路径包围多个电流（五）对安培环路定理的理解①fB·di只与闭合回路内的传导电流有关，与闭合面外电流无关。②B指回路上的磁感应强度，由空间所有电流决定。③该定理适用于真空的稳恒磁场反映稳恒磁场是非保守场。（六）安培环路定理的应用电流分布乃至场B分布具有一定对称性时，可用此定理求解B分布。解题步骤：①分析场的对称性，明确B的方向；②选择合适的安培环路③计算B·di;①计算ZIm；③应用定理求B的大小，结合方向得出B。例1：求均匀载流圆柱体内，外的磁场分布

3 1、真空中无限长直电流 I，在半径为 R （垂直于导线）的圆周上 2、真空中无限长直电流 I，在任意闭合回路上 3、如果闭合路径中不包含电流 4、闭合路径包围多个电流 （五）对安培环路定理的理解 ①   L B dl   只与闭合回路内的传导电流有关，与闭合面外电流无关。 ② B  指回路上的磁感应强度，由空间所有电流决定。 ③该定理适用于真空的稳恒磁场 ④反映稳恒磁场是非保守场。 （六）安培环路定理的应用 电流分布乃至场 B  分布具有一定对称性时，可用此定理求解 B  分布。 解题步骤： ① 分析场的对称性，明确 B  的方向； ② 选择合适的安培环路 ③ 计算   L B dl   ； ④ 计算 in  I ； ⑤ 应用定理求 B  的大小，结合方向得出 B  。 例 1：求均匀载流圆柱体内，外的磁场分布

教学板书设计一、讨论B·di=0?二、稳恒磁场的安培环路定理表述三、稳恒磁场的安培环路定理的表达式pB.di=μoZIm四、对稳恒磁场的安培环路定理的理解①fB·dl只与闭合回路内的传导电流有关，与闭合面外电流无关。②B指回路上的磁感应强度，由闭合回路内、外的所有电流共同决定。③该定理适用于真空的稳恒磁场④反映稳恒磁场是非保守场。五、安培环路定理的应用电流分布乃至场B分布具有一定对称性时，可用此定理求解B分布。作业与思考思考题：教材：217页：5-8；5-9；5-10；5-11教材221页5-10;5-11;5-13

4 教学板书设计 一、讨论 0 ?    l B dl   二、稳恒磁场的安培环路定理表述 三、稳恒磁场的安培环路定理的表达式 L in B dl  I    0    四、对稳恒磁场的安培环路定理的理解 ①   L B dl   只与闭合回路内的传导电流有关， 与闭合面外电流无关。 ② B  指回路上的磁感应强度，由闭合回路内、外 的所有电流共同决定。 ③该定理适用于真空的稳恒磁场 ④反映稳恒磁场是非保守场。 五、安培环路定理的应用 电流分布乃至场 B  分布具有一定对称性时，可用 此定理求解 B  分布。 作业与思考 思考题： 教材：217 页：5-8；5-9；5-10；5-11 教材 221 页 5-10； 5-11； 5-13