2019-2020年高中物理《3.12 磁感應(yīng)強度、磁通量》教案 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理《3.12 磁感應(yīng)強度、磁通量》教案 新人教版選修3-1.doc
2019-2020年高中物理3.12 磁感應(yīng)強度、磁通量教案 新人教版選修3-1【基本內(nèi)容】一、磁感應(yīng)強度(B)1意義:物理學(xué)中用磁感應(yīng)強度來描述磁場的強弱。2定義:在磁場中垂直于磁場方向放置的通電直導(dǎo)線,所受的安培力F與電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL(電流元)的比值,叫做磁感應(yīng)強度。定義式:3方向:磁感應(yīng)強度B是矢量,其方向就是該點的磁場方向。即磁感應(yīng)強度方向規(guī)定為該點小磁針N所受的磁場力方向。4單位:在國際單位制中的單位是“特斯拉”,簡稱“特”,符號是“T”。二、磁通量()5定義:我們把磁感應(yīng)強度B跟與磁場方向垂直的平面面積S的乘積,叫做穿過這個面積的磁通量。6計算式:=BS cos。是B與S的夾角。當(dāng)BS時:=BS 。7單位:在國際單位制中的單位是“韋伯”,簡稱“韋”,符號是“Wb”。8物理意義:穿過某一面積的磁感線條數(shù)。 9磁通量是標(biāo)量:無方向,但有正負(fù)。在規(guī)定磁感線沿某方向穿過平面時磁通量為正,則沿反方向穿過即為負(fù)。10磁通密度(B的大?。捍怪贝┻^單位面積的磁感線條數(shù)。B=/S【典例分析】例1關(guān)于磁感應(yīng)強度的概念,下列說法中正確的是()A磁場中某一點的磁感應(yīng)強度可以這樣測定:把一小段通電導(dǎo)線放在該點時,受到的磁場力F與該導(dǎo)線的長度L、通過的電流I乘積的比值即為磁場中某一點的磁感應(yīng)強度B一小段通電導(dǎo)線在空間某處不受磁場力的作用,那么該處的磁感應(yīng)強度一定為零C磁感應(yīng)強度只是定義式,它的大小取決于場源以及磁場中的位置,與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場的方向無關(guān)D通電導(dǎo)線所受磁場力的方向就是磁場的方向解析(1)根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義,通電導(dǎo)線應(yīng)為“在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線”A選項未注明導(dǎo)線放置方向,故A選項錯誤;(2)當(dāng)導(dǎo)線放置方向與電流平行時,不受磁場力作用,故B選項錯誤;(3)磁場內(nèi)各點的磁感應(yīng)強度是唯一確定的,與放入該點的電流元無關(guān),C選項正確;(4)根據(jù)探究實驗可知,電流元受磁場作用力方向與磁感應(yīng)強度方向不同,故D選項錯誤注意:磁感應(yīng)強度BFIL是反映磁場的力的性質(zhì)的物理量,是利用比值法定義的,是定義式而不是決定式磁場中各處的B值是唯一確定的,與放入該點的電流元的大小、方向均無關(guān)例2為測定磁場中某處磁感應(yīng)強度的大小,在磁場中該處垂直于磁場方向放入一直線電流,多次改變導(dǎo)線中的電流,并將電流的數(shù)值進行記錄。下列四幅圖象表現(xiàn)的是磁場該處磁感應(yīng)強度B與通過導(dǎo)線的電流I(或1I)的關(guān)系圖線,其中正確的是哪一幅或哪幾幅?說明理由。解析(1)由磁感應(yīng)強度B的定義式,看上去好象B與I成反比,B與成正比,從而選A、B兩個答案。(2)其實磁場某處的磁感應(yīng)強度的大小僅由磁場本身性質(zhì)決定,與電流元及其受到的磁場作用力無關(guān),及磁場中某處磁感應(yīng)強度的大小不隨電流變化,故應(yīng)選CD兩個正確答案。例3如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.2T,單匝線圈邊長ab=30cm、bc=30cm,某線圈由圖示位置以ab為軸,自cd邊向上轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)過37角時,磁通量變化多少?(圖中矩形線圈平面邊與磁感線垂直,sin37=0.6。)解析(1)在勻強磁場中計算磁通量時,因公式中面積S要與磁場方向相垂直,所以在沒轉(zhuǎn)前的磁通量為(2)轉(zhuǎn)動之后,穿過線圈的磁通量為2=BScos370=0.20.30.30.8Wb=1.4410-2 Wb(3)磁通量變化為=2-2=3.610-3 Wb負(fù)號表示磁通量減少。注意:磁通量的計算,一定要注意研究的平面要與磁場垂直,否則就要將這個平面在垂直于磁場方向進行投影?!局R檢測】1關(guān)于磁感應(yīng)強度定義式,下列說法中正確的是 () A電流元IL在磁場中受力為F,則磁感應(yīng)強度B一定等于 B電流元IL在磁場中受力為F,則磁感應(yīng)強度B可能大于或等于 C磁場中電流元受力大的地方,磁感應(yīng)強度一定大 D以上說法都不正確2磁感應(yīng)強度的單位是T,下面哪個單位與1T單位相同?( )A1kgAs2B1kgmAs2C1kgm2s2D1NAm3某地磁場的磁感應(yīng)強度大約是4.0105T,一根長為500m的電線,電流為10A,該導(dǎo)線可能受到磁場的作用力為( )A0B0.1NC0.3ND0.4N4下列關(guān)于磁通量的說法中正確的是:()A當(dāng)置于磁場中的平面垂直于磁場方向的時候,穿過平面的磁通量最小B磁感應(yīng)強度也叫做磁通密度C穿過平面的磁通量小,該處的磁感應(yīng)強度一定也小D穿過平面的磁通量為零,該平面所在處的磁感應(yīng)強度不一定為零5一個勻強磁場約束在長方體內(nèi),它的截面是矩形abcd,如圖,ab = 40cm,bc = 30cm。一根通入5A電流的直導(dǎo)線AC長為60cm,在紙面內(nèi)平行bc方向安放時,導(dǎo)線受到的安培力大小為0.3N。當(dāng)這條通電導(dǎo)線處于紙面內(nèi)時,能受到勻強磁場的最大磁場力是多少?6用長度為0.8m的細(xì)長導(dǎo)線圍成一個正方形的線框,將它放入一個勻強磁場中,線框平面與磁場方向垂直。已知這個磁場的磁通密度為4.0 102Wbm2,當(dāng)線框轉(zhuǎn)過180時,穿過線框的磁通量的變化量是多大?答案1B 2AD 3AB 4BD 50.5N63.210-3 Wb【課外閱讀】磁場強度與磁感應(yīng)強度 磁場強度是描述磁介質(zhì)中磁場的一個輔助物理量。常用符號H表示,定義為H=(B/o)-M式中B是磁感應(yīng)強度;M是磁化強度;o是真空磁導(dǎo)率。在線性各向同性磁介質(zhì)中,M與H成正比,即MxmH,xm是磁介質(zhì)的磁化率。于是上式表為Bo(1xm)HorH式中r1xm稱為磁介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率,上式是表征介質(zhì)磁化性質(zhì)的介質(zhì)方程。磁場強度矢量H是為了磁場的安培環(huán)路定理得到形式上簡化而引入的輔助物理量。它的物理意義類似于電位移矢量D。從定義的操作方面來看,磁感應(yīng)強度是完全只是考慮磁場對于電流元的作用,而不考慮這種作用是否受到磁場空間所在的介質(zhì)的影響,這樣磁感應(yīng)強度就是同時由磁場的產(chǎn)生源與磁場空間所充滿的介質(zhì)來決定的。相反,磁場強度則完全只是反映磁場來源的屬性,與磁介質(zhì)沒有關(guān)系。這兩個概念在實際運用中各有其方便之處。在國際單位制(SI)中,磁場強度H的單位是安培米(Am)。