高中物理（人教版）選修3-1 第3章 第2節(jié)　磁感應(yīng)強(qiáng)度

歡迎進(jìn)入物理課堂 第二節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度 課標(biāo)定位 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道磁場(chǎng)的概念 認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì) 了解磁現(xiàn)象及電流的磁效應(yīng) 2 掌握地磁場(chǎng)的產(chǎn)生 理解地磁兩極與地理兩極的關(guān)系 3 理解掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 方向 4 學(xué)會(huì)類比法 知道比值定義物理量的方法是常用的物理方法 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 了解磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)及電流的磁效應(yīng) 2 地磁場(chǎng)中磁感線的分布 3 磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立和計(jì)算 核心要點(diǎn)突破 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第二節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度 課前自主學(xué)案 課前自主學(xué)案 一 磁現(xiàn)象1 磁性 物質(zhì)具有吸引 鎳等物質(zhì)的性質(zhì) 2 磁體 具有 的物體 天然磁石和人造磁鐵都叫做永磁體 3 磁極 磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同 磁性 的區(qū)域 任何磁體都有兩個(gè)磁極 即 極和 極 4 磁極間的相互作用同名磁極相互 異名磁極相互 鐵 鈷 最強(qiáng) S 排斥 吸引 磁性 N 二 電流的磁效應(yīng)1 奧斯特實(shí)驗(yàn)將導(dǎo)線沿 方向放置在磁針的上方 通電時(shí)磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng) 2 奧斯特實(shí)驗(yàn)的意義發(fā)現(xiàn)了 首次揭示了 的聯(lián)系 南北 電流的磁效應(yīng) 電與磁 三 磁場(chǎng)1 磁場(chǎng)的定義磁體或電流周圍存在的一種能夠傳遞磁體與磁體之間 磁體與電流之間 電流與電流之間的 的特殊物質(zhì) 2 磁場(chǎng)的基本性質(zhì)對(duì)放入其中的磁體或 產(chǎn)生力的作用 相互作用 電流 四 地球的磁場(chǎng)1 地球本身是一個(gè)大磁體 它的N極位于 附近 S極位于 附近 2 地球的地理兩極與地磁兩極并不重合 磁針的指向與南北方向有一個(gè)夾角 這個(gè)夾角稱做 如圖3 1 1所示 地理的南極 地理的北極 磁偏角 圖3 1 1 五 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向1 小磁針 為了描述磁場(chǎng)而引入的檢驗(yàn)用的小磁體 2 方向規(guī)定 小磁針靜止時(shí) 所指的方向 也即小磁針在磁場(chǎng)中 的受力方向 六 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小1 定義 在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線受到的安培力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的 用B表示 2 定義式 B 3 單位 特斯拉 簡(jiǎn)稱特 符號(hào)T N極 N極 比值 F IL 核心要點(diǎn)突破 一 對(duì)磁場(chǎng) 地磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)1 磁場(chǎng) 1 磁場(chǎng)的基本特性 對(duì)處在它里面的磁極或電流有力的作用 磁極之間 磁極與電流之間 電流與電流之間 都是通過磁場(chǎng)發(fā)生力的相互作用 2 運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng) 電流是由于電荷做定向移動(dòng)形成的 因此運(yùn)動(dòng)電荷周圍不但有電場(chǎng) 同時(shí)也產(chǎn)生磁場(chǎng) 3 磁場(chǎng)的客觀性 磁場(chǎng)雖然不是由分子 原子組成的 但它能夠?qū)Ψ湃肫渲械拇艠O 電流產(chǎn)生力的作用 它是客觀存在的 雖然我們看不見它 但可以通過很多磁現(xiàn)象感知它的存在 因此它與前面學(xué)過的電場(chǎng)一樣 也是一種物質(zhì) 2 地磁場(chǎng) 1 地磁場(chǎng)特點(diǎn) 地磁場(chǎng)的方向并不是正南正北方向的 即地磁兩極與地理兩極并不重合 地磁南極在地理北極附近 地磁北極在地理南極附近 地磁場(chǎng)方向與正南正北方向間有一夾角叫磁偏角 2 雖然地磁兩極與地理兩極并不重合 但它們的位置相對(duì)來說差別不是很大 因此 一般我們認(rèn)為 地理南極正上方磁場(chǎng)方向豎直向上 地理北極正上方磁場(chǎng)方向豎直向下 在赤道正上方 地磁場(chǎng)方向水平向北 在南半球 地磁場(chǎng)方向指向北上方 在北半球 地磁場(chǎng)方向指向北下方 3 影響 由于磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用 故射向地球的高速帶電粒子 其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化 不能直接到達(dá)地球 因此地磁場(chǎng)對(duì)地球生命有保護(hù)作用 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 1 地球是一個(gè)大磁體 在地面上放置一個(gè)小磁針 小磁針的南極指向地磁場(chǎng)的南極 地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近 赤道附近地磁場(chǎng)的方向和地面平行 北半球地磁場(chǎng)方向相對(duì)地面是斜向上的 地球上任何地方的地磁場(chǎng)方向都是和地面平行的 以上關(guān)于地磁場(chǎng)的描述正確的是 A B C D 答案 D 2 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小只決定于磁場(chǎng)本身的性質(zhì) 與F I L無關(guān) 3 研究磁感應(yīng)強(qiáng)度是分步進(jìn)行的 其方向由磁針受力確定 其大小根據(jù)電流元受力來計(jì)算 通電導(dǎo)線受力的方向不是磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 4 磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng) 這時(shí)L應(yīng)很短很短 IL稱作 電流元 相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的 試探電荷 5 我們要找的是磁場(chǎng)中某一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 因此要把電流元放入磁場(chǎng)中某一點(diǎn) 這要求電流元要足夠的短 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 2 在磁場(chǎng)中某一點(diǎn) 已經(jīng)測(cè)出一段0 5cm長(zhǎng)的導(dǎo)線中通入0 01A電流時(shí) 受到的安培力為5 0 10 6N 則下列說法正確的是 A 該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定是0 1TB 該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定不小于0 1TC 該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定不大于0 1TD 該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向即為導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向 三 磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較電場(chǎng)強(qiáng)度E是描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量 磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量 現(xiàn)把這兩個(gè)物理量比較如下 特別提醒 電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向是放在該點(diǎn)的正電荷所受到的電場(chǎng)力的方向 但磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向并不是放在該點(diǎn)的電流元所受力的方向 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 3 下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度的方向的說法中 不正確的是 A 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電荷所受的電場(chǎng)力的方向相同B 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷所受的電場(chǎng)力的方向相同C 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同D 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針靜止時(shí)N極所指的方向相同 解析 選A 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是正電荷受的電場(chǎng)力的方向 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是磁針N極受力的方向 只有A項(xiàng)錯(cuò)誤 課堂互動(dòng)講練 在做 奧斯特實(shí)驗(yàn) 時(shí) 下列操作中現(xiàn)象最明顯的是 A 沿電流方向放置磁針 使磁針在導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上B 沿電流方向放置磁針 使磁針在導(dǎo)線的正下方C 電流沿南北方向放置在磁針的正上方D 電流沿東西方向放置在磁針的正上方 精講精析 把導(dǎo)線沿南北方向放置在地磁場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)的磁針的正上方 通電時(shí)磁針發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn) 是由于南北方向放置的電流的正下方的磁場(chǎng)恰好是東西方向 答案 C 規(guī)律總結(jié) 通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)與磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)本質(zhì)相同 變式訓(xùn)練1奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了 A 磁場(chǎng)的存在B 磁場(chǎng)的方向性C 電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)D 磁體間有相互作用答案 C 精講精析 根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義 通電導(dǎo)線應(yīng)為 在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線 只有在這個(gè)方向上導(dǎo)線所受的力才最大 故A錯(cuò) 當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí) 不受安培力作用 故B錯(cuò) 在磁場(chǎng)源穩(wěn)定的情況下 磁場(chǎng)內(nèi)每一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是惟一確定的 與放入該點(diǎn)的檢驗(yàn)電流無關(guān) C正確 安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向并不相同 而是垂直 故D錯(cuò) 答案 C 規(guī)律總結(jié) 磁場(chǎng)的強(qiáng)弱由磁場(chǎng)本身決定 與磁場(chǎng)中是否放入通電導(dǎo)線 導(dǎo)線放入的位置無關(guān) 用垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線所受安培力大小來量度磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 導(dǎo)線的作用在于檢測(cè) 與電場(chǎng)不同的是電場(chǎng)中只要場(chǎng)強(qiáng)不為零 帶電粒子一定受力 而磁場(chǎng)中即使磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零 通電導(dǎo)線受力也有可能為零 安培力的大小與B I L及電流與磁場(chǎng)的夾角有關(guān) 變式訓(xùn)練2有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 下列說法正確的是 A B的方向就是小磁針N極所指的方向B B的方向與小磁針在任何情況下N極受力方向一致C B的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向D B的方向就是該處磁場(chǎng)的方向解析 選BD 磁場(chǎng)的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 規(guī)定為小磁針靜止時(shí)N極所指方向或小磁針N極受力方向 它與通電導(dǎo)線所受力的方向是不一致的 故選BD 在磁場(chǎng)中某一點(diǎn)放入一通電導(dǎo)線 導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直 導(dǎo)線長(zhǎng)1cm 電流為5A 所受磁場(chǎng)力為5 10 2N 求 1 這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大 若電流增加為10A 所受磁場(chǎng)力為多大 2 若讓導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行 這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大 通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力多大 答案 1 1T0 1N 2 1T0 規(guī)律總結(jié) 1 磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)線中電流的大小 放置方向無關(guān) 2 磁場(chǎng)力的大小與電流大小 導(dǎo)線放置方向有關(guān) 通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí) 受到的磁場(chǎng)力最大 這時(shí)F BIL 平行時(shí)磁場(chǎng)力為0 變式訓(xùn)練3關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B 電流強(qiáng)度I 導(dǎo)線長(zhǎng)L和導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的關(guān)系 下列說法中正確的是 A 在B 0的地方 F一定等于零B 在F 0的地方 B一定等于零C 若B 1T I 1A L 1m 則F一定等于1ND 若L 1m I 1A F 1N 則B一定等于1T 知能優(yōu)化訓(xùn)練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全