2019-2020年高中物理《3.12 磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度(B)1意義:物理學(xué)中用磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。2定義:在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)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(zhǎng)度L的乘積IL(電流元)的比值,叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度。定義式:3方向:磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量,其方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。即磁感應(yīng)強(qiáng)度方向規(guī)定為該點(diǎn)小磁針N所受的磁場(chǎng)力方向。4單位:在國(guó)際單位制中的單位是“特斯拉”,簡(jiǎn)稱“特”,符號(hào)是“T”。二、磁通量()5定義:我們把磁感應(yīng)強(qiáng)度B跟與磁場(chǎng)方向垂直的平面面積S的乘積,叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量。6計(jì)算式:=BS cos。是B與S的夾角。當(dāng)BS時(shí):=BS 。7單位:在國(guó)際單位制中的單位是“韋伯”,簡(jiǎn)稱“韋”,符號(hào)是“Wb”。8物理意義:穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)。 9磁通量是標(biāo)量:無(wú)方向,但有正負(fù)。在規(guī)定磁感線沿某方向穿過(guò)平面時(shí)磁通量為正,則沿反方向穿過(guò)即為負(fù)。10磁通密度(B的大?。捍怪贝┻^(guò)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(qiáng)度的概念,下列說(shuō)法中正確的是()A磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以這樣測(cè)定:把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí),受到的磁場(chǎng)力F與該導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、通過(guò)的電流I乘積的比值即為磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一小段通電導(dǎo)線在空間某處不受磁場(chǎng)力的作用,那么該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C磁感應(yīng)強(qiáng)度只是定義式,它的大小取決于場(chǎng)源以及磁場(chǎng)中的位置,與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)的方向無(wú)關(guān)D通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向就是磁場(chǎng)的方向解析(1)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”A選項(xiàng)未注明導(dǎo)線放置方向,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;(2)當(dāng)導(dǎo)線放置方向與電流平行時(shí),不受磁場(chǎng)力作用,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;(3)磁場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是唯一確定的,與放入該點(diǎn)的電流元無(wú)關(guān),C選項(xiàng)正確;(4)根據(jù)探究實(shí)驗(yàn)可知,電流元受磁場(chǎng)作用力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不同,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤注意:磁感應(yīng)強(qiáng)度BFIL是反映磁場(chǎng)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(chǎng)中各處的B值是唯一確定的,與放入該點(diǎn)的電流元的大小、方向均無(wú)關(guān)例2為測(cè)定磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,在磁場(chǎng)中該處垂直于磁場(chǎng)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(jìn)行記錄。下列四幅圖象表現(xiàn)的是磁場(chǎng)該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通過(guò)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(shuō)明理由。解析(1)由磁感應(yīng)強(qiáng)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(gè)答案。(2)其實(shí)磁場(chǎng)某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小僅由磁場(chǎng)本身性質(zhì)決定,與電流元及其受到的磁場(chǎng)作用力無(wú)關(guān),及磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不隨電流變化,故應(yīng)選CD兩個(gè)正確答案。例3如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T,單匝線圈邊長(zhǎng)ab=30cm、bc=30cm,某線圈由圖示位置以ab為軸,自cd邊向上轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)37角時(shí),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(qiáng)磁場(chǎng)中計(jì)算磁通量時(shí),因公式中面積S要與磁場(chǎng)方向相垂直,所以在沒(méi)轉(zhuǎn)前的磁通量為(2)轉(zhuǎn)動(dòng)之后,穿過(guò)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(hào)表示磁通量減少。注意:磁通量的計(jì)算,一定要注意研究的平面要與磁場(chǎng)垂直,否則就要將這個(gè)平面在垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)行投影?!局R(shí)檢測(cè)】1關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式,下列說(shuō)法中正確的是 () A電流元IL在磁場(chǎng)中受力為F,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定等于 B電流元IL在磁場(chǎng)中受力為F,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能大于或等于 C磁場(chǎng)中電流元受力大的地方,磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大 D以上說(shuō)法都不正確2磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是T,下面哪個(gè)單位與1T單位相同?( )A1kgAs2B1kgmAs2C1kgm2s2D1NAm3某地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是4.0105T,一根長(zhǎng)為500m的電線,電流為10A,該導(dǎo)線可能受到磁場(chǎng)的作用力為( )A0B0.1NC0.3ND0.4N4下列關(guān)于磁通量的說(shuō)法中正確的是:()A當(dāng)置于磁場(chǎng)中的平面垂直于磁場(chǎng)方向的時(shí)候,穿過(guò)平面的磁通量最小B磁感應(yīng)強(qiáng)度也叫做磁通密度C穿過(guò)平面的磁通量小,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定也小D穿過(guò)平面的磁通量為零,該平面所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零5一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)約束在長(zhǎng)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(zhǎng)為60cm,在紙面內(nèi)平行bc方向安放時(shí),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(shí),能受到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最大磁場(chǎng)力是多少?6用長(zhǎng)度為0.8m的細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)線圍成一個(gè)正方形的線框,將它放入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。已知這個(gè)磁場(chǎng)的磁通密度為4.0 102Wbm2,當(dāng)線框轉(zhuǎn)過(guò)180時(shí),穿過(guò)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(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁場(chǎng)強(qiáng)度是描述磁介質(zhì)中磁場(chǎng)的一個(gè)輔助物理量。常用符號(hào)H表示,定義為H=(B/o)-M式中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度;M是磁化強(qiáng)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(duì)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(chǎng)強(qiáng)度矢量H是為了磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理得到形式上簡(jiǎn)化而引入的輔助物理量。它的物理意義類(lèi)似于電位移矢量D。從定義的操作方面來(lái)看,磁感應(yīng)強(qiáng)度是完全只是考慮磁場(chǎng)對(duì)于電流元的作用,而不考慮這種作用是否受到磁場(chǎng)空間所在的介質(zhì)的影響,這樣磁感應(yīng)強(qiáng)度就是同時(shí)由磁場(chǎng)的產(chǎn)生源與磁場(chǎng)空間所充滿的介質(zhì)來(lái)決定的。相反,磁場(chǎng)強(qiáng)度則完全只是反映磁場(chǎng)來(lái)源的屬性,與磁介質(zhì)沒(méi)有關(guān)系。這兩個(gè)概念在實(shí)際運(yùn)用中各有其方便之處。在國(guó)際單位制(SI)中,磁場(chǎng)強(qiáng)度H的單位是安培米(Am)。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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