2019-2020年高中物理《3.12 磁感應強度、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 磁感應強度、磁通量教案 新人教版選修3-1【基本內容】一、磁感應強度(B)1意義:物理學中用磁感應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線,所受的安培力F與電流I和導線長度L的乘積IL(電流元)的比值,叫做磁感應強度。定義式:3方向:磁感應強度B是矢量,其方向就是該點的磁場方向。即磁感應強度方向規(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磁通量是標量:無方向,但有正負。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。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關于磁感應強度的概念,下列說法中正確的是()A磁場中某一點的磁感應強度可以這樣測定:把一小段通電導線放在該點時,受到的磁場力F與該導線的長度L、通過的電流I乘積的比值即為磁場中某一點的磁感應強度B一小段通電導線在空間某處不受磁場力的作用,那么該處的磁感應強度一定為零C磁感應強度只是定義式,它的大小取決于場源以及磁場中的位置,與F、I、L以及通電導線在磁場的方向無關D通電導線所受磁場力的方向就是磁場的方向解析(1)根據(jù)磁感應強度的定義,通電導線應為“在磁場中垂直于磁場方向的通電導線”A選項未注明導線放置方向,故A選項錯誤;(2)當導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)磁場內各點的磁感應強度是唯一確定的,與放入該點的電流元無關,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強度方向不同,故D選項錯誤注意:磁感應強度BFIL是反映磁場的力的性質的物理量,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、方向均無關例2為測定磁場中某處磁感應強度的大小,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強度B與通過導線的電流I(或1I)的關系圖線,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強度的大小僅由磁場本身性質決定,與電流元及其受到的磁場作用力無關,及磁場中某處磁感應強度的大小不隨電流變化,故應選CD兩個正確答案。例3如圖所示,勻強磁場的磁感應強度為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邊向上轉動,當轉過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,所以在沒轉前的磁通量為(2)轉動之后,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關于磁感應強度定義式,下列說法中正確的是 () A電流元IL在磁場中受力為F,則磁感應強度B一定等于 B電流元IL在磁場中受力為F,則磁感應強度B可能大于或等于 C磁場中電流元受力大的地方,磁感應強度一定大 D以上說法都不正確2磁感應強度的單位是T,下面哪個單位與1T單位相同?( )A1kgAs2B1kgmAs2C1kgm2s2D1NAm3某地磁場的磁感應強度大約是4.0105T,一根長為500m的電線,電流為10A,該導線可能受到磁場的作用力為( )A0B0.1NC0.3ND0.4N4下列關于磁通量的說法中正確的是:()A當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強度不一定為零5一個勻強磁場約束在長方體內,它的截面是矩形abcd,如圖,ab = 40cm,bc = 30cm。一根通入5A電流的直導線AC長為60cm,在紙面內平行bc方向安放時,導線受到的安培力大小為0.3N。當這條通電導線處于紙面內時,能受到勻強磁場的最大磁場力是多少?6用長度為0.8m的細長導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,當線框轉過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】磁場強度與磁感應強度 磁場強度是描述磁介質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是磁感應強度;M是磁化強度;o是真空磁導率。在線性各向同性磁介質中,M與H成正比,即MxmH,xm是磁介質的磁化率。于是上式表為Bo(1xm)HorH式中r1xm稱為磁介質的相對磁導率,上式是表征介質磁化性質的介質方程。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的影響,這樣磁感應強度就是同時由磁場的產生源與磁場空間所充滿的介質來決定的。相反,磁場強度則完全只是反映磁場來源的屬性,與磁介質沒有關系。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)。