磁感应强度学案
磁感应强度--优质获奖精品教案 (3)
第二节磁感应强度教学目标:(一)知识与技能1、理解磁感应强度B的定义及单位;2、知道什么叫匀强磁场;3、知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小。
(二)过程与方法1、通过演示磁场对电流作用的实验,培养学生总结归纳物理规律的能力。
(三)情感、态度与价值观通过对本节的学习,使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力,还需要严谨细密的科学态度。
教学重点:理解磁感应强度B的定义及单位教学难点:探究磁感应强度大小的实验过程教学方法:探究、提问、讲授、实验教学用具:磁铁、导线、小磁针、滑动变阻器教学过程:1、哪些物质的周围有磁场?你是怎样理解磁场的?(特殊物质;基本性质)2、磁场是否有强弱之分,怎样才能认识和描述磁场的强弱?(分析它的基本性质)(一)磁感应强度(描述磁场强弱的物理量)1、方向:小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,---磁场方向。
教师:你能描述地磁场的方向吗?直线电流的磁场方向如何?2、决定安培力大小的因素有哪些?利用演示实验装置,研究安培力大小与哪些因素有关(1)与电流的大小有关;保持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下,通过移动滑动变阻器触头改变导线中电流的大小。
请学生观察实验现象。
导线摆动的角度大小随电流的改变而改变,电流大,摆角大;电流小,摆角小。
实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到磁场的作用力的大小跟导线中电流的大小有关,电流大,作用力大;电流小,作用力也小。
(2)与通电导线在磁场中的长度有关。
保持导线在磁铁中所处的位置及方向不变,电流大小也不变,改变通电电流部分的长度。
学生观察实验现象。
导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变,导线长、摆角大;导线短,摆角小。
实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作用力的大小跟通电导线在磁场中的长度有关,导线长、作用力大;导线短,作用力小。
《磁感应强度》导学案4.doc
《磁感应强度》导学案【考纲要求】1.理解磁感应强度册勺定义,知道砒单位是特斯拉。
2.会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3.会用公式尸制〃解答有关问题。
【自主学习】1.什么叫安培力?安培力的大小跟哪些因素有关?2.磁感应强度B是怎么定义的?它是由F、I、L三者决定的吗?【考点突破】F典型例题1:在磁感应强度的定义式〃=元中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是()A.础尸、/和0决定B.柚〃、Z和厶决定C. /由0、何M决定D.厶由〃、廨Z决定思考:磁场有什么性质?什么是磁感应强度?磁感应强度是不是由电流和受力决定的?解析磁感应强度是磁场屮某点的固有性质,与放入什么样的导线无关,电流是市导线的电阻和导线两端的电压决定的,而导线长度更是与磁场没有关系,在放入磁场前就确泄了。
答案B反馈训练1如图所示,一根长为加勺细铝棒用两个劲度系数为斤的弹簧水平地悬吊在匀强磁场屮,磁场方向垂直于纸面向里,当棒屮通以向右的电流血,弹簧缩短若通以向左的电流,也是大小等于/时,弹簧伸长A丸,则磁感应强度碓[为()X X X X k'x 2kklL 2〃A- IL IL C.H D.磁感应强度的定义方法是利用通电导线在磁场屮的受力来进行的,要注意导线放置方向会对受力大小产生影响.典型例题2:有一小段通电导线,长为1 cm,电流强度为5 A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度〃一定是()A.B=2 TB.展2 TC. BM2 TD.以上情况都有可能答案C解析木题考查磁感应强度的定义,应知道磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流.如果通电导线是垂直磁场方向放置的,此时所受磁场力最大A=0. 1 N,则该点的磁感应强度为F 0. 1五=5X0. 01 T = 2 T如果通电导线不是垂直磁场方向放置的,则受到的磁场力小于垂直放置时的受力,垂直放置吋的受力将大于0. 1 N,由定义式可知,囲各大于等于2 To反馈训练2在匀强磁场中,磁感应强度3为2xl0-4 T.有一根长为0.4 m的通电导线(垂直于磁场方向)在磁场中受到的磁场力为0.016 N,求导线中电流的人小。
《磁感应强度》—教学设计
《磁感应强度》—教学设计一、教学目标1.理解磁感应强度的概念,并能够用公式计算磁感应强度。
2.能够应用磁感应强度的概念,解决与磁场相关的问题。
3.培养学生观察、实验、推理和解决问题的能力。
二、教学重点1.磁感应强度的概念及其计算方法。
2.磁感应强度与磁场强度的关系。
3.应用磁感应强度解决问题。
三、教学难点1.磁感应强度与磁场强度的区别及其关系。
2.使用磁感应强度解决实际问题的方法。
四、教学过程1.导入(10分钟)2.磁感应强度的概念及计算方法(20分钟)教师利用磁力线模型讲解磁场的概念,并引入磁感应强度的概念。
然后介绍磁感应强度的计算方法,即磁感应强度等于磁力对垂直通过面积的比值。
3.磁感应强度与磁场强度的关系(20分钟)教师通过实验演示,利用霍尔效应仪器测量磁铁附近不同位置的磁感应强度,并引导学生观察并总结磁感应强度与磁场强度之间的关系。
4.应用磁感应强度解决问题(30分钟)教师设计一个实际问题,让学生应用磁感应强度的概念解决问题,例如:一个线圈中的磁感应强度为1.2T,线圈的面积为0.1m2,求通过该线圈的磁通量为多少?5.拓展延伸(10分钟)教师引入磁感应强度的单位和量纲,并与磁场强度进行比较。
然后让学生思考磁感应强度与磁感应力、磁场强度之间的关系以及应用。
6.小结(5分钟)教师对本节课的内容进行小结,并帮助学生理清重点和难点。
五、教学手段1.实验演示:通过使用霍尔效应仪器测量磁感应强度。
2.问题解决:设计实际问题让学生应用磁感应强度解决。
3.探究导引:引导学生观察和总结磁感应强度与磁场强度之间的关系。
六、教学评价1.观察学生在实验和问题解决中的动手能力和思维能力。
2.检查学生对磁感应强度的理解和运用是否正确。
3.检查学生在小结中对本节课重要内容的把握。
七、教学反思1.在教学过程中,应注意让学生主动参与,引导学生发现问题和解决问题的方法。
2.在实验设计中,要注意实验步骤的合理性和实验数据的准确性。
磁感应强度--优质获奖精品教案 (2)
第3章第2节磁感应强度【知识与技能】1、理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。
2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL解答有关问题。
【过程与方法】1、使学生知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。
2、通过演示实验,分析总结,获取知识。
[ 学【情感态度与价值观】1、通过自身的探究和交流使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。
[【教学过程】★重难点一、磁感应强度及其方向★磁感应强度及其方向1.磁感应强度磁感应强度为描述磁场强弱的物理量,用符号“B”表示.2.磁感应强度的方向物理学中把小磁针在磁场中静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称为磁场的方向.3.磁场方向的四种表述方式(1)小磁针静止时N极所指的方向,即N极受力的方向.(2)小磁针静止时S极所指的反方向,即S极受力的反方向.(3)磁场的方向就是磁感应强度B的方向.(4)磁感线的切线方向(第3节介绍).【典型例题】(多选)关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.磁感应强度是标量,只能表示磁场强弱,不能表示磁场方向B.磁感应强度是矢量,磁感应强度的方向就是磁场的方向C.磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都相同D.磁感应强度的方向与小磁针静止时N极的指向一定相同【答案】BCD★重难点二、磁感应强度的大小★磁感应强度的大小1.控制变量法探究影响通电导线受力的因素2.电流元:很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL.3.磁感应强度(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度.(2)大小:B=FIL.(3)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T,1 T=1NA·m.(4)矢量:某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向.运算遵守平行四边形定则.(5)物理意义:描述磁场强弱的物理量.4.对磁感应强度的理解(1)定义式B=FIL的使用条件在定义式B=FIL中,通电导线必须垂直于磁场方向放置。
磁感应强度(导)学案 (20)
第2节磁感应强度【学习目标】1.理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。
2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
重点:磁感应强度概念的建立难点:磁感应强度概念的建立【自主预习】1.磁感应强度的方向方向规定:小磁针静止时所指的方向,也即小磁针在磁场中的受力方向.2.磁感应强度的大小.(1)电流元:在物理学上把很短一段通电导线中的与的乘积儿叫做电流元.(2)匀强磁场:磁感应强度的和方向处处相同的磁场.(3)磁感应强度的定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的安培力F跟电流J和导线长度L的乘积IL的,用B表示.(4)定义式:B= .(5)单位:特斯拉,简称特,符号T.【典型例题】一、磁感应强度B的定义【例1】由定义式B=FIL可知,磁场中某处的磁感应强度大小()A.随IL的乘积的增大而减小B.随F的增大而增大C.与F成正比,与IL成反比D.与F及IL无关,由F和IL的比值确定二、与磁感应强度相关的计算【例2】有一小段通电导线,长为1 cm,电流强度为5 A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度B一定是()A.B=2 T B.B≤2 TC.B≥2 T D.以上情况都有可能三、磁感应强度的定义【例3】在磁感应强度的定义式B=FIL中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是() A.B由F、I和L决定B.F由B、I和L决定C.I由B、F和L决定D.L由B、F和I决定四、磁感应强度的理解【例4】有关磁感应强度的下列说法中,正确的是()A.磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.若有一小段长为L,通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是FILD.由定义式B=FIL可知,电流强度I越大,导线L越长,某点的磁感应强度就越小【例5】下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法,正确的是() A.电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B.电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D.磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同【课后练习】1.下列说法中正确的是()A.电荷在某处不受静电力的作用,则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的静电力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱2.把小磁针N极向东置于地磁场中,放手后小磁针将(从上向下看) () A.顺时针转B.逆时针转C.不动D.无法判定3.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是()A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向4.下列关于磁感应强度大小的说法正确的是()A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关5.有检验电流元长1 cm,并通以1 A的电流,把它垂直于磁场方向放于磁场中的某点时,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度的大小为()A.10 T B.5 TC.2 T D.2.5 T6.停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁,磁铁的极性如图所示.开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态()A.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在一层,最后两块磁铁可能已碰在一起B.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在一层,最后两块磁铁一定仍在原来位置C.若电梯突然向上开动,并停在二十层,最后两块磁铁可能已碰在一起D.若电梯突然向上开动,并停在二十层,最后两块磁铁一定仍在原来位置7.在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线a和b,a、b导线的方向均与磁场方向垂直,但两导线中的电流不同,因此所受到的力也不相同.下图中的几幅图象表现的是导线所受到的力F与通过导线的电流I的关系.a、b各自有一组F、I的数据,在图象中各描出一个点.下列四幅图中正确的是()8.关于场的认识正确的是()A.万有引力场中力的方向和电场中电荷受力方向是相同的B.电场中力的方向不但与电场线的方向有关,还与受力电荷电性有关C .磁场中受力的物体有磁体(N 、S 极受力不同)、运动电荷和电流,受力方向比较复杂D .磁场的方向研究依据小磁针N 极确定,大小利用电流元受力情况来确定9.先后在磁场中A 、B 两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直,如图所示,图中a 、b 两图线分别表示在磁场中A 、B 两点导线所受的力F 与通过导线的电流I 的关系.下列说法中正确的是( )A .A 、B 两点磁感应强度相等B .A 点的磁感应强度大于B 点的磁感应强度C .A 点的磁感应强度小于B 点的磁感应强度D .无法比较磁感应强度的大小10.两根通电的长直导线平行放置,电流分别为I 1和I 2,电流的方向如图所示.在与导线垂直的平面上有a 、b 、c 、d 四点,其中a 、b 在导线横截面连线的延长线上,c 、d 在导线横截面连线的垂直平分线上.导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )A .a 点B .b 点C . c 点D .d 点11.如图所示,一根长为L 的细铝棒用两个劲度系数为k 的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,当棒中通以向右的电流I 时,弹簧缩短Δx ,若通以向左的电流,也是大小等于I 时,弹簧伸长Δx ,则磁感应强度B 值为( ) A.k Δx IL B.2k Δx IL C.kIL Δx D.2IL k Δx12.某地地磁场的磁感应强度大约是4.0×10-5 T .一根长为500 m 的电线,电流为10 A ,该导线受到的最大磁场力是多少?13.磁感应强度为矢量,它可以分解为几个分量.(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B,与水平方向的夹角为θ,那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大?(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的,那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大?在极地上空地磁场的水平分量是多大?14.如图所示,竖直向下的匀强磁场中,用两条竖直线悬吊一水平通电直导线,导线长为L,质量为m,通入电流I后,悬线偏离竖直方向θ角保持静止,已知导线受的磁场力方向水平,求磁场的磁感应强度..答案:例1. 答案 D解析 磁场中某一点的磁感应强度是由形成磁场的磁体或电流的强度与分布情况决定的,与放入其中的电流元无关,电流元所起的作用仅仅是对磁场进行探测,从而确定该点磁场的磁感应强度,因此本题答案为D.例2.答案 C解析 本题考查磁感应强度的定义,应知道磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流.如果通电导线是垂直磁场方向放置的,此时所受磁场力最大F =0.1 N ,则该点的磁感应强度为B =F IL =0.15×0.01T =2 T 如果通电导线不是垂直磁场方向放置的,则受到的磁场力小于垂直放置时的受力,垂直放置时的受力将大于0.1 N ,由定义式可知,B 将大于等于2 T.例3.解析 磁感应强度是磁场中某点的固有性质,与放入什么样的导线无关,电流是由导线的电阻和导线两端的电压决定的,而导线长度更是与磁场没有关系,在放入磁场前就确定了.答案 B例4. 解析 磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱,因此选项A 是正确的;磁感应强度是与电流I 和导线长度L 无关的物理量,且B =F IL中的B 、F 、L 相互垂直,所以选项B 、C 、D 皆是错误的.答案 A例5.答案 BCD解析 电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向,磁感应强度的方向是小磁针N 极受力的方向.课后练习1. 答案 AC解析 把电荷放入某处,如果电荷没有受到静电力的作用,则该处不存在电场或该处的电场强度为零,故A 对;把通电直导线放入某处,如果放置不合适,即使有磁场存在,通电直导线也不受磁场力的作用,故B 错;由电场强度的定义式E =F q知,电场强度等于试探电荷受到的静电力F 与所带电荷量q 的比值,故C 对;磁感应强度的定义式B =F IL的成立是有条件的,即通电导线与磁场方向垂直,否则该定义式不成立,故D错.3. 答案BD解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向,磁场方向也就是小磁针N极受力的方向.但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向.4.答案 D解析因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,与通电导线的受力及方向都无关,所以A选项错,D选项正确.因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关,而且与通电导线的取向有关,故B选项错.对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等,但当导线在各个位置的方向不同时,导线所受安培力是不相同的(导线与磁场垂直时受安培力最大,与磁场平行时受安培力为零),而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同,所以C选项错.5. 答案 A解析根据F=BIL,B=FIL=0.11×10-2T=10 T.6. 答案AC解析两块磁铁原来静止,则磁铁所受静摩擦力大于或等于磁铁间的吸引力,当电梯突然向下开动,由于失重,最大静摩擦力会减小,当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时,两磁铁会相互靠近而碰在一起,故A对B错;若电梯向上开动,当电梯在最后减速运动时,磁铁同样处于失重状态,故C对D错.7.答案 C解析两条相同的导线通入不同的电流先后放在磁场中的同一点,并且电流方向都与磁场方向垂直.由于磁场方向是不变的,故导线所在处的磁感应强度是确定的.根据磁感应强度的定义式FBIL,当L确定时,F∝I时,则F—I图象应是过原点的一条直线,故C对.8. 答案BCD解析正电荷受力方向与电场方向相同,负电荷受力方向与电场方向相反,A错B对;磁场对电流或运动电荷的作用力方向与电流方向或电荷运动方向有关,C、D对.9.答案 B10. 答案AB11.答案 A解析设不通电时,弹簧长为x,则通向右的电流时,有k(x-Δx)=mg-BIL.通向左的电流时,有k (x +Δx )=mg +BIl .解得B =k Δx IL .12. 答案 0.2 N解析 电流处在地磁场中,根据磁感应强度的定义,只有电流与磁场垂直时,所受的磁场力最大.由公式B =F IL可得F =BIL .所以F =4.0×10-5×10×500 N =0.2 N. 13. 答案 (1)B cos θ B sin θ (2)0 0解析 (1)因为磁感应强度大小为B ,与水平方向的夹角为θ,所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为:B 水=B cos θ;B 垂=B sin θ.(2)在赤道上空,因为θ=0°,故有B 垂=0.在极地上空,因为θ=90°,故有B 水=0.14. 答案 mg tan θIL解析 分析导线受力,如右图所示.根据三力平衡条件,tan F mg θ=,根据磁感应强度的定义,F B IL=,得tan mg B IL θ=。
常见磁场的磁感应强度方向的判断学案
常见磁场的磁感应强度方向的判断【必备知识】1.安培定则——通电直导线用______握住导线,让伸直的______所指的方向与______方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
2.安培定则——环形电流或通电螺线管让____手弯曲的四指与环形(或螺线管)____的方向一致,伸直的_____所指的方向就是环形导线(或螺线管)轴线上磁场的方向3.几种常见的磁场条形磁体的磁感线直线电流的磁感线分布通电螺线管的磁场环形电流的磁感线分布两个平行放置的异名永磁体磁极间的匀强磁场【思考与交流】为解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。
在图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个?请简述理由。
【教材原题】1.通电直导线附近的小磁针如图所示,标出导线中的电流方向。
2.如图,当导线环中沿逆时针方向通过电流时,说出小磁针最后静止时N 极的指向。
3.铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示,则铁环中心O 点的磁场方向如何?4.如图所示,当圆环通有顺时针方向的电流I时,环中点A处的磁场方向是( )A.沿着纸面向上B.沿着纸面向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外5.将图中的电磁铁连入设计的电路中(请在虚线框完成电路图),要求:(1)电路能改变电磁铁磁性的强弱。
(2)使小磁针静止时的指向如图所示。
6.图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。
当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁体,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到充气的目的。
请回答以下问题:(1)当电流从电磁铁的接线柱A流入时,发现吸引小磁体向下运动,则电磁铁的上端为______极,小磁体的下端为________极。
(2)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料。
硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性,而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。
你认为这种铁芯应该用哪种材料制作?7.如图所示是录音磁头的工作原理图。
3.2《磁感应强度》学案[工作范文]
3.2《磁感应强度》学案选修3.2磁感应强度课前预习学案一、预习目标理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。
会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
会用公式F=BIL解答有关问题。
二、预习内容电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的与检验电荷的比值来定义的,其定义式为E= Fq。
规定受的电场力方向为电场方向。
.磁场的方向。
规定在磁场中的任意一点小磁针受力的方向亦即小磁针时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向..磁场对电流的作用力通常称为。
如图1,三块相同的蹄形磁铁,并列放在桌上,直导线所在处的磁场认为是均匀的,则决定安培力大小的因素⑴与导线在磁场中的放置方向有关⑵与电流的有关⑶与通电导线在磁场中的有关.磁场强弱——磁感应强度在磁场中于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫。
公式B= FIL在国际单位制中,磁感应强度的单位是,简称特,国际符号是T o 1T= 1NA?磁感应强度是,把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。
磁感应强度B是表示磁场和方向的物理量三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。
通过演示实验,分析总结,获取知识。
二、学习过程磁感应强度方向在磁场中,我们利用小磁针来规定磁场的方向,规定在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向.磁感应强度是矢量,把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。
例1.磁场中任一点的磁场方向,规定为小磁针在磁场中A.受磁场力的方向B.北极受磁场力的方向c .南极受磁场力的方向D.受磁场力作用转动的方向解答:磁场中任一点的磁场方向,规定为小磁针在磁场中北极受磁场力的方向,故B对。
.磁感应强度大小的定义----- 比值定义法在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F 跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。
磁感应强度教案(集合7篇)
磁感应强度教案(集合7篇)磁感应强度教案第1篇★新课标要求(一)知识与技能1、理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。
2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL解答有关问题。
(二)过程与方法1、使学生知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。
2、通过演示实验,分析总结,获取知识。
(三)情感、态度与价值观使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。
★教学重点磁感应强度的物理意义★教学难点磁感应强度概念的建立。
★教学方法实验分析法、讲授法★教学用具:磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、一体机★教学过程【问题导学,合作探究】(一)引入新课教师:磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量。
怎样的物理量能够起到这样的作用呢?紧接着教师提问以下问题。
(1)用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?[学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向。
2、电场强度是如何定义的?其定义式是什么?[学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E= 。
过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度。
(二)进行新课1、磁感应强度的方向教师:电场和磁场都是客观存在的。
电场有强弱和方向,磁场也有强弱和方向。
大家想一下,电场强度的方向是如何规定的?对研究磁感应强度的方向你有何启发?学生:规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。
场强的方向是从电荷受力的角度规定的。
小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用,因此,磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。
教师指出:在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向。
教师:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?学生讨论:不能。
因为小磁针不会单独存在一个磁极,小磁针静止时,两个磁极所受合力为零,因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱。
《磁感应强度》学案2(人教版选修3-1)
高中物理精品资源磁感应强度难点解读疑难剖析正确理解磁感应强度公式B=1.电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,用磁感应强度可以定量描述磁场的强弱.磁感应强度跟电场强度一样,磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,磁感应强度也是一个有大小和方向的矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的小磁针静止时N极所指的方向,磁感应强度的大小通常用B=求得.2.“B=”是磁感应强度的定义式.电场强度是在电场中某点放一个点电荷(检验电荷)通过它受的力F 与点电荷的电荷量q的比值E=来定义;磁感应强度则通过一小段通电导线垂直磁场方向放于磁场中,通过它受的力F与电流I和导线长度L的乘积的比值B=来进行定义.3.电场强度E与磁感应强度B的比较【例1】关于磁感应强度的说法中,正确的是( )A.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力,则该处的磁感应强度一定为零B.一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力小,说明该处的磁感应强度越小C.磁场中某点的磁感应强度方向,就是放在该点的一小段通电导体的受力方向D.磁场中某点的磁感应强度的大小和方向与放在该点的导体受力情况无关思路分析:磁场的强弱是由磁场本身决定的,与磁场中是否放入通电导线、导线因放置的差别而受不同磁场力无关.我们在磁场中放入通电导线是为了让磁场的基本特性——对其中的电流有磁场力作用表现出来,以便定量研究.磁感应强度的方向与放在该点的一小段通电导体的受力方向是两回事,故正确选项为D.答案:D磁感应强度的定义是用比值的方式定义的物理量.比值定义的物理量和物体的固有属性有关,和定义中引入的其他物理量无关,为定义磁感应强度B而引入了F、I和L,但是F、I和L发生变化时,并不影响磁感应强度B的变化,磁场中磁感应强度B只与磁场本身的属性有关.【例2】以下说法中正确的是( )A.通电导线在某处所受磁场力为零,那么该处的磁感应强度必定为零B.若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为C.如果将一段短通电导线放入某处,测得该处的磁感应强度为B,若撤去该导线,该处的磁感应强度为零D.以上说法均不正确思路分析:如果通电导线与磁感线平行放入,无论磁场多强,导线也不会受力,故A错.若导线与磁场既不垂直,也不平行,那么B也不会等于,而应比大,同时如果L太长,测出的磁场不是某点的磁场,而是导线所处区域的平均磁场,所以B错.磁场中某点磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,因此C也错.答案:D注意对“B=”的理解,它要求的是一段短通电导线垂直于磁感线放入磁场,并且空间某处的磁场与放不放入短导线无关,该短导线仅起到一个检验和测量的作用.【例3】关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )A.由B=可知,B与F成正比,与IL成反比B.由B=可知,一小段通电导线在某处不受磁场力,则说明该处一定无磁场C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强D.磁感应强度的方向就是小磁针北极受力的方向思路分析:磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的,与是否放通电导线、放的通电导线受力的大小无关,所以选项A、C均错.当电流方向与磁场方向平行时,磁场对电流无作用力,但磁场却存在,所以B错.磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向,而不是通电导线的受力方向.答案:D理解定义是一种测量的方法.引入一小段通电导体来定义磁感应强度,这里的一小段通电导体就是测量工具,被测量的量与测量工具是无关的,就像用天平来测量物体的质量一样,物体的质量是客观存在的,与测量它的量无关.【例4】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5 A,导线长1 cm,它受到的安培力为5×10-2N.问:(1)这个位置的磁感应强度是多大?(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时,这一点的磁感应强度是多大?(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否肯定这里没有磁场.思路分析:磁场的强弱是由磁场本身决定的,F、I和L发生的变化有一定的规律,即满足定义式B=,F、I和L发生变化并不影响磁感应强度B的变化.(1)由磁感应强度的定义式得:B===2 T.(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该点的磁感应强度是2 T.(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则有两种可能:①该处没有磁场,②该处有磁场,只不过通电导线与磁场方向平行.答案:(1)2 T (2)2 T (3)不能定义物理量时有一定的前提条件、一定的特殊性,不在条件之中的情况很多,出现了多解.高考[试α题★库。
磁感应强度教案
磁感应强度教案教案标题:磁感应强度教案教学目标:1. 理解磁感应强度的概念,能够解释它对于磁场中运动带电粒子的影响。
2. 掌握计算磁感应强度的方法,包括安培力和法拉第电磁感应定律公式的应用。
教学准备:1. 教师准备:笔记本,投影仪,以及相关的演示材料和实验装置。
2. 学生准备:学生笔记本,铁磁棒,铁钉,导线,电池,电流表等。
教学过程:引入:1. 通过展示有关磁场现象的图片或视频,引发学生对磁场的兴趣,并提出问题:“你们在生活中是否遇到过与磁场有关的现象?”2. 引导学生回忆并讨论磁铁的吸引或排斥现象,引出磁感应强度的概念。
知识探究:1. 解释磁感应强度的定义:磁场中某一点单位面积垂直于磁力线的区域内通过的磁通量的大小。
2. 介绍安培力定律的概念:描述带电粒子在磁场中受到的力与粒子电荷、粒子速度以及磁感应强度之间的关系。
3. 讲解法拉第电磁感应定律的公式及应用:在变化的磁场中,通过一定面积的导线产生的感应电动势与导线周围的磁感应强度、导线长度、导线与磁感应方向的夹角以及时间的关系。
示范实验:1. 使用实验装置演示安培力的效应,包括通过将导线与电源连接形成电流,然后将导线浸入磁感应强度可调整的区域观察导线受力情况。
2. 进行法拉第电磁感应定律的实验演示,通过改变磁铁位置或者改变导线长度等条件,说明感应电动势的变化情况。
概念整合:1. 通过教师指导和讨论,让学生理解安培力和法拉第电磁感应定律的公式,并掌握应用这些公式计算磁感应强度的方法。
2. 提供练习题目,让学生进行个人或小组练习,巩固所学知识。
拓展应用:1. 鼓励学生以日常生活中的具体例子进行讨论,并尝试解释与磁感应强度相关的现象或问题。
2. 引导学生进行小组活动,设计和开展有关磁感应强度的实验,促进他们的科学探究和发现能力。
总结:1. 回顾学生的学习过程,重点强调磁感应强度的概念和计算方法。
2. 检查学生的理解程度和掌握情况,回答他们提出的问题。
磁感应强度(导)学案 (1)
2磁感应强度知识内容磁感应强度考试要求必考加试c c课时要求1.了解磁感应强度的概念,知道磁感应强度方向的规定、定义式和单位,进一步理解比值定义法.2.了解影响通电导线受力的因素.3.知道公式F=ILB或B=FIL的适用范围,并会用来进行简单的计算.一、磁感应强度的方向1.磁感应强度描述磁场的强弱和方向的物理量,用符号“B”表示.2.磁感应强度的方向小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向.二、磁感应强度的大小1.电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元.2.磁感应强度:将电流元IL垂直放入磁场,它受到的磁场力F与IL的比值叫磁感应强度.(1)定义式B=FIL.(2)磁感应强度的单位:在国际单位制中的单位是特斯拉,简称特,符号是T.1 T=1N A·m.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)磁感应强度是矢量,磁感应强度的方向就是磁场的方向.(√)(2)磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都相同.(√)(3)磁感应强度的方向与小磁针静止时N极的指向一定相同.(√)(4)通电导线在磁场中受到的磁场力为零,则说明该处的磁感应强度为零.(×)(5)磁感应强度的大小与电流成反比,与其受到的磁场力成正比.(×)(6)磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力的大小F与电流I和导线长度L的乘积的比值.(×)2.在匀强磁场中,一导线垂直于磁场方向放置,导线长度为0.1 m,导线中电流为5 A,若导线受力为0.28 N,则磁感应强度大小为________T.答案0.56一、磁感应强度的方向[导学探究]在电场中用电场强度描述电场的强弱和方向,在磁场中用什么物理量描述磁场的强弱和方向?该物理量的方向是如何规定的?答案用磁感应强度描述磁场的强弱和方向,物理学规定小磁针静止时N极所指的方向为磁感应强度的方向.[知识深化]1.磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同,与S极受力方向相反,但绝非电流的受力方向.2.磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的,和小磁针、电流的存在与否无关.例1关于磁感应强度的方向,下面说法正确的是()A.放置在磁场中某点小磁针静止时N极所指方向就是该点磁感应强度的方向B.磁场中某点磁感应强度的方向就是小磁针在该点的受力方向C.磁场中某点磁感应强度的方向由放置在该点的小磁针静止时N极所指方向决定D.若把放置在磁场中的小磁针移走,则该点的磁感应强度方向就会发生变化答案 A解析根据磁感应强度方向的规定,小磁针静止时N极所指方向就是该点磁感应强度的方向,A正确;小磁针在磁场中N极与S极受力方向相反,而某点磁感应强度的方向是确定的,B 错误;磁场中某点磁感应强度的方向由磁场本身决定,与小磁针无关,C、D错误.二、磁感应强度的大小[导学探究]如图1所示,三块相同的蹄形磁铁并列放置,可以认为磁极间的磁场是均匀的,将一根直导线悬挂在磁铁的两极间,有电流通过时导线将摆动一个角度,通过摆动角度的大小可以比较磁场力的大小,分别接通“2、3”或“1、4”可以改变导线通电部分的长度,电流由外部电路控制.图1(1)接通1、4(保持导线通电长度不变),当电流增大时,悬线的偏角如何变化?说明什么? (2)保持电流不变,分别接通1、4或2、3,悬线的偏角如何变化?说明什么? (3)通电导线受力与哪些因素有关?答案 (1)电流越大,悬线偏角越大,说明导线受力越大.(2)从接1、4改为接2、3,悬线偏角减小,说明通电导线越长,导线受力越大. (3)通电导线受力与导线长度、电流、导线在磁场中的放置方式有关. [知识深化] 对磁感应强度定义式的理解1.在定义式B =FIL 中,通电导线必须垂直于磁场方向放置,因为沿不同方向放置导线时,同一导线受到的磁场力不相等.2.磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L 应很短很短,IL 称为“电流元”,相当于静电场中电场强度公式E =Fq中的“试探电荷”.3.磁感应强度B 是用比值法定义的物理量,其大小只取决于磁场本身的性质,与F 、I 、L 无关,与磁场中有没有通电导线无关.特别提醒:磁感应强度的方向是该处磁场方向,但不是该处电流元受力F 的方向.磁场方向与电流元受力方向垂直(第四节左手定则).例2 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5 A ,导线长1 cm ,它受到的磁场力为5.0×10-2 N .求: (1)这个位置的磁感应强度大小;(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A 时,这一位置的磁感应强度大小; (3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,此处一定没有磁场吗? 答案 (1)2 T (2)2 T (3)不一定 解析 (1)由磁感应强度的定义式得 B =FIL = 5.0×10-22.5×1×10-2T =2 T.(2)磁感应强度B 是由磁场自身决定的,和导线的长度L 、电流I 的大小无关,所以该位置的磁感应强度还是2 T.(3)不一定.如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则有两种可能:①该处没有磁场;②该处有磁场,但通电导线与磁场方向平行.例3 有一小段通电导线,长为1 cm ,导线中电流为5 A ,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N ,则该点的磁感应强度B 一定是( )A.B=2 T B.B≤2 TC.B≥2 T D.以上情况都有可能答案 C解析磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流.如果通电导线是垂直磁场方向放置的,此时所受磁场力最大F=0.1 N,则该点的磁感应强度B=FIL=0.15×0.01T=2 T.如果通电导线不是垂直磁场方向放置的,则受到的磁场力小于垂直放置时的受力,垂直放置时受力将大于0.1 N,由定义式可知,B将大于2 T.选项C正确.针对训练下列有关磁感应强度的说法中,正确的是()A.磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.若有一小段长为L、通以电流I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是FILD.由定义式B=FIL可知,电流I越大,导线L越长,某点的磁感应强度就越小答案 A解析引入磁感应强度的目的就是用来描述磁场强弱和方向的,因此选项A正确;磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量,且B=FIL中的B、F、L相互垂直,所以选项B、C、D错误.三、磁感应强度B与电场强度E的比较例4(多选)下列说法中正确的是()A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,则该处的电场强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它所受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案AC解析在定义电场强度和磁感应强度时,都是在场中放一个小物体,能使场对它有力的作用.在电场中放入的是试探电荷,电场强度E用E=Fq来定义,但E与F、q无关,由E=Fq可得F=qE,故F=0时,E=0,A、C正确;而在磁场中放入的一小段通电导线在磁场中的受力大小与导线的放置方向有关,平行于磁场方向放置时,磁场力F=0,垂直于磁场方向放置时,磁场力F最大.在定义式B=FIL中,通电导线必须垂直磁场方向放置,因此,B、D错误.1.(磁感应强度的方向)(多选)下列关于磁感应强度方向的说法中,正确的是()A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向答案BD2.(磁感应强度的定义式)根据磁感应强度的定义式B=FIL,下列说法中正确的是() A.在磁场中某确定位置,B与F成正比,与I、L的乘积成反比B.一小段通电直导线在空间某处受磁场力F=0,那么该处的B一定为零C.磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同D.一小段通电直导线放在B为零的位置,那么它受到的磁场力F也一定为零答案 D解析通电导体受磁场力与电荷受电场力不同,磁场力的大小与导体放置的方向有关,导体与磁场方向垂直时磁场力最大,导体与磁场方向平行时磁场力为零.3.(磁感应强度与电场强度的比较)(多选)在匀强磁场中,垂直于磁场方向放置一根长度为20 cm、电流为1 A的直导线,导线受到的安培力大小为0.2 N.则()A.匀强磁场的磁感应强度大小为1 TB.匀强磁场的磁感应强度大小为0.01 TC.将通电导线从磁场中撤走,磁感应强度大小仍为1 T D.将通电导线从磁场中撤走,磁感应强度大小变为0 答案AC解析匀强磁场的磁感应强度大小为B=FIL=0.21×0.2T=1 T,磁感应强度是磁场本身的性质,将通电导线从磁场中撤走,磁感应强度大小不变,故A、C正确,B、D错误.4.(磁感应强度的大小与导线受力)现有一段长L=0.2 m、通有电流I=2.5 A的直导线,则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况,下列说法正确的是()A.如果B=2 T,则F一定为1 NB.如果F=0,则B也一定为零C.如果B=4 T,则F有可能为2 ND.当F为最大值时,通电导线一定与B平行答案 C解析当导线与磁场方向垂直时,所受磁场力F最大,F=BIL,当导线与磁场方向平行时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度时,0<F<BIL,故选项A、D错误,C正确;磁感应强度是磁场本身的性质,与力F无关,选项B错误.一、选择题考点一磁感应强度的方向1.(多选)关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.根据定义,磁场中某点的磁感应强度B的方向与导线放置的方向有关B.B是矢量,方向与F的方向一致C.B是矢量,方向与小磁针在该点静止时S极所指的方向相反D.在确定的磁场中,某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关答案CD2.(多选)下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是()A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致C.磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定D.磁感应强度的方向由磁场本身决定,与是否在磁场中放入通电导线无关答案AD解析小磁针在磁场中静止时,N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,A正确,B错误;磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与此处是否有小磁针或通电导线无关,C错误,D正确.考点二 对磁感应强度定义式B =FIL 的理解3.(多选)下列说法中正确的是( )A .磁场中某点的磁感应强度可以这样测定:测出一小段通电导线受到的磁场力F ,与该导线的长度L 、以及通过的电流I ,根据B =FIL可算出该点的BB .磁感应强度B =FIL 只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与F 、I 、L 以及通电导线在磁场中的方向无关C .由B =FIL 知,通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零D .由E =Fq 知,电荷在某处不受电场力作用,此处电场强度一定为零答案 BD4.一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置,如图所示,已知电流元的电流I 、长度L 和受力F ,则不能用FIL表示磁感应强度B 的是( )答案 A考点三 磁感应强度的大小5.先后在磁场中A 、B 两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直.如图1所示,图中a 、b 两图线分别表示在磁场中A 、B 两点导线所受的力F 与通过导线的电流I 的关系.下列说法中正确的是( )图1A .A 、B 两点磁感应强度相等B .A 点的磁感应强度大于B 点的磁感应强度C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D.无法比较磁感应强度的大小答案 B解析导线受到的磁场力F=BIL.对于题图给出的F-I图线,直线的斜率=BL,由题图可知a>b,又因A、B两处导线的长度L相同,故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度,故选B.6.在匀强磁场中某处P放一长度为0.2 m、通电电流为0.5 A的直导线,测得它受到的最大磁场力为1.0 N,其方向竖直向上,现将通电导线从磁场撤走,则P处的磁感应强度为() A.零B.10 T,方向竖直向上C.0.1 T,方向竖直向下D.10 T,方向肯定不沿竖直方向答案 D7.有一段长l=0.5 m的导线放在匀强磁场中,当通过的电流I=4 A时,受到磁场力大小为4 N,则该磁场的磁感应强度大小可能是()A.2 T B.1.5 T C.1 T D.0.2 T答案 A解析当导线和磁场垂直时,磁感应强度大小为B=FIl=2 T.若导线与磁场不垂直时受到的力为4 N,此时磁场的磁感应强度应大于2 T,所以答案应选A.考点四磁感应强度矢量的运算8.如图2所示,在空间某点A仅存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2,B1=3 T,B2=4 T,A点的磁感应强度大小为()图2A.7 TB.1 TC.5 TD.大于3 T小于4 T答案 C解析 磁感应强度B 是矢量,所以其合成适用平行四边形定则,B =B 12+B 22=32+42 T=5 T.9. 考队进入某一磁矿区域后,发现指南针原来指向正北的N 极逆时针转过30°(如图3所示),设该位置地磁场磁感应强度水平分量为B ,则磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时的值为( )图3A.B 2 B .B C .2B D.3B2答案 A解析 由题可知,磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N 极逆时针转过30°,根据三角形定则可知:磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直,则大小为B sin 30°=B2.二、非选择题10.(磁感应强度大小的计算)在磁场中放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长为1 cm ,电流为0.5 A ,所受的磁场力为5×10-4 N .求: (1)该位置的磁感应强度多大?(2)若将该电流撤去,该位置的磁感应强度又是多大? (3)若将通电导线跟磁场平行放置,该导体所受磁场力多大? 答案 (1)0.1 T (2)0.1 T (3)0 解析 (1)由B =FIL得B=5×10-40.01×0.5T=0.1 T.(2)该处的磁感应强度不变,B=0.1 T.(3)通电导线平行磁场位置时,不受磁场力,F=0.11.(磁感应强度大小的计算)匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均相同的磁场)中长为2 cm的通电导线垂直磁场方向放置,当通过导线的电流为2 A时,它受到的磁场力大小为4×10-3 N,问:(1)该处的磁感应强度B是多大?(2)若电流不变,导线长度减小到1 cm,则该处的磁感应强度B和它受到的磁场力F各是多大?(3)若导线长度不变,电流增大为5 A,则该处的磁感应强度B和它受到的磁场力F各是多大?答案(1)0.1 T(2)0.1 T2×10-3 N(3)0.1 T0.01 N解析(1)根据磁感应强度的定义B=FIL=4×10-32×2×10-2T=0.1 T.(2)匀强磁场中该处的磁感应强度由磁场本身决定,不因导线长度的改变而改变,因此B=0.1 T.根据磁感应强度的定义B=FIL可得,导线长度减小到1 cm,则它受到的磁场力F′=BIL′=0.1×2×1×10-2 N=2×10-3 N.(3)匀强磁场中该点的磁感应强度也不因电流的改变而改变,因此B=0.1 T.根据磁感应强度的定义B=FIL可得,电流增大为5 A,则它受到的磁场力F″=BI′L=0.1×5×2×10-2 N=0.01 N.。
磁感应强度学案(市优质课)
磁感应强度导学案【学习目标】知识与技能:(1)理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉;(2)会用磁感应强度的定义式进行有关计算;过程与方法:通过观察、类比使学生理解和掌握磁感应强度的概念,学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。
情感态度与价值观:在磁感应强度概念的建立过程中培养探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
【课前回顾】1.用来检验电场是否存在及其强弱分布情况.2.物理学中规定,电场中某点的电场强度的方向与的方向相同.3.与的比值叫电场强度,定义式为.其物理意义是表征的物理量4.磁场不仅对磁体有作用力还对有作用力.【探究问题1】如何描述磁场方向?【回顾类比】电场方向是如何规定的?【探究结论】磁场方向【探究问题2】如何描述磁场的强弱?【回顾类比】电场强度是如何定义的?【磁场对通电导线的作用】【猜想讨论】1.你认为通电导线的受力可能与哪些因素有关,有怎样的定性关系?2.你能用实验来验证这些想法吗?说说你的思路.3.定性关系结论:【猜想讨论】你认为在同一磁场中使导线与磁场方向垂直时,通电导线的受力F与电流I、通电导线长度L有怎样的定量关系?【实验数据处理】在同一磁场中使导线与磁场方向垂直,当电流一定(I=A)时通电导线的长度nL磁场力F(N)在同一磁场中使导线与磁场方向垂直,当通电导线长度一定(l=L)时通电导线的长度nL磁场力F(N)【实验结论】【磁感应强度】1、定义:2、定义式:3、物理意义:4、单位:5、方向:【课堂小结】电场磁场电场对电荷有作用F电场方向:正电荷受力的方向比值F/q由电场决定,F/q反映了电场的强弱电场强度:。
高中物理基础知识及例题(学案) 磁感应强度
第二节磁感应强度[学习目标] 1.理解磁感应强度的概念,知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量.会利用磁感应强度定义式计算其大小.2.知道什么是匀强磁场,知道匀强磁场磁感线的特点.3.理解磁通量的概念,会计算磁通量的大小.一、磁感应强度的方向磁感应强度的方向就是磁场方向,也就是小磁针____极受力的方向,即小磁针静止时______极所指的方向.二、磁感应强度的大小1.定义:当通电导线与磁场________时,通电导线所受磁场的作用力F与电流I和导线长度L的________之比,称为磁感应强度.2.定义式:B=________.3.单位:________,简称______,符号是______,1 T=1 N/(A·m).三、匀强磁场1.磁感应强度大小、方向处处______的磁场.2.磁感线特点:匀强磁场的磁感线是间隔______的平行直线.四、磁通量1.定义:匀强磁场中______________和与磁场方向______的平面面积S的乘积.即Φ=BS. 2.单位:国际单位是______,简称韦,符号是______.3.引申:B=__________,表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量.1.判断下列说法的正误.(1)磁感应强度是矢量,磁感应强度的方向就是磁场的方向.()(2)磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都相同.()(3)通电导线在磁场中受到的磁场力为零,则说明该处的磁感应强度为零.()(4)磁感应强度的大小与电流成反比,与其受到的磁场力成正比.()(5)穿过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度一定为零.()2.在匀强磁场中,一导线垂直于磁场方向放置,导线长度为0.1 m,导线中电流为5 A,若导线受到的磁场力大小为0.28 N,则磁感应强度大小为________T.一、磁感应强度导学探究在利用如图所示装置进行“探究影响通电导线受力的因素”的实验时,我们更换磁性强弱不同的磁体,按实验步骤完成以下实验探究:保持I与L不变,按磁性从弱到强改换磁体,观察悬线摆动的角度变化,发现磁体磁性越强,悬线摆动的角度越大,表示通电导线受的力越__________________,力F与IL的比值越________________,即B越________________,这表示B能反映磁场的______________.知识深化1.磁感应强度的定义式B=EIL也适用于非匀强磁场,这时L应很短,IL称为“电流元”,相当于静电场中的“试探电荷”.2.磁感应强度是反映磁场强弱的物理量,它是用比值定义法定义的物理量,由磁场自身决定,与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关.3.磁感应强度的方向可以有以下几种表述方式:(1)小磁针静止时N极所指的方向,即N极受力的方向.(2)小磁针静止时S极所指的反方向,即S极受力的反方向.(3)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向.[深度思考]磁感应强度的定义式B=FIL是否在任何时候都成立,而与导线放置方式无关?例1关于磁感应强度,下列说法中正确的是()A.由B=FIL可知,B与F成正比、与IL成反比B.通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,那点的磁感应强度就为零C.通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与是否放入通电导线无关1.在定义式B=FIL中,通电导线必须垂直于磁场方向放置.因为磁场中某点通电导线受力的大小,除和磁场强弱有关以外,还和导线的方向有关,导线放入磁场中的方向不同,所受磁场力一般不相同.2.B的大小与F、I、L无关:通电导线受力为零的地方,磁感应强度B的大小不一定为零,可能是由于电流方向与B的方向在一条直线上.例2磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,通过它的电流是2.5 A,导线长1 cm,它受到的磁场力为5.0×10-2 N.求:(1)这个位置的磁感应强度大小;(2)当把通电导线中的电流增大到5 A时,这一位置的磁感应强度大小;二、磁通量导学探究如图所示,一矩形线框从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中(线框平行于纸面移动,线框与导线相互绝缘),中间是一条电流向上的通电导线,请思考:(1)导线左边的磁场方向向哪?右边呢?(2)在移动过程中,当线框的一半恰好通过导线时,穿过线框的磁感线条数有何特点?知识深化1.磁通量的计算(1)公式:Φ=BS.适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直.(2)若磁感线与平面不垂直,则Φ=BS cos θ.其中S cos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S1,如图所示.2.磁通量的正、负(1)磁通量是标量,但有正、负,当磁感线从某一面穿入时,磁通量为正值,则磁感线从此面穿出时磁通量为负值.(2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2.3.磁通量的变化量(1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS.(B、S相互垂直时)(2)当B变化,S不变时,ΔΦ=ΔB·S.(B、S相互垂直时)(3)B和S同时变化,ΔΦ=Φ2-Φ1.4.磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示.若有磁感线沿相反方向穿过同一平面,则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和).例3如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则:(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少?把线圈以cd为轴顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量的变化量为多少?(2)若θ=90°,穿过线圈的磁通量为多少?当θ为多大时,穿过线圈的磁通量最大?针对训练如图所示,正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L,匝数为N,过ab中点和cd 中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,匀强磁场的磁感应强度为B,穿过线圈的磁通量为Φ,若线圈绕OO′轴转过60°的过程中,磁通量的变化量为ΔΦ,则Φ和ΔΦ的大小分别为()A.BL 22,BL 24B.NBL 22,NBL 24C .BL 2,BL 22D .NBL 2,NBL 22三、磁感应强度矢量的叠加磁感应强度是矢量,当空间存在几个磁体(或电流)时,每一点的磁场等于各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和.磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则.例4 (2022·广州市高二期末)如图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 为半圆弧的圆心,∠MOP =60°,在M 、N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O 点的磁感应强度大小为B 1.若将N 处长直导线移至P 处,则O 点的磁感应强度大小为B 2,那么B 2与B 1之比为( )A.3∶1B.3∶2 C .1∶1D .1∶2磁场叠加问题的解决思路1.应用安培定则判断各电流在某点分别产生的磁感应强度的方向(过该点磁感线的切线方向,即与点和导线的连线垂直).2.根据平行四边形定则,利用合成法或正交分解法进行合成,求得合磁感应强度. 例5 (2022·茂名市高二期末)如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为B =1 T 的匀强磁场中,以导线为中心,R 为半径的圆周上有a 、b 、c 、d 四个点,已知c 点的实际磁感应强度为0,则下列说法正确的是( )A .直导线中电流方向垂直纸面向里B .a 点的磁感应强度为 2 T ,方向向右C .b 点的磁感应强度为 2 T ,方向斜向下,与原匀强磁场方向成45°角D .d 点的磁感应强度为0第二节 磁感应强度探究重点 提升素养 一、 导学探究 大 大 大 强弱[深度思考] 不是.定义式B =F IL 在导线与磁场垂直时才成立,不垂直时,B =FIL 不成立.例1 D [磁感应强度B =FIL 只是定义式,而不是决定式,磁感应强度B 是由磁场本身决定的,与有无通电导线放入其中无关,故A 、B 错误,D 正确;当通电导线平行于磁场方向放置时,通电导线所受到的磁场力为零,而此处的B ≠0,故C 错误.] 例2 (1)2 T (2)2 T解析 (1)由磁感应强度的定义式得 B =FIL = 5.0×10-22.5×1×10-2T =2 T.(2)磁感应强度B 是由磁场本身决定的,和导线的长度L 、电流I 的大小无关,所以该位置的磁感应强度大小还是2 T. 二、 导学探究(1)导线左边的磁场方向垂直纸面向外,右边的磁场方向垂直纸面向里.(2)当线框的一半恰好通过导线时,穿过线框垂直纸面向外的磁感线条数与垂直纸面向里的磁感线条数相同. 例3 (1)0.12 Wb 0.36 Wb (2)0 0 解析 (1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积 S ⊥=S cos 60°=0.4×12m 2=0.2 m 2穿过线圈的磁通量Φ1=BS ⊥=0.6×0.2 Wb =0.12 Wb.线圈以cd 为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反,故此时通过线圈的磁通量Φ2=-BS =-0.6×0.4 Wb =-0.24 Wb. 故磁通量的变化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|-0.24-0.12| Wb =0.36 Wb.(2)当θ=90°时,线圈在垂直磁场方向上的投影面积S ⊥′=0,据Φ=BS ⊥知,此时穿过线圈的磁通量为零.当θ=0时,线圈平面与磁场垂直,此时S ⊥″=S ,穿过线圈的磁通量最大. 针对训练 A [在题图所示位置,穿过线圈的磁通量Φ=BS =BL 22,当线圈绕OO ′轴转过60°时,穿过线圈的磁通量为Φ1=BS cos 60°=BL 24,则此过程中磁通量的变化量大小为ΔΦ=|Φ1-Φ|=|BL 24-BL 22|=BL 24,则Φ和ΔΦ的大小分别为BL 22、BL 24,选项A 正确.]例4 D [根据右手定则可知,导线在M 和N 处时,每根导线在O 点产生的磁感应强度为B 12,方向竖直向下;根据右手定则可知,将N 处长直导线移至P 处时,N 在O 点的场强斜向左上方,与竖直方向的角度为60°,M 在O 点的场强竖直向下,则O 点合磁感应强度大小为 B 2=2×B 12×cos 120°2=B 12,则B 2与B 1之比为1∶2.故选D.]例5 C [由c 点磁感应强度为0可得,电流在c 点产生的磁场的磁感应强度大小B ′=B =1 T ,方向水平向左,由安培定则可知导线中电流方向垂直纸面向外,电流在a 、b 、d 各点产生的磁场方向分别为向右、向下、向上,且磁感应强度大小均为1 T ,故对于a 点,B a =2 T ,对于b 点,B b = 2 T ,方向斜向右下方,与匀强磁场方向成45°角,对于d 点,B d = 2 T ,方向斜向右上方,与匀强磁场方向成45°角,故C 正确,A 、B 、D 错误.]。
磁感应强度 学案(2)
3-2磁感应强度 (2)3.2磁感应强度(一)自主学习一、磁感应强度的方向1.物理学中,用________来描述磁场的强弱。
2.磁感应强度的方向放入磁场中的小磁针,在磁场中受力将会转动。
小磁针静止时,________所指的方向规定为该点的磁感应强度方向,简称为__________。
二、磁感应强度的大小1.定义式:________,其中IL是很短的一段通电导线的长度与其电流的乘积,叫_____ _,可以认为是类似于电场中检验电荷的一个检验磁场情况的工具。
2.单位:__ _____,符号是T,l T=________。
(二)提出问题一、磁感应强度的方向[问题情境]把小磁针放到条形磁铁周围不同的位置,小磁针的指向不同,这说明磁场和电场一样,也是具有“方向性”的!怎样确定磁场的方向呢?1.在研究电场的时候,我们研究电场中的检验电荷的受力情况,确定了电场强度这个用来描述电场强弱的物理量。
与此类似,为了描述磁场的强弱和方向,我们可以分析什么物体在磁场中的受力呢?2.为什么可以用小磁针的指向来描述磁场的方向?[要点提炼]1.物理学中用____________来描述磁场的强弱和方向。
2.磁感应强度的方向规定为__________________所指的方向。
[问题延伸]磁感应强度是矢量,其叠加遵循________定则。
二、磁感应强度的大小[问题情境]巨大的电磁铁能吸引成吨的钢铁,实验室中的小磁铁却只能吸引几枚铁钉,说明磁场有强弱之分。
怎样认识和描述磁场的强弱呢?1.什么是电流元?2.影响通电导线受力的因素有哪些?[要点提炼]1.通电导线在磁场中的受力除与导线的长度、电流的大小、磁场的强弱有关外,还与_______ _有关。
2.磁感应强度的定义式:B=________________,单位________,此公式的成立条件是________________________。
[问题延伸]在电场中,电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向是一致的,但在磁场中,磁感应强度的方向与放在该处的电流元所受磁场力的方向一致吗?(三)课堂达标训练例1 下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是( )A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.某处小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向变式训练1 关于磁感应强度的方向和电场强度的方向,下列说法正确的是( )A.电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同B.电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D.磁感应强度的方向与小磁针在该处的指向相同1.由磁感应强度定义式B=FIL知,磁场中某处的磁感应强度的大小( ) A.随着通电导线中电流I的减小而增大B.随着IL乘积的减小而增大C.随着通电导线所受磁场力F的增大而增大D.跟F、I、L无关2.下列说法中正确的是( )A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱。
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1.下列说法中正确的是( )
A.电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零
B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零
C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
D.把一小段通电导线放在磁场中某处,所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强
D.磁感应强度的方向就是小磁针北极受力的方向
4.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5 A,导线长1 cm,它受到的安培力为5×10-2N.问:(1)这个位置的磁感应强度是多大?(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时,这一点的磁感应强度是多大?(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否肯定这里没有磁场.
A、灵石一中课前自主学习型学案1(高一)年级(物理)学科
(弓贵梅宋荣辉)主编(杨金梅)审核
教材序列
选修一
课题
磁感应强度
编号
32-1-A
班级
小组
姓名
学习
目标
1.理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。
2.会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3.会用公式F=BIL解答有关问题。
学法
指导
基
础
层
次
问题1.回忆电场强度的物理意义和定义及我们是如何(通过什么方式)得到电场强度的定义的?
B.一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力小,说明该处的磁感应强度越小
C.磁场中某点的磁感应强度方向,就是放在该点的一小段通电导体的受力方向
D.磁场中某点的磁感应强度的大小和方向与放在该点的导体受力情况无关
3.关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )
A.由B=可知,B与F成正比,与IL成反比
B.由B=可知,一小段通电导线在某处不受磁场力,则说明该处一定无磁场
知识回顾
探
究
层
次
问题1.有人根据B=F/IL提出:磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比,跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比,这种提法有什么问题?错在哪里?
问题2.请同学们比较电场强度E与磁感应强度B
我的
问题
B、灵石一中课前自主学习型学案2(高一)年级(物理)学科
(弓贵梅宋荣辉)主编(杨金梅)审核
2.在磁感应强度的定义式B中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是()
A.B由F、I和L决定B.F由B、I和L决定
C.I由B、F和L决定D.L由B、F和I决定
3.A有一小段通电导体,长为1cm,电流为5A,把它置入磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是( )
A. B=2 T B. B≤2T
教材序列
选修一
课题
磁感应强度
编号
32-1-B
班级
小组
姓名
自主检测Байду номын сангаас
1.磁场中任一点的磁场方向,规定为小磁针在磁场中( )
A.受磁场力的方向B.北极受磁场力的方向
C.南极受磁场力的方向D.受磁场力作用转动的方向
2.关于磁感应强度的说法中,正确的是( )
A.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力,则该处的磁感应强度一定为零
知识建构
问题2.磁感应强度有怎样的物理意义?它的方向是这样规定的?
问题3.什么是电流元?是否存在孤立的电流元?如何推知一小段电流元的受力情况?
问题4.利用什么办法探究影响通电导线受力的因素?
问题5.在通电导线与磁场方向垂直时通电导线受力如何?其中哪个量由磁场本身决定?这个量可以反映磁感应强度吗?
问题6.用B=FIL这个公式计算磁感应强度必须满足什么条件?这个定义式是用什么方式定义的?B的单位是什么?
C .B≥2T D .以上情况都有可能
4.在匀强磁场里,有一根长1.2m的通电导线,导线中的电流为5A,这根导线与磁场方向垂直时,所受的安培力为1.8N,则磁感应强度的大小为。
5.在磁感应强度的大小为2T匀强磁场里,有一根长8m的通电导线, ,这根导线与磁场方向垂直时,所受的安培力为32N,则导线中的电流为A.