高中物理第5章磁场第3节磁感应强度磁通量第4节磁与现代科技课堂互动教案鲁科版选修

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高中物理第5章磁场第3节磁感应强度磁通量第4节磁与现代科技学案鲁科版选修3_154

高中物理第5章磁场第3节磁感应强度磁通量第4节磁与现代科技学案鲁科版选修3_154

第3节磁感应强度磁通量第4节磁与现代科技学习目标知识脉络1.知道磁感应强度的物理意义及单位.(重点、难点)2.知道匀强磁场,知道匀强磁场的磁感线分布情况.3.知道磁通量,通过计算磁通量的大小进一步了解定量描述磁场的方法.(重点、难点)4.知道磁现象在生活、生产中的应用,关注与磁相关的现代技术发展.磁感应强度[先填空]1.磁感应强度(1)定义:穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度.用符号B表示.(2)物理意义:描述磁场的强弱及方向.(3)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,符号为T,1 T=1 N/(A·m).(4)方向:磁场中某点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,也就是放在该点的小磁针N极受力的方向,是矢量.2.匀强磁场(1)定义:某个区域内各点的磁感应强度大小和方向都相同的磁场.(2)磁感线:一组平行且等距的直线.(3)近似匀强磁场①距离很近的两异名磁极间的磁场.②螺线管内部的磁场.3.磁场的叠加原理如果几个磁场同时存在,它们的磁场相互叠加,这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和.[再判断]1.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大.(√)2.某处磁感应强度等于穿过此处单位面积的磁感线条数.(×)3.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向.(√)[后思考]两个磁场叠加的区域,磁感线是相交的吗?【提示】根据场叠加原理.某点的磁感应强度是唯一的.所以磁感线不可能相交.[合作探讨]巨大的电磁铁能吸引上吨的钢材,小磁铁只能吸引几枚铁钉(如图5-3-1所示)图5-3-1探讨1:如何认识和描述磁场的强弱?【提示】用磁感应强度来描述磁场的强弱.探讨2:如何确定某点磁场的方向?【提示】引入小磁针,小磁针静止时N极的指向即该点磁场的方向.[核心点击]磁感应强度B与电场强度E的比较磁感应强度 B 电场强度E 物理意义描述磁场力的性质描述电场力的性质定义式B=ΦSE=Fq大小描述磁感线的疏密表示磁感应强度的大小电场线的疏密表示电场强度的大小方向小磁针N极的受力方向,是矢量放入该点正电荷的受力方向,是矢量场的叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合场强等于各电场的场强的矢量和单位 1 T=1 N/(A·m) 1 N/C=1 V/m1.(多选)下列关于对磁感应强度的说法正确的是( )A.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的B.空间某处的磁感应强度大小等于穿过某面积的磁感线条数C.磁场中某点的磁场方向和放在该点的小磁针N极受磁场力方向相同D.由B=ΦS n知,磁场中某点磁感应强度和Φ成正比,和S n成反比【解析】逐项分析如下:选项诊断结论A磁感应强度和电场强度类似,都是用来描述场的强弱和方向√B磁感应强度等于垂直于磁感线的单位面积上的磁感线条数×C小磁针静止时N极受力方向就是该点的磁感应强度方向√D磁场中某点的磁感应强度由场和位置决定,而与Φ、S n无关×【答案】AC2.(多选)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.磁场中某点的磁感线的切线方向就是该点的磁感应强度的方向【解析】磁场中某点磁感线的切线方向就是该点的磁感应强度的方向,也就是小磁针N极受力的方向或小磁针静止时N极所指的方向,选项B、D正确.磁场中某点磁感应强度的方向与放入其中的电流的方向无关,电流受力的方向不表示磁感应强度和磁场的方向,选项A、C错误.【答案】BD3.如图5-3-2所示,三根通电直导线垂直于纸面放置,位于b、c、d处,通电电流大小相同,方向如图所示.a位于bd中点且ac=ab,则a点的磁感应强度方向是( )【导学号:34022031】图5-3-2A.垂直纸面指向纸里B.垂直纸面指向纸外C.沿纸面由a指向bD.沿纸面由a指向c【解析】磁感应强度为矢量,利用右手螺旋定则将每一根通电导线周围的磁场情况判断清楚,明确每根导线在a处产生的磁场方向,然后用平行四边形定则求出磁感应强度方向.根据安培定则:b、d两根导线在a点形成的磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,磁感应强度为零,故a点磁场就由通电导线c来决定.根据安培定则判断出a点处的磁场,磁感应强度方向应为沿纸面由a指向b,正确选项为 C.【答案】 C磁场方向的四种表述(1)磁感应强度方向;(2)磁感线的切线方向;(3)小磁针在该点N极受力的方向;(4)小磁针静止时N极的指向.磁通量磁与现代科技[先填空]1.磁通量(1)定义:磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数叫做穿过这个面积的磁通量.(2)计算公式:Φ=BS,此公式的适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直.(3)单位:在国际制单位制中是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb=1 T·m2.(4)磁通量是一个只用大小就能描述的物理量,是标量.2.磁通密度磁感应强度又称磁通密度,B=ΦS,其中S为垂直于磁场方向的面积,表示磁感应强度等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁感线条数.3.记录与磁磁记录可以用来记录声音、影像,也可以用来记录其他信息.磁记录可以应用到电脑、电视、人造卫星和太空船的信息记录和传送上.4.交通与磁磁技术在交通中的应用是制成了磁悬浮列车.磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和超导电磁铁相斥方式两种形式.[再判断]1.磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量.(×)2.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量.(×)3.将一平面置于匀强磁场中的任何位置,穿过该平面的磁通量总相等.(×) 4.磁只能用来记录声音和影像.(×)[后思考]能否说磁通密度就是该处的磁感应强度?【提示】能.由Φ=BS n知B=ΦS n,即磁感应强度等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁通量,就是磁通密度.[合作探讨]如图5-3-3所示一水平方向匀强磁场.矩形线圈abcd水平放置图5-3-3探讨1:此时有磁感线穿过线圈吗?磁通量是多少?【提示】没有,零.探讨2:线圈如何放置,穿过磁感线条数最多?(磁通量最大)【提示】垂直磁场放置.[核心点击]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)在匀强磁场B中,若磁感线与平面不垂直,公式Φ=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.2.磁通量的正负(1)磁通量是标量,但有正、负,当磁感线从某一面上穿入时,磁通量为正值,磁感线从此面穿出时即为负值.(2)若同时有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ΔΦ=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.(2)当B变化,有效面积S不变时,ΔΦ=ΔB·S.(3)B和S同时变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1.但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS.4.关于磁通量,下列说法中正确的是( )A.穿过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度为零B.磁场中磁感应强度大的地方,磁通量一定很大C.穿过某面垂直于磁场方向投影面的磁感线条数越多,磁通量越大D.在磁场中所取平面的面积越大,磁通量越大【解析】在磁感应强度大的地方,若某平面与磁场平行,即使是增大平面的面积,穿过该面的磁通量一直为零,A、B、D错误.由磁通量Φ=B·S n知,穿过某面垂直于磁场方向投影面的磁感线条数越多,磁通量越大,C正确.【答案】 C5.(多选)如图5-3-4所示,矩形线圈abcd绕OO′轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是( )【导学号:34022032】图5-3-4A.线圈从图示位置转过90°的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小B.线圈从图示位置转过90°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量为零C.线圈从图示位置转过180°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量为零D.线圈从图示位置转过360°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量为零【解析】由磁通量变化公式ΔΦ=Φ2-Φ1计算,因此只要能正确地表示出始末位置的磁通量,就能准确写出磁通量的变化量,开始时,Φ1=BS,转到90°时,Φ2=0,A对,B 错;线圈从图示位置转过180°时,Φ2=-BS,ΔΦ=-2BS,C错;线圈转过360°时,Φ2=BS,故ΔΦ=0,D对.【答案】AD6.如图5-3-5所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面.若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为( )图5-3-5A.πBR2B.πBr2C.nπBR2D.nπBr2【解析】由于线圈平面与磁感线垂直并且是匀强磁场,所以穿过线圈的磁通量为Φ=BS=Bπr2,线圈的面积应取有效面积,选项B正确.【答案】 B磁通量的三点提醒(1)磁通量有正负,但磁通量不是矢量而是标量.(2)当有方向相反的磁场穿过同一个平面时,磁通量的大小等于磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数,即净条数.(3)线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关.。

磁现象 教案设计(鲁科版)

磁现象 教案设计(鲁科版)

磁现象【教学目标】(一)知识与技能:1.通过实验认识磁极,知道磁极间的相互作用。

2.通过实验认识磁场,知道磁场的方向。

3.知道地磁场。

(二)过程与方法:知道利用磁感线可以用来形象地描述磁场,会用磁感线描述磁体周围磁场分布状况。

(三)情感态度和价值观:了解我国古代四大发明之一的指南针,我国古代对地磁场的认识,增强民族自豪感和使命感,进一步激发学习物理的兴趣。

【教学重难点】1.知道磁体周围存在磁场,会用磁感线描述磁体周围的磁场状况。

2.认识磁场的存在,用磁感线来描述磁场。

【教学准备】磁体(条形磁体、U形磁体、小磁针)、小磁针、铁钉、回形针、铁屑、玻璃板、多媒体等。

【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图创设情景介绍极光:古人对这种现象进行了种种猜测,直到近代,才有了科学的解释。

极光的发生与地球的磁场有密切的关系。

学生欣赏美丽的极光。

知道极光与地球的磁场有关。

创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。

引入新课我国古代四大发明之一的司南是利用的是什么材料?回忆小时候玩的磁铁能吸学生思考回答:司南就是现在的指南针,它主要是利用了磁铁。

磁铁增强民族自豪感。

提出问题,引什么物质?磁铁只能吸引铁吗?指南针为什么能指南北呢?这节课我们来研究一些简单的磁现象。

能吸引铁。

引入新课。

一、磁现象在2000多年前的春秋时期,我们的祖先就发现天然磁铁矿石吸铁的性质,现在人们利用这些磁性材料做成各种形状的磁体。

展示各种形状的磁体。

提问:磁体只能吸铁吗?实验证明,磁体能吸引铁、钴、镍等物质。

学生利用磁铁靠近含铁及含铁的合金、回形针等,发现都能吸引。

介绍我国古代对磁的研究,增强自豪感。

新课内容你们注意到磁体吸引回形针,在位置上有什么特点?这说明什么问题?磁体中磁性最强的两个部分叫磁极。

一个磁体有几个磁极呢?转动小磁针,记录当小磁针静止时的位置,有什么特点?我们规定小磁针静止时指南的一端叫南极(S极);指北的一端叫北极(N极)。

用一个磁体的两个磁极分别靠近小磁针的同一极。

鲁科版《磁感应强度 磁通量》教案设计

鲁科版《磁感应强度 磁通量》教案设计

《磁感应强度磁通量》教案设计【教学目标】(1)理解磁感应强度的定义,知道它是描述磁场强度的物理量(2)会对磁感应强度进行合成与分解(3)理解什么是磁通量,知道其与磁感应强度的关系,并能进行磁通量的计算,能初步判断磁通量的变化情况。

【教学重点】理解磁感应强度的意义,知道磁通量与磁感应强度的关系【教学难点】由于还没有学习电流所受的安培力,还不能用F=BIL来给出磁感应强度的定义式,使得学生较难将磁感应强度与电场强度进行公式上的比较;由于高中学生不理解面矢量,所以对磁通量的正负、大小与哪些量有关这一点也较难理解。

【教学安排】1.导入新课:师:同学们,在本章的导入部分,引入了迷路的信鸽的故事,那请问大家信鸽为什么会迷路呢?生:师:其实,自然界中,不只是信鸽是靠地球磁场来辨别方向的。

大量的和长期的观察研究表明,燕子、海龟这些生物从原居处远行后再回到原居处,也是与地球磁场有关,当科学家在这些生物周围加上额外的较强磁场时,它们辨别方向的本领就受到了影响。

由此可知,磁场是有强弱的,如何表述磁场的强弱呢?板书:标题2.新课教学一、磁感应强度(一)定义在我们明确磁感应强度概念之前,我们先来看课本上的两个实验实验一:磁场中小磁针位置不同,指向不同;结论:磁场有方向。

实验二:不同电磁铁能够吸引铁钉数目不同;结论:磁场有强弱。

实验结果也表明:磁场不仅有方向性,而且有强弱。

电场除了用电场线描述外,还可用哪个量来描述?既然电场的强弱和方向可用电场强度来描述,那么类似地磁场的强弱和方向也可用一个物理量来描述,这个量就是磁感应强度。

(二)大小提出问题:我们知道磁感线的疏密表示磁场的强弱,那么磁感线的哪一项指标可以直观的表示疏密呢?(引导学生说出磁感线条数)继续提问:只数磁感线条数可以吗?抛出关键问题:条数相同就意味着磁感应强度相同吗?若穿过两个面的磁感线条数相同,但两个面的面积不同,我们还能说B相同吗?结论:要数单位面积的条数。

高中物理第5章磁场第3、4节磁感应强度磁通量磁与现代科技教学案鲁科版

高中物理第5章磁场第3、4节磁感应强度磁通量磁与现代科技教学案鲁科版

第3、4节磁感应强度__磁通量__磁与现代科技1.穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。

B为矢量,合成时遵循平行四边形定则。

2.把磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数称为穿过该面积的磁通量。

Φ为标量,但有正、负之分。

3.磁在现代科技中有磁记录和磁悬浮列车两大主要应用。

一、磁感应强度1.磁感应强度(1)定义:穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度,符号用B表示。

(2)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,符号是T。

1 T=1 N/(A·m)。

(3)方向:B是矢量,其方向就是磁场方向,即小磁针静止时N极所指的方向,也是小磁针N极受力的方向。

(4)物理意义:描述磁场的强弱和方向。

2.匀强磁场(1)定义:在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度大小和方向都相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。

(2)特点:①B处处相等。

②磁感线是平行且等间距的一组平行直线。

(3)实例:距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边缘部分外可以认为是匀强磁场;长直通电螺线管内部(除两端附近)的磁场也是匀强磁场,如图5­3­1所示。

图5­3­13.磁场的叠加 如果空间有几个磁场同时存在,它们的磁场就互相叠加,这时某点的磁感应强度就等于各磁场在该点的磁感应强度的矢量和。

二、磁通量1.磁通量(1)定义:磁场中穿过磁场某一面积S 的磁感线条数叫做穿过这个面积的磁通量。

(2)计算公式:Φ=BS ,此公式的适用条件: ①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。

(3)单位:在国际制单位制中是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb =1 T·m 2。

(4)磁通量是一个只用大小就能描述的物理量,是标量。

2.磁通密度磁感应强度又称磁通密度,B =ΦS,其中S 为垂直于磁场方向的面积,表示磁感应强度等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁感线条数。

三、磁与现代科技1.记录与磁(1)应用:磁记录可以用来记录声音、影像,也可以用来记录其他信息。

鲁科版高中物理选修3-1课件第5章第3、4节磁感应强度磁通量磁与现代科技

鲁科版高中物理选修3-1课件第5章第3、4节磁感应强度磁通量磁与现代科技
高中物理课件
(金戈铁骑 整理制作)
第 第3、 5 4节 章
新知预习 ·巧设计
名师课堂 ·一点通
创新演练 ·大冲关
读教材·填要点 试身手·夯基础
要点一 要点二 要点三 随堂检测归纳小结
课下作业综合提升
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1.理解磁感应强度的概念及其矢量性。 2.知道匀强磁场及其磁感线分布情况。 3.理解磁通量的概念以及与磁感应强度 的关系。
[思路点拨] 解答本题时可按以下思路分析:
[解析] 根据磁感应强度的定义,B的方向就是磁场的方向, 磁场的方向可以有三种表述:一是磁感线的切线方向,二 是小磁针静止时N极指向,三是小磁针N极受力的方向,故 A、B、D对,而C中忽视了小磁针“静止”的条件,故C错。 [答案] C
磁感应强度是对磁场中某点而言的;关于磁场的方向、磁 感应强度的方向、磁感线的切线方向、小磁针的N极受力及 静止所指的方向对磁场中的同一点是一致的。
[审题指导] 解决此题需把握以下两点: (1)明确磁感线方向与平面的关系。 (2)明确磁感线穿过平面的方向。
[解析] (1)初始位置时,S⊥B:故 Φ1=BS。 (2)框架转过 30°时,Φ2=BScos30°= 23BS。 (3)框架转过 90°时,S∥B:故 Φ3=BScos90°=0。 (4)从初始位置转过 180°的过程中:规定初始位置时穿 过方向为正,则 Φ1=BS,Φ2=-BS, 故 ΔΦ=Φ2-Φ1=-2BS。
(1)超导体产生强大的电流是由于( ) A.超导体中磁通量很大 B.超导体中磁通量变化很快 C.超导体电阻为零 D.超导体电阻变大
(2)磁悬浮的原理( ) A.超导体电流的磁场方向与磁体相同 B.超导体电流的磁场方向与磁体相反 C.超导体使磁体处于失重状态 D.超导体使磁体处于超重状态 [审题指导] 本题的基本原理是利用磁场力的作用,磁体的 受力分析是解决问题的前提。

2019-2020年高中物理《磁与现代科技》教案2 鲁科版选修3-1

2019-2020年高中物理《磁与现代科技》教案2 鲁科版选修3-1

2019-2020年高中物理《磁与现代科技》教案2 鲁科版选修3-1知识与技能1、知道磁现象在生产、生活中的应用.2、能运用有关磁场的知识解释日常生活中的磁现象.%过程与方法关注与磁相关的现代技术发展.情感、态度与价值观1、了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响,加强爱国主义教育.2、通过磁现象的应用的学习,培养将科学服务于人类的意识.【教学重、难点】教学重点磁现象在生产、生活中原理的应用。

教学难点磁现象在生产、生活中原理的应用。

【教学过程】情景导入磁铁让我们明白地球上具有一种特殊的力,和电一样,磁也是人磁看不到的、感觉不到的,可是它的影响力却处处可见。

磁铁很容易被制造,用途也相当广泛,对于磁在我们生活中的应用,那更是处处存在着它的身影。

下面我们来看一下磁对现代科技的影响。

磁的新用途:磁被广泛应用于现代科学技术中, 磁签到卡、磁信用卡、磁防盗卡、磁卡式车票,各类电表,磨床吸盘,恒磁和电磁起重常导电磁铁吸引式是在车体底部及两侧倒转向上的顶部【板书设计】第4节磁与现代科技一、记录与磁二、交通与磁【教学反思】本节重点为教师引导、学生自学内容,教师可以在学生自学的基础上对知识进行点拨,引导、拓展、深化。

2019-2020年高中物理《磁场》教案1 鲁科版选修3-1【教学目的】1、了解简单的磁现象,了解磁性材料2、认识磁场,知道在磁体周围存在着磁场3、知道地球是一个大磁体,了解地磁场的存在,并能用于解释一些奇妙的现象4、会用小磁针来检测磁场的存在并判断磁场的方向5、能用类比的方法将电场的研究方法迁移到磁场的研究方法上来【教学重点】了解磁场有哪些特性,并能用于检测磁场的存在;知道地球是个大磁场【教学难点】地磁场中的方向是学生的薄弱环节【教学媒体】1、实验器材:条形磁铁×2;马蹄形磁铁;环行磁铁;铁钉若干;铜片;冰箱磁贴;碎铁屑2、课件:地磁场的分布图片【教学安排】【新课导入】用小玩具——响尾蛇(两枚磁石);钓鱼玩具激发学生的兴趣。

《5.3 磁场 磁感应强度》教学设计

《5.3 磁场 磁感应强度》教学设计

《5.3 磁场磁感应强度》教学设计【教学内容】第五单元第3节。

【教学目标】1.理解磁场、磁感线、磁感应强度、匀强磁场、磁通量等概念;理解电流的磁场,会运用右手螺旋定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。

2.会运用磁感线描述磁场,能运用磁感强度和磁通量的定义式进行简单的计算;逐步学会用观察、归纳等方法进行分析推理、发现事物规律。

3.通过电磁研究历史的简单介绍,比如奥斯特实验及意义,激发学生热爱科学献身科学的热情,通过介绍我国古代劳动人民对有关磁现象的研究成果,培养学生的民族自豪感和爱国热情。

【教学重点】磁感应强度、右手螺旋定则。

【教学难点】磁感线、磁通量。

【教具准备】条形、蹄型磁铁,小磁针,铁屑,螺线管,导线,电池组等。

【教学过程】◆创设情境──引出课题1.回顾复习初中所学磁场知识(1)什么是磁性?(2)什么是磁体?(3)电流能产生磁场吗?(4)电流的磁场的方向与电流方向之间有什么关系?2.我国古代对磁现象的研究成果及应用(1)大约在春秋末期(约前四五世纪)成书的《管子·地数篇》、战国时期的《鬼谷子》、战国末期的《吕氏春秋》等,都曾记述了天然磁石及其吸铁现象,记述了世界上最古老的指南针──“司南”。

(2)汉代王充在其著作《论衡》中对世界上最古老的指南针(司南)了进一步详细的记述,他写道:“司南之杓,投之以地,其柢指南。

”(3)沈括在《梦溪笔谈》(卷廿四)中写道:“方家以磁石摩铁峰,则能指南,然常微偏东,不全南也。

”这是世界上最早的关于地磁偏角的文字记载。

(4)中国是最早将指南针用于航海的国家。

南宋后,罗盘在航海中普遍使用,约12世纪末13世纪初中国指南针由海路传入阿拉伯,又由阿拉伯传到欧洲。

3.教师讲述:对此现象的研究,开始于对天然磁体的研究,奥斯特实验之后,人们开始了对电流磁场的研究,这直接导致了人们对利用磁场产生电流的研究,这一研究的成功是人类进入了使用电力的文明时代。

◆合作探究──新课学习一、磁场、磁感线1.认识磁场(1)什么是磁场?磁场是存在于磁体和电流周围的特殊物质,它的基本特性就是对处在其中的磁极、电流有磁场力的作用。

高中物理第5章磁场第3节磁感应强度磁通量第4节磁与现代科技课件鲁科版选修3_1

高中物理第5章磁场第3节磁感应强度磁通量第4节磁与现代科技课件鲁科版选修3_1
3.方向:磁感ห้องสมุดไป่ตู้强度是一个既有大小又有方向的物理量,是 _矢__量___,磁场中某点磁感应强度的方向是该点的_磁__场___方向, 也就是放在该点的小磁针__N__极的受力方向.
4.匀强磁场 (1)在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度_大__小___和_方__向__ 都相同,这个区域的磁场叫做匀强磁场. (2)磁感线分布特点:一组平行且__等__距__的直线 5.磁场的叠加原理 如果有几个磁场同时存在,它们的磁场就互相叠加,这时某点 的_磁__感__应__强__度__就等于各个磁场在该点磁感应强度的_矢__量__和___.
1.(1)穿过某平面的磁感线条数为零,则此平面处的磁感应强度 一定为零.( × ) (2)在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大.( √ ) (3)两个相距很近的同名磁极之间和通电螺线管内部的磁场是匀 强磁场.( × )
二、磁通量 1.定义:磁场中穿过磁场某一面积 S 的_磁__感__线__条__数___定义为穿 过该面积的磁通量. 2.匀强磁场中磁通量的计算:在磁感应强度为 B 的匀强磁场中, 穿过与磁场方向垂直、面积为 S 的平面的磁通量是 Φ=__B_S___, 其中 Φ 表示磁通量.如果面积 S 与磁场不垂直,设 S 与垂直于 B 的平面间的夹角为 α,则磁通量为 Φ=_____B_s_c_o_s_α___.
3.单位:磁通量的国际单位是__韦__伯__,简称韦,符号:_W__b___,
1 Wb=1 T·m2. 4.磁通量是一个只用大小就能描述的物理量,是_标__量___.
Φ 5.磁通密度:磁感应强度又称__磁__通__密__度__,B=_S_n_,其中 Sn
为垂直于磁场方向的面积,表示磁感应强度等于穿过垂直磁感 线的单位面积的_磁__通__量___.

高中物理第5章磁场第1节磁澄堂互动教案鲁科版选修3_120171003344

高中物理第5章磁场第1节磁澄堂互动教案鲁科版选修3_120171003344

第1节磁场课堂互动三点剖析一、磁场的正确理解1.磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体能产生磁力的作用.2.磁场不但有强弱,而且有方向,当把小磁针放在磁场中不同位置时,小磁针 N 极指的方向不同,所以磁场中各点的方向是不同的,在磁场中某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.3.磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质,说它“特殊”是因为它和我们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同,它不是以微粒形式存在,而是以一种“场”的形式存在;说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样,具有能量,能对放在其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用,是不依赖于人的意志而客观存在的东西.【例1】以下说法中,正确的是()A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B.电流与电流的相互作用是通过电场产生的C.磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质思路分析:电流能产生磁场,在电流的周围就有磁场存在,不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁极与电流间,都有相互作用的磁场力.磁场是磁现象中的一种特殊物质,它的基本特点是对放入磁场中的磁极、电流有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用,它不会对放入静电场中的磁极产生力的作用,因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其本身的特点.答案:A温馨提示①注意磁场与电场的区别;②理解磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的.二、地磁场地磁场与条形磁体的磁场相似,主要有三个特点:(1)地球本身就是一个大磁体,地磁场的N极在地球南极附近,地磁场的S极在地球北极附近.(2)在赤道平面上,距离地球表面等高的各点,强弱程度相同,且方向水平向北.(3)在北半球,地磁场的方向斜向下指向地面;在南半球,地磁场的方向斜向上背离地面.地磁场B的水平分量(B∥)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(B⊥)则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下,如图5-1-1所示.【例2】地球是一个大磁体,它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似,以下说法正确的是()图5-1-1A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的B.地磁场的方向是与地面平行的C.地磁场的方向是从北向南的D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的解析:地理南北极与地磁南北极不重合,所以地磁场方向与经线有夹角,即磁偏角;地磁场方向不与地面平行,它们之间的夹角称为磁仰角;在地磁极附近,磁场方向与地面是垂直的. 答案:D温馨提示对地磁场的理解是一个易错点,很容易错误地认为地磁场方向与地面平行.三、电流产生磁场是疑点1.电流对小磁针的作用1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,通电后,通电导线下方与导线平行的小磁针发生偏转,如图5-1-2所示.图5-1-2注意:在做奥斯特实验时,为排除地球磁场的影响,小磁针应南北放置,通电导线也南北放置.2.磁铁对通电导线的作用如图5-1-3所示,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体偏转.图5-1-3图5-1-43.电流和电流间的相互作用如图5-1-4,有互相平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥.【例3】如图5-1-3所示,通电直导线在蹄形磁铁两极间受到力F的作用,以下说法正确的是()A.这个力是通过磁场产生的B.这个力没有反作用力C.这个力的反作用力作用在通电导线上D.这个力的反作用力作用在蹄形磁铁上解析:通电直导线受到的磁场力,是磁场对电流的作用.它有反作用力,它的反作用力作用在产生该磁场的物体上.答案:AD温馨提示磁场力的作用不用相互接触,“力的作用是相互的”这个知识点有时容易忽略而造成错误.各磁体(磁铁、电流、运动电荷)之间的作用具有相互性,仍遵循牛顿第三定律.同学们应有“由点到面”的意识:磁体之间磁场力作用仍归属于力的作用范畴.各个击破类题演练1磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图,以下正确的是()A.磁体⇔磁场⇔磁体B.磁体⇔磁场⇔电流C.电流⇔电场⇔电流D.电流⇔磁场⇔电流解析:磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的. 答案:ABD变式提升1下列所述的情况,哪一种情况可以肯定钢棒没有磁性()A.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,再将钢棒的这一端接近磁针的南极,两者相互排斥B.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互排斥,将钢棒的另一端接近磁针的北极时,两者相互吸引C.将钢棒的一端接近磁针的北极时,两者相互吸引,将钢棒的另一端接近磁针的南极时,两者仍相互吸引D.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,将钢棒的另一端接近磁针的北极时,两者仍相互吸引解析:钢棒与磁针相斥说明钢棒一定具有磁性,因为同名磁极相互排斥.而钢棒与磁针吸引不一定说明钢棒具有磁性,尽管异名磁极相互吸引,但没有磁性的铁质物体同样也能被磁体吸引.选项D中的钢棒的两端都能与小磁针的北极相互吸引,说明钢棒一定没有磁性.答案:D类题演练2关于地磁场,下列说法正确的是()A.地球的地磁两极与地理两极重合B.地球的地磁北极与地理北极重合C.地球的地磁北极与地理南极重合D.地球的地磁北极在地理南极附近解析:地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近.答案:D变式演练2(1)放飞的信鸽一般都能回到家中,不会迷失方向,这是因为()A.信鸽对地形地貌有极强的记忆力B.信鸽能发射并接受某种超声波C.信鸽能发射并接受某种次声波D.信鸽体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向(2)当信鸽突然遇雷雨或经过电视发射塔,有时会迷失方向,这又是为什么?解答:(1)D(2)雷或电视发射塔发出的电磁波干扰了它体内的某种磁性物质,使它不能借助地磁场辨别方向.类题演练3下列关于各磁体间的作用,其中正确的说法有()A.在奥斯特实验中,通电直导线对小磁针产生磁场力,但此时小磁针对通电导线可能不产生磁场力B.在通电直导线对小磁针产生作用力的同时,小磁针对通电直导线一定会产生作用力C.大磁铁的磁性较强,而小磁针对大磁铁的磁场力较小D.任何两个磁 体之间产生的磁场力总是大小相等、方向相反解析:磁体之间的作用是相互的,甲磁体产生的磁场对乙磁体发生作用的同时,乙磁体产生的磁场必定对甲磁体发生力的作用.因此,通电直导线、小磁针、大磁针之间相互作用遵循牛顿第三定律.答案:BD变式演练3图5-1-5如图5-1-5,A为电磁铁,C为胶木大秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升过程中,轻绳上拉力F的大小为()A.F=mgB.M g<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g解析:A、C受重力Mg,绳的拉力F,B给A的磁场力为f1、B受力为重力mg和A给B的磁场力f′.对A、C(包括支架)由平衡条件有:F=Mg+f;对B由牛顿第二定律有:f′-mg=ma(a>0)、由牛顿第三定律有f′=f(f′与f大小相等、方向相反),联立解得F=Mg+m(g+a)>(M+m)g. 该题亦可用超重规律分析:B由静止向上加速,超重,故F>(M+m)g.答案:D。

2019_2020学年高中物理第5章磁场第3、4节磁感应强度磁通量磁与现代科技课件鲁科版选修3_1

2019_2020学年高中物理第5章磁场第3、4节磁感应强度磁通量磁与现代科技课件鲁科版选修3_1
Байду номын сангаас
=0.002Wb. 答案:(1)0.002 Wb (2)0.002 Wb
磁场的叠加
由于磁感应强度是矢量,若某区域有多个磁场叠加,该区域中某点的磁感应强度就
等于各个磁场在该点的磁感应强度的矢量和,可根据平行四边形定则求解.
[典例 3] 如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的
电流 I1 和 I2,且 I1>I2;a、b、c、d 为导线某一横截面所在平面 内的四点且 a、b、c 与两导线共面;b 点在两导线之间,b、d
[典例 2] 如图所示,框架面积为 S,框架平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为________.若使框 架绕 OO′转过 30°角,则穿过框架平面的磁通量为________;若 从初始位置转过 90°角,则穿过框架平面的磁通量为________; 若从初始位置转过 180°角,则穿过框架平面的磁通量的变化是 ________. [思路点拨] (1)明确磁感线方向与平面的关系. (2)明确磁感线穿过平面的方向.
1.(多选)下列说法中正确的是( ) A.通过某面积的磁感线条数为零,则此面积处磁感应强度一定为零 B.空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 C.两个相距很近的平行异名磁极间的磁场为匀强磁场 D.磁感应强度为零,则该处某面积上通过的磁感线条数一定为零 解析:磁感应强度反映磁场的强弱和方向,它的方向就是该处磁场的方向,故 B 正 确;近距离两平行放置的异名磁极间的磁场是匀强磁场,故 C 正确;磁感应强度为 零,该处某面积上就无磁感线穿过,故 D 正确;但是若某面积无磁感线穿过,可能 平面平行于磁场方向放置导致磁感线穿过该面积的条数为零,故 A 项不正确. 答案:BCD
[规范解答] (1)初始位置时,S⊥B:故 Φ1=BS.

高中物理第5章磁场第1节磁澄堂互动教案鲁科版选修3_44

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第1节磁场课堂互动三点剖析一、磁场的正确理解1.磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体能产生磁力的作用.2.磁场不但有强弱,而且有方向,当把小磁针放在磁场中不同位置时,小磁针N极指的方向不同,所以磁场中各点的方向是不同的,在磁场中某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.3.磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质,说它“特殊”是因为它和我们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同,它不是以微粒形式存在,而是以一种“场”的形式存在;说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样,具有能量,能对放在其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用,是不依赖于人的意志而客观存在的东西.【例1】以下说法中,正确的是()A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B.电流与电流的相互作用是通过电场产生的C.磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质思路分析:电流能产生磁场,在电流的周围就有磁场存在,不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁极与电流间,都有相互作用的磁场力.磁场是磁现象中的一种特殊物质,它的基本特点是对放入磁场中的磁极、电流有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用,它不会对放入静电场中的磁极产生力的作用,因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其本身的特点.答案:A温馨提示①注意磁场与电场的区别;②理解磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的.二、地磁场地磁场与条形磁体的磁场相似,主要有三个特点:(1)地球本身就是一个大磁体,地磁场的N极在地球南极附近,地磁场的S极在地球北极附近.(2)在赤道平面上,距离地球表面等高的各点,强弱程度相同,且方向水平向北.(3)在北半球,地磁场的方向斜向下指向地面;在南半球,地磁场的方向斜向上背离地面.地磁场B的水平分量(B∥)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(B⊥)则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下,如图5-1-1所示.【例2】地球是一个大磁体,它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似,以下说法正确的是()图5-1-1A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的B.地磁场的方向是与地面平行的C.地磁场的方向是从北向南的D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的解析:地理南北极与地磁南北极不重合,所以地磁场方向与经线有夹角,即磁偏角;地磁场方向不与地面平行,它们之间的夹角称为磁仰角;在地磁极附近,磁场方向与地面是垂直的. 答案:D温馨提示对地磁场的理解是一个易错点,很容易错误地认为地磁场方向与地面平行.三、电流产生磁场是疑点1.电流对小磁针的作用1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,通电后,通电导线下方与导线平行的小磁针发生偏转,如图5-1-2所示.图5-1-2注意:在做奥斯特实验时,为排除地球磁场的影响,小磁针应南北放置,通电导线也南北放置.2.磁铁对通电导线的作用如图5-1-3所示,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体偏转.图5-1-3图5-1-43.电流和电流间的相互作用如图5-1-4,有互相平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥.【例3】如图5-1-3所示,通电直导线在蹄形磁铁两极间受到力F的作用,以下说法正确的是()A.这个力是通过磁场产生的B.这个力没有反作用力C.这个力的反作用力作用在通电导线上D.这个力的反作用力作用在蹄形磁铁上解析:通电直导线受到的磁场力,是磁场对电流的作用.它有反作用力,它的反作用力作用在产生该磁场的物体上.答案:AD温馨提示磁场力的作用不用相互接触,“力的作用是相互的”这个知识点有时容易忽略而造成错误.各磁体(磁铁、电流、运动电荷)之间的作用具有相互性,仍遵循牛顿第三定律.同学们应有“由点到面”的意识:磁体之间磁场力作用仍归属于力的作用范畴.各个击破类题演练1磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图,以下正确的是()A.磁体⇔磁场⇔磁体B.磁体⇔磁场⇔电流C.电流⇔电场⇔电流D.电流⇔磁场⇔电流解析:磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的. 答案:ABD变式提升1下列所述的情况,哪一种情况可以肯定钢棒没有磁性()A.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,再将钢棒的这一端接近磁针的南极,两者相互排斥B.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互排斥,将钢棒的另一端接近磁针的北极时,两者相互吸引C.将钢棒的一端接近磁针的北极时,两者相互吸引,将钢棒的另一端接近磁针的南极时,两者仍相互吸引D.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,将钢棒的另一端接近磁针的北极时,两者仍相互吸引解析:钢棒与磁针相斥说明钢棒一定具有磁性,因为同名磁极相互排斥.而钢棒与磁针吸引不一定说明钢棒具有磁性,尽管异名磁极相互吸引,但没有磁性的铁质物体同样也能被磁体吸引.选项D中的钢棒的两端都能与小磁针的北极相互吸引,说明钢棒一定没有磁性.答案:D类题演练2关于地磁场,下列说法正确的是()A.地球的地磁两极与地理两极重合B.地球的地磁北极与地理北极重合C.地球的地磁北极与地理南极重合D.地球的地磁北极在地理南极附近解析:地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近.答案:D变式演练2(1)放飞的信鸽一般都能回到家中,不会迷失方向,这是因为()A.信鸽对地形地貌有极强的记忆力B.信鸽能发射并接受某种超声波C.信鸽能发射并接受某种次声波D.信鸽体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向(2)当信鸽突然遇雷雨或经过电视发射塔,有时会迷失方向,这又是为什么?解答:(1)D(2)雷或电视发射塔发出的电磁波干扰了它体内的某种磁性物质,使它不能借助地磁场辨别方向.类题演练3下列关于各磁体间的作用,其中正确的说法有()A.在奥斯特实验中,通电直导线对小磁针产生磁场力,但此时小磁针对通电导线可能不产生磁场力B.在通电直导线对小磁针产生作用力的同时,小磁针对通电直导线一定会产生作用力C.大磁铁的磁性较强,而小磁针对大磁铁的磁场力较小D.任何两个磁体之间产生的磁场力总是大小相等、方向相反解析:磁体之间的作用是相互的,甲磁体产生的磁场对乙磁体发生作用的同时,乙磁体产生的磁场必定对甲磁体发生力的作用.因此,通电直导线、小磁针、大磁针之间相互作用遵循牛顿第三定律.答案:BD变式演练3图5-1-5如图5-1-5,A为电磁铁,C为胶木大秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升过程中,轻绳上拉力F的大小为()A.F=mgB.M g<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g解析:A、C受重力Mg,绳的拉力F,B给A的磁场力为f1、B受力为重力mg和A给B的磁场力f′.对A、C(包括支架)由平衡条件有:F=Mg+f;对B由牛顿第二定律有:f′-mg=ma(a>0)、由牛顿第三定律有f′=f(f′与f大小相等、方向相反),联立解得F=Mg+m(g+a)>(M+m)g. 该题亦可用超重规律分析:B由静止向上加速,超重,故F>(M+m)g.答案:D。

高中物理第5章磁场第1节磁澄堂互动教案鲁科版选修3_44(1)

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第1节磁场课堂互动三点剖析一、磁场的正确理解1.磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体能产生磁力的作用.2.磁场不但有强弱,而且有方向,当把小磁针放在磁场中不同位置时,小磁针N极指的方向不同,所以磁场中各点的方向是不同的,在磁场中某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.3.磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质,说它“特殊”是因为它和我们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同,它不是以微粒形式存在,而是以一种“场”的形式存在;说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样,具有能量,能对放在其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用,是不依赖于人的意志而客观存在的东西.【例1】以下说法中,正确的是()A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B.电流与电流的相互作用是通过电场产生的C.磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质思路分析:电流能产生磁场,在电流的周围就有磁场存在,不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁极与电流间,都有相互作用的磁场力.磁场是磁现象中的一种特殊物质,它的基本特点是对放入磁场中的磁极、电流有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用,它不会对放入静电场中的磁极产生力的作用,因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其本身的特点.答案:A温馨提示①注意磁场与电场的区别;②理解磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的.二、地磁场地磁场与条形磁体的磁场相似,主要有三个特点:(1)地球本身就是一个大磁体,地磁场的N极在地球南极附近,地磁场的S极在地球北极附近.(2)在赤道平面上,距离地球表面等高的各点,强弱程度相同,且方向水平向北.(3)在北半球,地磁场的方向斜向下指向地面;在南半球,地磁场的方向斜向上背离地面.地磁场B的水平分量(B∥)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(B⊥)则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下,如图5-1-1所示.【例2】地球是一个大磁体,它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似,以下说法正确的是()图5-1-1A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的B.地磁场的方向是与地面平行的C.地磁场的方向是从北向南的D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的解析:地理南北极与地磁南北极不重合,所以地磁场方向与经线有夹角,即磁偏角;地磁场方向不与地面平行,它们之间的夹角称为磁仰角;在地磁极附近,磁场方向与地面是垂直的. 答案:D温馨提示对地磁场的理解是一个易错点,很容易错误地认为地磁场方向与地面平行.三、电流产生磁场是疑点1.电流对小磁针的作用1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,通电后,通电导线下方与导线平行的小磁针发生偏转,如图5-1-2所示.图5-1-2注意:在做奥斯特实验时,为排除地球磁场的影响,小磁针应南北放置,通电导线也南北放置.2.磁铁对通电导线的作用如图5-1-3所示,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体偏转.图5-1-3图5-1-43.电流和电流间的相互作用如图5-1-4,有互相平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥.【例3】如图5-1-3所示,通电直导线在蹄形磁铁两极间受到力F的作用,以下说法正确的是()A.这个力是通过磁场产生的B.这个力没有反作用力C.这个力的反作用力作用在通电导线上D.这个力的反作用力作用在蹄形磁铁上解析:通电直导线受到的磁场力,是磁场对电流的作用.它有反作用力,它的反作用力作用在产生该磁场的物体上.答案:AD温馨提示磁场力的作用不用相互接触,“力的作用是相互的”这个知识点有时容易忽略而造成错误.各磁体(磁铁、电流、运动电荷)之间的作用具有相互性,仍遵循牛顿第三定律.同学们应有“由点到面”的意识:磁体之间磁场力作用仍归属于力的作用范畴.各个击破类题演练1磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图,以下正确的是()A.磁体⇔磁场⇔磁体B.磁体⇔磁场⇔电流C.电流⇔电场⇔电流D.电流⇔磁场⇔电流解析:磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的. 答案:ABD变式提升1下列所述的情况,哪一种情况可以肯定钢棒没有磁性()A.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,再将钢棒的这一端接近磁针的南极,两者相互排斥B.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互排斥,将钢棒的另一端接近磁针的北极时,两者相互吸引C.将钢棒的一端接近磁针的北极时,两者相互吸引,将钢棒的另一端接近磁针的南极时,两者仍相互吸引D.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,将钢棒的另一端接近磁针的北极时,两者仍相互吸引解析:钢棒与磁针相斥说明钢棒一定具有磁性,因为同名磁极相互排斥.而钢棒与磁针吸引不一定说明钢棒具有磁性,尽管异名磁极相互吸引,但没有磁性的铁质物体同样也能被磁体吸引.选项D中的钢棒的两端都能与小磁针的北极相互吸引,说明钢棒一定没有磁性.答案:D类题演练2关于地磁场,下列说法正确的是()A.地球的地磁两极与地理两极重合B.地球的地磁北极与地理北极重合C.地球的地磁北极与地理南极重合D.地球的地磁北极在地理南极附近解析:地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近.答案:D变式演练2(1)放飞的信鸽一般都能回到家中,不会迷失方向,这是因为()A.信鸽对地形地貌有极强的记忆力B.信鸽能发射并接受某种超声波C.信鸽能发射并接受某种次声波D.信鸽体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向(2)当信鸽突然遇雷雨或经过电视发射塔,有时会迷失方向,这又是为什么?解答:(1)D(2)雷或电视发射塔发出的电磁波干扰了它体内的某种磁性物质,使它不能借助地磁场辨别方向.类题演练3下列关于各磁体间的作用,其中正确的说法有()A.在奥斯特实验中,通电直导线对小磁针产生磁场力,但此时小磁针对通电导线可能不产生磁场力B.在通电直导线对小磁针产生作用力的同时,小磁针对通电直导线一定会产生作用力C.大磁铁的磁性较强,而小磁针对大磁铁的磁场力较小D.任何两个磁体之间产生的磁场力总是大小相等、方向相反解析:磁体之间的作用是相互的,甲磁体产生的磁场对乙磁体发生作用的同时,乙磁体产生的磁场必定对甲磁体发生力的作用.因此,通电直导线、小磁针、大磁针之间相互作用遵循牛顿第三定律.答案:BD变式演练3图5-1-5如图5-1-5,A为电磁铁,C为胶木大秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升过程中,轻绳上拉力F的大小为()A.F=mgB.M g<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g解析:A、C受重力Mg,绳的拉力F,B给A的磁场力为f1、B受力为重力mg和A给B的磁场力f′.对A、C(包括支架)由平衡条件有:F=Mg+f;对B由牛顿第二定律有:f′-mg=ma(a>0)、由牛顿第三定律有f′=f(f′与f大小相等、方向相反),联立解得F=Mg+m(g+a)>(M+m)g. 该题亦可用超重规律分析:B由静止向上加速,超重,故F>(M+m)g.答案:D。

高中物理第5章磁场学案鲁科版选修

高中物理第5章磁场学案鲁科版选修

第5章磁场知识整合与阶段检测专题一用安培定则判定电流磁场的方向磁场是一种看不见、摸不着、存在于电流或磁体周围的一种特殊物质,它传递着磁相互作用。

电流与磁体、电流与电流、磁体与磁体都是通过磁场相互作用的。

要研究电流对磁体或电流对电流的作用,就必须依据安培定则判定电流的磁场方向。

应用安培定则(又称右手螺旋定则)判定电流磁场时注意以下两点:(1)判断直线电流的磁场时,大拇指指电流方向,四指弯曲的方向表示磁感线的方向;判定环形电流和通电螺线管的磁场时,四指指电流方向,而大拇指沿中心轴线指磁场方向。

(2)对电荷定向运动形成的等效电流,判断时注意等效电流的方向与电荷定向运动的方向不一定一致。

对正电荷,定向运动的方向即等效电流的方向;对负电荷,等效电流方向为电荷运动的反方向。

[例证1] 如图5-1所示,放在螺线管内部中间处的小磁针,当开关S 闭合时,小磁针应怎样转动?图5-1 [解析] 小磁针处于螺线管内部,能绕水平轴在竖直平面内旋转。

当S闭合时,根据通过螺线管的电流方向,利用安培定则,可知螺线管内部的磁感线方向自左向右,所以小磁针将沿顺时针方向绕水平轴转动90°角,当小磁针的N极与所在处磁感线方向相同后,静止在如图5-2所示的位置。

图5-2 [答案] 见解析专题二学习磁通量要注意的几个问题在同一磁场中,磁感线越密的地方,也就是穿过垂直磁场方向的单位面积的磁感线条数越多的地方,磁感应强度B越大。

B越大,垂直面积S越大,则穿过这个面的磁感线条数就越多,磁通量就越大。

所以磁通量反映穿过某一面积的磁感线条数的多少。

在具体学习磁通量时,要注意以下几个问题:1.磁通量的正负问题磁通量是标量,但有正负之分。

磁通量的正负不代表大小,只反映磁通量是怎么穿过某一平面的,若规定向里穿过某一平面的磁通量为正,则向外为负。

尤其在计算磁通量变化时更应注意。

2.有效面积问题定义式Φ=BS中的面积S指的是垂直于匀强磁场方向的面积,如果平面跟磁场方向不垂直,应取垂直磁场方向上的投影面积,即为有效面积。

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第3节磁感应强度磁通量
第4节磁与现代科技
课堂互动
三点剖析
一、矢量叠加原理的理解和运用
磁感应强度B是矢量,满足叠加原理.若空间同时存在几个磁场,空间某处的磁场应该由这几个磁场叠加而成,设某点的磁感应强度为B,则B=B1+B2+B3+…(矢量和).
【例1】如图5-3-2甲所示是三根平行直导线的截面图,若它们的电流大小都相同,且ab =a c=a d,则a点的磁感应强度的方向是()
图5-3-2
A.垂直纸面指向纸里
B.垂直纸面指向纸外
C.沿纸面由a指向b
D.沿纸面由a指向d
解析:空间存在三根通电直导线,每根导线都会在其周围产生磁场,而磁感应强度是一个矢量,所以a点的磁感应强度应为b、c、d三根导线在a点所产生的磁感应强度的叠加.通电直导线磁场的磁感线为同心圆,所以可画出三根导线在a点所产生的磁感应强度,如图5-3-2乙所示.根据对称性,b、d两根导线在a点所产生的磁感应强度大小相等、方向相反,则a 点的磁感应强度方向就是c导线在a点产生的磁感应强度的方向.
答案:D
温馨提示
每根导线在a点产生的磁感应强度大小相等,关键是确定每根导线在a处产生的磁感应强度的方向,由矢量合成法则求合磁感应强度.
二、磁通量的理解和计算
1.匀强磁场中Ф=B S,其中S是垂直于磁场方向上的面积,若平面与磁场不垂直,则要求出它在垂直于磁场方向上的投影面积,才能用上式计算.
2.磁通量是标量,其正负不表示大小,只表示与规定正方向相同或相反.若磁感线沿相反方向通过同一平面,且正向磁感线条数为Ф1,反向磁感线条数为Ф2,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),即Ф=Ф1-Ф2.磁通量有正负,但是标量.
3.磁感线是闭合曲线(不同于静电场的电场线),所以穿过任意闭合曲面的磁通量一定为零,即Ф=0,例如一个球面,磁感线只要穿入球面,就一定穿出球面,穿过磁感线的净条数为零,即磁通量为零.
【例2】如图5-3-3所示线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量Ф=_______.
图5-3-3
解析:把S 投影到与B 垂直的方向,即水平方向,如图5-3-3中a ′b ′cd,S ⊥=S cos θ, 故Φ=B ·S ⊥=BS cos θ.
答案:BS cos θ
温馨提示
当平面与线圈平面与磁感应强度B 方向不垂直,不能直接用Ф=BS 计算,处理时可以用不同的方法:把S 投影到与B 垂直的方向,Φ=B ·S ⊥;或把B 分解为平行于线圈平面的分量B ∥和垂直于线圈平面的分量B ⊥,Φ=B ⊥·S.
三、磁感应强度的另一种定义
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 =q
F 来定义;磁感应强度则通过一小段通电导线垂直放于磁场中,通过它受的力F 与电流I 和导线长度L 的乘积的比值B =
IL F 来进行定义. 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3】 关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )
A.由B =
IL
F 可知,B 与F 成正比,与IL 成反比 B.由B =IL F 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
解析: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.极的指向,而不是通电导线的受力方向.
答案:D
温馨提示
注意对“B =IL
F ”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,该短线仅起到一个检验和测量的作用.物理量在定义时都有一定的前提条件,我们在理解某一定义时对其前提条件一定要清楚.
各个击破
类题演练1
在磁感应强度为B0,竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直纸面向外,如图5-3-4所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中()
图5-3-4
A.c、d两点的磁感应强度大小相等
B.a、b两点的磁感应强度大小相等
C.c点的磁感应强度的值最小
D.b点的磁感应强度的值最大
解析:以通电直导线的磁场和匀强磁场为知识背景,涉及矢量叠加运算,考查对物理概念的理解能力.
答案:C
变式演练1
如图5-3-5所示,把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置,它们的圆心位于一个共同点O上,当通以相同大小的电流时,O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比为_______.
图5-3-5
解析:以环形电流的磁场为知识背景,考查对安培定则的应用和磁场叠加的运算能力.设每个通电环形线圈在O点的磁感应强度大小为B,由安培定则可判断B的方向分别为垂直纸面向内和竖直向上,其磁感应强度的矢量和为2B,故与一个线圈单独产生的磁感应强度大小
之比为2∶1.
答案:2∶1
类题演练2
如图5-3-6所示是等腰直角三棱柱,其中面ABCD为正方形,边长为L,它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面的说法中正确的是()
图5-3-6
A.通过ABCD 平面的磁通量大小为L 2·B
B.通过BCFE 平面的磁通量大小为2
2L 2·B C.通过ADFE 平面的磁通量大小为零
D.通过整个三棱柱的磁通量为零
解析:面BCFE 的面积为22L 2,所以选项B 正确. 2
2L 2为面ABCD 的有效面积,通过ABCD 平面的磁通量大小为2
2L 2·B ,选项A 错误.ADFE 平面与磁感线平行,磁通量为零,选项C 正确.整个三棱柱为闭合的曲面,磁通量为零,选项D 正确. 答案:
类题演练3
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
解析: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——对放入其中的电流有磁场力的作用表现出来,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
变式演练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IL
F 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
解析: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IL F ,而应比IL
F 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
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。

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