2017-2018学年高中物理第三章磁场第2节磁感应强度教学案新人教版选修3-1
高中物理 第三章 磁场 2 磁感应强度教案1 新人教版选

第2节磁感应强度本节教材分析一、三维目标(一)知识与技能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。
(二)过程与方法通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)使学生理解和掌握磁感应强度的概念,为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。
(三)情感态度与价值观培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
二、教学重点磁感应强度的物理意义。
三、教学难点磁感应强度概念的建立。
四、教学建议磁感应强度是本章的重点内容,所以学好本节内容十分重要,首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。
学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识,且在研究电场时,已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。
与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。
新课导入设计导入一引入新课复习上课时知识后引入要点:磁场的概念。
提问、引入新课: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.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=F/q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. 导入二引入新课磁场磁感应强度如何定义磁感应强度的大小和方向?方向电场强度是否可以用研究电场的方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力来确定磁场强弱和方向呢?。
人教物理选修3-2《3.2 磁感应强度》教案

选修3-1第三章3.2磁感应强度教案一、教学目标(一)知识与技能1、知道磁感应强度B的方向,大小和单位。
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、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、通过小组实验,分析总结,获取知识。
(三)情感、态度与价值观培养学生探究物理现象的兴趣,提高学生小组交流,合作意识。
二、教学重点难点(一)学习重点:1.磁感应强度的物理意义。
2.应用磁感应强度的定义式进行有关计算。
(二)学习难点:1.磁感应强度概念的建立。
2.探究影响通电导线在磁场中受力的因素。
三、教学工具磁铁、小磁针、电源、金属杆、导线、铁架台、电流天平、电流表,滑动变阻器。
四、教学过程环节一:生活情境,引入新课对于不同的磁铁,如电磁起重机可以吊起上百吨的钢材,而我们在实验室里用到的 U 型磁铁,却只能吸住几枚铁钉,这不同的磁铁有什么样的奥秘呢?本节课我们就一起来探讨一下。
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。
问题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 =qF 。
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。
环节二:观察现象,形成观点(一)磁感应强度的方向电场中点电荷充当侦查员的角色,磁场中谁来检验磁场的大小和方向。
老师:每小组桌上都放有条形,蹄形磁铁,大家把小磁针放在条形磁铁或蹄形磁铁周围,看看小磁针的指向有何规律,小组内交流一下看如何确定磁感应强度的方向?学生:让小磁针处于磁铁产生的磁场各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,而且在一个磁场中是有规律排列的,因而可以用小磁针N 极或S 极指向规定方向。
老师:在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向,即磁感应强度的方向。
高中物理第三章磁场2磁感应强度教案3选修3_1

第2节 磁感应强度新课教学过程一进行新课1.磁感应强度的方向【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
【板书】小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。
【演示2】探究影响通电导线受力的因素(如图)先介绍匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
后定性演示(控制变量法)①保持通电导线的长度不变,改变电流的大小②保持电流不变,改变通电导线的长度。
让学生观察导线受力情况。
【板书1】精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线受力(磁场力)大小IL F ∝ 写成等式为:F = BIL ①式中B 为比例系数。
注意:①B 与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B 的值不同(即使同样的电流导线的受力也不样)再用类比电场强度的定义方法,从而得出磁感应强度的定义式【板书2】磁感应强度的大小(表征磁场强弱的物理量)(1)定义: 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的力(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。
符号:B说明:如果导线很短很短,B 就是导线所在处的磁感应强度。
其中,I 和导线长度L 的乘积IL 称电流元。
(2)定义式:IL F B = ② (3)单位:在国际单位制中是特斯特,简称特,符号T. 1T=N/A ·m(4)物理意义:磁感应强度B 是表示磁场强弱的物理量.对B 的定义式的理解:①要使学生了解比值F/IL 是磁场中各点的位置函数。
换句话说,在非匀强磁场中比值F/IL 是因点而异的,也就是在磁场中某一确定位置处,无论怎样改变I 和L ,F 都与IL 的乘积大小成比例地变化,比值F/IL 跟IL 的乘积大小无关。
高中物理3.2磁感应强度教案新人教版选修3_1(2)

第二节磁感应强度教学目标:(一)知识与技术一、理解磁感应强度B的概念及单位;二、明白什么叫匀强磁场;3、明白什么是安培力,明白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)进程与方式1、通过演示磁场对电流作用的实验,培育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觉不仅需要勤奋的尽力,还需要严谨细密的科学态度。
教学重点:理解磁感应强度B的概念及单位教学难点:探讨磁感应强度大小的实验进程教学方式:探讨、提问、教学、实验教学用具:磁铁、导线、小磁针、滑动变阻器教学进程:1、哪些物质的周围有磁场?你是如何理解磁场的?(特殊物质;大体性质)2、磁场是不是有强弱之分,如何才能熟悉和描述磁场的强弱?(分析它的大体性质)(一)磁感应强度(描述磁场强弱的物理量)一、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;维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,受到磁场的作使劲的大小跟导线中电流的大小有关,电流大,作使劲大;电流小,作使劲也小。
(2)与通电导线在磁场中的长度有关。
维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,受到的磁场的作使劲的大小跟通电导线在磁场中的长度有关,导线长、作使劲大;导线短,作使劲小。
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第2节磁感应强度1.通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.2.进一步体会通过比值定义物理量的方法.3.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位.一、磁感应强度的方向物理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱和方向,把小磁针静止时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.控制变量法探究影响通电导线受力的因素实验结论:直导线与磁场垂直时,它受力大小既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比.公式为F=ILB.2.磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线,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.公式为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.判一判(1)与电场强度相似,磁感应强度是表示磁场的强弱和方向的物理量.( )(2)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向.( )(3)小磁针的N极和S极所受磁场力的方向是相反的.( )提示:(1)√(2)×(3)√想一想在磁场中某点放入一个小磁针,轻轻拨动小磁针使其转动,某时刻小磁针N极的指向就是该处的磁场方向吗?提示:不一定是.只有当小磁针静止时,其N极的指向才是该处的磁场方向.若小磁针转动,某时刻的N极指向不一定与静止后的指向相同.做一做(多选)有关磁感应强度B的方向,下列说法正确的是( ) A.B的方向就是小磁针N极所指的方向B.B的方向与小磁针在任何情况下N极的受力方向一致C.B的方向就是通电导体的受力方向D .B 的方向就是该处磁场的方向提示:选BD .磁场的方向就是磁感应强度的方向,规定为小磁针静止时N 极所指的方向或小磁针N 极的受力方向,它与通电导线所受力的方向相垂直.对磁感应强度的理解1.磁感应强度的定义式:B =F IL(1)公式成立条件:通电导线必须垂直于磁场方向放置,不垂直则公式不成立.(2)决定磁感应强度的因素:仅由磁场本身决定,与导线是否受磁场力以及磁场力的大小无关.(3)磁感应强度的定义式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.方向:磁感应强度B 是一个矢量,某点磁感应强度的方向不是放在该处的通电导线的受力方向.它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,或小磁针静止时S 极所指的反方向.(2)小磁针N 极受力的方向(不论小磁针是否静止),或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.3.大小:磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的,与通过导线的电流大小、导线的长短无关.即使不放入载流导线,磁感应强度也照样存在,故不能说“B 与F 成正比”或“B 与IL 成反比”.命题视角1 对磁感应强度的理解关于磁感应强度,下列说法正确的是( )A .由B =F IL 可知,B 与F 成正比,与IL 成反比B .通电导线放在磁场中某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,该点的磁感应强度就变为零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(即B =0)D .磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定[思路点拨] 磁感应强度的大小由磁场本身决定,与F 、I 、L 无关.[解析] 磁感应强度B =F IL只是一个定义式,而不是决定式;磁感应强度B 是由磁场本身的性质决定的,与放不放通电导线无关.故选D .[答案] D命题视角2 定义式B =F IL的应用有一小段通电直导线,长为1 cm ,通过的电流为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( )A .B =2 TB .B ≤2 TC .B ≥2 TD .以上情况都有可能 [解析] 磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的.如果通电导线是垂直于磁场方向放置的,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 =0.15×0.01 T =2 T .如果通电导线不是垂直于磁场方向放置的,则受到的磁场力小于垂直放置时受到的磁场力,通电直导线不垂直磁场放置时受到的磁场力为0.1 N 时,由定义式可知,磁感应强度B 将大于2 T ,故选项C 正确.[答案] C磁感应强度B =F IL是反映磁场的力的性质的物理量,是采用比值的方法来定义的,该公式是定义式而不是决定式;磁场中各处的B 值是确定的,与放入该点的检验电流的大小、方向等无关.实验表明:磁场力方向是与磁场方向垂直的,在这一点上磁场与电场是不一样的.【题组突破】1.(2018·湖南长郡中学月考)金属滑杆ab 连着一弹簧,水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd 、ef 上,如图所示,垂直cd 与ef 有匀强磁场,磁场方向如图所示,合上开关S ,滑杆稳定后,弹簧伸长2 cm ,测得电路中电流为5 A ,已知弹簧的劲度系数为20 N/m ,ab 的长为L =0.1 m .求匀强磁场的磁感应强度的大小.解析:弹簧拉力F 弹=k Δx ,金属杆所受磁场力:F =BIL由平衡条件知:F =F 弹,即ILB =k Δx故B =k Δx IL=0.8 T . 答案:0.8 T2.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5.0×10-2N .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,是否能肯定在这里没有磁场?解析:(1)由磁感应强度的定义式得B =F IL =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大小还是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,但通电导线与磁场方向平行.答案:(1)2 T (2)2 T (3)不能肯定磁感应强度与电场强度的比较1.电场和磁场中物体的受力情况(1)在电场中某一确定的位置放置一个检验电荷,该电荷受到的电场力是唯一确定的.(2)在磁场中某一确定的位置放入一段导线,该导线受到的磁场力还与导线放置的方向及电流方向有关.2.电场强度和磁感应强度的区别和联系1.(多选)(2018·江西南昌大学附中测试)下列说法中正确的是( )A .电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度为零B .一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C .电场强度是表征电场中某点电场的强弱,是把一个试探电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D .磁感应强度是表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值解析:选AC .电场和磁场有一个明显的区别是:电场对放入其中的电荷有力的作用,磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行,因此A 对,B 错;同理根据电场强度的定义式E =F /q 可知C 对;而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明,即B =F IL 中I 和B 的方向必须垂直,故D 错.2.(2018·咸宁测试)关于电场强度和磁感应强度,下列说法正确的是( )A .电场强度的定义式E =F q 适用于任何静电场B .电场中某点电场强度的方向与在该点的检验电荷所受电场力的方向相同C .公式B =F IL 说明B 与放入磁场中的通电导线所受的磁场力F 成正比D .公式B =F IL 说明B 的方向与放入磁场中的通电直导线所受磁场力的方向相同解析:选A .E =F q 是电场强度的定义式,适用于任何电场,A 正确.电场强度的方向与该点正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反,B 错误.磁感应强度由磁场本身决定,与F 和IL 都无关,C 错误.磁感应强度的方向与通电导线的磁场力垂直,D 错误.[随堂检测]1.(多选)下列说法中正确的是( )A .磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F 与该导线的长度L 、通过的电流I 乘积的比值,即B =F ILB .磁感应强度与F 、I 有关C .磁感应强度B =F IL只是定义式,它的大小取决于场源以及在磁场中的位置,而与F 、I 、L 以及通电导线在磁场中的方向无关D .通电导线所受磁场力的方向与磁场的方向垂直解析:选CD .根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线”,故A 选项是错误的.在磁场场源稳定的情况下,磁场内各点的磁感应强度(包括大小和方向)都是确定的,与放入该点的检验电流、导线无关,故选项B 错误,选项C 正确.磁场力方向与磁感应强度方向垂直,选项D 正确.2.(多选)如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时二者在纸面内平行放置.当导线中通入如图所示电流I时,发现小磁针的N极向里转动,S极向外转动,停留在与纸面垂直的位置上.这一现象说明( )A.小磁针检测到了电流的磁场B.小磁针处磁场方向垂直纸面向里C.小磁针处磁场方向垂直纸面向外D.若把小磁针移走,该处就没有磁场了解析:选AB.小磁针可以检验磁场的存在,当导线中通入电流时,在导线的周围就产生了磁场.在小磁针位置处的磁场方向为N极的受力方向,即垂直纸面向里,故A、B正确,C错误;电流的磁场是客观存在的特殊物质,不会随小磁针的移走而消失,只要导线中有电流存在,磁场就会存在,故D错误.3.如图所示,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,两通电线圈在O点产生的磁场方向分别为垂直纸面向里和竖直向上,大小相等,则O处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度的大小之比是( )A.1∶1 B.2∶1C.2∶1 D.1∶ 2解析:选C.设每个通电环形线圈在O点的磁感应强度大小为B,题目中已给出了B的方向分别为垂直纸面向里和竖直向上,则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的大小之比为2∶1.故C正确.4.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?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.答案:(1)0.1 T (2)0.1 T[课时作业] [学生用书P151(单独成册)] 一、单项选择题1.(2018·宿州高二期中)有人根据公式B=FIL,提出以下看法,其中正确的是( ) A.磁感应强度的数值跟通电导线受到的磁场力F的大小成正比B.磁感应强度的数值跟通电导线的电流I成反比C.磁感应强度的数值跟通电导线的长度L成反比D.磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,它是客观存在的,它与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关解析:选D.B=FIL为比值定义式,B与F、I、L无关,磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,它是客观存在的,它与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况无关,故只有D正确.2.在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20 cm,通电电流I=0.5 A的直导线,测得它受到的最大磁场力F=1.0 N,其方向竖直向上,现将该通电导线从磁场中撤走,则P处磁感应强度为( )A.零B.10 T,方向竖直向上C.0.1 T,方向竖直向下D.10 T,方向肯定不沿竖直向上的方向解析:选D.由题意,通电导线放入磁场中所受安培力最大,说明导线与磁场垂直,则有:F=BIL得B=FIL =1.00.5×0.2T=10 T,因磁感应强度B的方向与磁场力方向是垂直关系,故知B的方向肯定不是竖直向上.磁感应强度是由磁场本身决定的,与是否有电流无关,故将该通电导线从磁场撤走,P处磁感应强度保持不变.3.关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系,下面的说法中正确的是( )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=1 T,I=1 A,L=1 m,则F一定等于1 ND.若L=1 m,I=1 A,F=1 N,则B一定等于1 T解析:选A.应用公式B=FIL或F=IBL时要注意导线必须垂直于磁场方向放置,故B、C、D选项错.应选A.4.在北京地区进行如下实验:一个可以在水平面内自由转动的小磁针,在地磁场作用下保持静止,一根直导线位于小磁针的正北方,竖直放置,且通有竖直向上的电流,已知地磁场的水平分量为B1,长直导线的电流形成的磁场在小磁针处的磁感应强度为B0,则小磁针的N极将( )A .向西偏转角度θ=arctanB 1B 0B .向西偏转角度θ=arctan B 0B 1C .向东偏转角度θ=arctan B 1B 0D .向东偏转角度θ=arctan B 0B 1解析:选D .地磁场是从地磁北极到地磁南极,北京在北半球,B 1为地磁场水平分量指向地理北极,通电导线在O 点的磁场方向指向正东方向,未放入通电长直导线时小磁针N 极指向正北方向,放入通电长直导线后小磁针N 极的指向向东偏转角度为θ,且tan θ= B 0B 1.如图所示,故D 正确. 5.如图所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成θ=30°角;导线中通过的电流为I ,为了增大导线所受的磁场力,下列方法不正确的是( )A .增大电流IB .增加直导线的长度C .使导线在纸面内顺时针转过30°D .使导线在纸面内逆时针转过60°解析:选C .当直导线与磁场垂直放置时磁场力最大,且F =ILB .当平行时磁场力等于0,所以C 项磁场力变小,选C .6.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.下面的四幅图象表示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.其中正确的是( )解析:选C.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B是确定的.根据磁感应强度的定义式B=FIL,当L确定时,F∝I,则F-I图象应是一条过原点的直线,故C对.7.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解析:选B.导线受到的磁场力F=BLI.对于题图给出的F-I图线,直线的斜率k=BL,由题图可知k a>k 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,B项正确.8.某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在,想到的以下方法中不可行的是( ) A.在该空间内引入检验电荷,如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B.在该空间内引入检验电荷,如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C.在该空间内引入通电导线,如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D.在该空间内引入通电导线,如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场解析:选D.如果把电荷引入电场中,一定会受到电场力作用,如果电荷没有受到电场力作用,一定是没有电场,A、B可行.把通电导线引入磁场中时,只要电流方向不与磁场方向平行,就会受到磁场力作用,但是不受磁场力的原因有两个,一是没有磁场,二是虽有磁场,但是电流方向与磁场方向平行,C可行,D不可行.二、多项选择题9.一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,则可以用FIL表示磁感应强度B的是( )解析:选AC .当通电导线垂直于磁场方向时,可用F IL表示B .故选A 、C .10.将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图象能正确反映各物理量间关系的是( )解析:选BC .由B =F IL或F =BIL 知:匀强磁场中B 恒定不变,故B 正确,D 错误.B 、L 一定时,F 与I 成正比,故C 正确,A 错误.11.关于磁感应强度B 和电场强度E 的比较,下列说法正确的是( )A .磁感应强度B 和电场强度E 都是矢量B .磁感应强度B 和电场强度E 都是由场本身决定的C .磁感应强度B 和电场强度E 的方向是检验电流元和检验电荷在场中受力的方向D .磁感应强度B 和电场强度E 都是用比值来定义的解析:选ABD .磁感应强度B 和电场强度E 都是矢量,磁感应强度B 的方向是小磁针N 极受力的方向,与检验电流元受力的方向垂直,所以A 对,C 错,B 和E 都是比值定义法定义的物理量,它们都与检验电流元或检验电荷无关,都是由场本身决定的,所以B 、D 都对.三、非选择题12.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且斜向下,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,那么在赤道上空地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?解析:由地磁场知识画出如图所示的示意图.(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 x=B cos θ,B y=B sin θ.(2)在赤道上空,因为θ=0,故有B y=0;在极地上空,因为θ=90°,故有B x=0.答案:(1)B cos θB sin θ(2)0 0精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
高中物理 第三章 磁场 2 磁感应强度教案1 新人教版选修3-1(2021年最新整理)

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第2节磁感应强度本节教材分析一、三维目标(一)知识与技能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。
(二)过程与方法通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)使学生理解和掌握磁感应强度的概念,为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。
(三)情感态度与价值观培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
二、教学重点磁感应强度的物理意义.三、教学难点磁感应强度概念的建立.四、教学建议磁感应强度是本章的重点内容,所以学好本节内容十分重要,首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。
学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识,且在研究电场时,已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。
与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。
新课导入设计导入一引入新课复习上课时知识后引入要点:磁场的概念. 提问、引入新课: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. 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 =F/q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.导入二引入新课N 、S 极 磁极 同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引 磁场 ? 强弱方向 磁感应强度如何定义磁感应强度的大小和方向?电荷 正、负 同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引电场 强弱方向 电场强度 大小Q q F方向 正电荷受力方向 试探电荷 FE q 是否可以用研究电场的方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力来确定磁场强弱和方向呢?。
高中物理第三章磁场第1节磁现象和磁场第2节磁感应强度教学案新人教版选修

第1节磁现象和磁场第2节磁感应强度一、磁现象及电流的磁效应┄┄┄┄┄┄┄┄①1.磁现象(1)磁性:物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。
(2)磁体:天然磁石和人造磁铁都叫做磁体。
(3)磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极。
能够自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫做南极(S极),指北的磁极叫做北极(N极)。
(4)磁极间相互作用规律:自然界中的磁体总存在着两个磁极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
2.电流的磁效应(1)奥斯特实验:把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方,通电时磁针发生了转动。
(2)意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首先揭示了电与磁的联系。
[注意]奥斯特实验证明了电流周围产生磁场,本来是没有条件的,但实际实验时必须考虑地磁场的影响,让通电导线沿南北方向放置,磁场方向与地磁场方向尽量不一致,效果明显。
①[判一判]1.所有的磁体都有两个磁极(√)2.条形磁铁从中间断开后,仍然有两个磁极,但是若不从中间断开,就不一定有两个磁极(×)3.首先发现电流的磁效应的是丹麦物理学家奥斯特,他发现电流的周围能产生磁场(√)二、磁场┄┄┄┄┄┄┄┄②1.磁场的基本性质:对放入其中的磁体或通电导线产生力的作用。
2.磁场的产生(1)永磁体周围存在磁场。
(2)电流周围存在磁场——电流的磁效应。
3. 地磁场(1)地球本身是一个磁体,其周围存在的磁场叫地磁场。
地磁场的N极位于地理南极附近,S极位于地理北极附近。
地磁场很弱,但自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用,这是指南针的原理。
(2)地磁场特点①地磁场的方向并不是正南正北方向的,即地磁两极与地理两极并不重合。
地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。
②磁偏角:放在地磁场中静止的小磁针的指向与正南北方向间的夹角就是地磁偏角,也叫磁偏角。
如图所示。
磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的。
而且随着地球磁极的缓慢移动,磁偏角也在缓慢变化。
人教版物理选修3—1第三章节第二节《磁感应强度》教学设计

磁感应强度【三维目标】知识与能力:知道磁感应强度的定义、方向、大小和单位过程与方法:通过亲身实验和类比分析直至找出磁感应强度定义的过程,让学生进一步体会物理学比值定义法等研究抽象问题的方法情感态度与价值观:通过魔术增进学生对物理的兴趣;通过精确的演示实验培养学生对科学严谨的态度和科学的价值观【教学重点】磁感应强度的方向和大小【教学难点】寻找描述磁场强弱和方向的物理量的过程【时间安排】1课时【教学准备】多媒体课件分组实验:铁架台(带横杆)、线圈、电池组、滑动变阻器、导线、 U型磁铁演示实验:磁铁、小磁针、线圈、传感器、学生电源等【新课教学】(新课引入)在多媒体上播放魔术视频,展示磁悬浮列车运行、吊车吸起铁板等场景,师:这个魔术有意思么?想学么?揭秘魔术,调动课堂气氛,引起学生兴趣。
生:这些图片是我们生活中的一些磁现象,除了这些同学们还能举出哪些磁现象在我们生活中的应用?生:学生举例师:我们的手边有大小形状各异的磁铁,请同学们比较一下这些磁体磁性的大小。
(学生通过比较,感知磁场有强弱)那么我们之前有没有学过描述这一强弱的物理量呢?生:没有师:我们今天这节课就来寻找描述磁场磁性的强弱的物理量。
【研究课题】找出描述磁场强弱的物理量(新课教学)【探究问题1】如何描述磁场方向?师:上节课我们学过磁场,我们知道磁场是一种无色、无味、看不见和摸不着的物质,我们怎么样研究一种无法感知的物质呢?生:(可能不知道怎么回答)(可能回答用小磁针等验证)师:(视学生回答的问题引导学生)对于看不见摸不着的东西,我们可有研究的经历呢?生:电场师:那么我们当时用什么来研究电场的强弱呢?生:我们用试探电荷师:(老师播放ppt回顾电场强度)类比电场强度,我们该用什么来研究磁场的强弱呢?生:(可能回答小磁针,也可能回答通电导线,或者不知怎么回答)师:(视学生回答的情况)我们先来用小磁针试试看(教师演示小磁针在条形磁铁产生的磁场中指向)师:物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁场的方向。
高中物理第三章磁场3.2磁感应强度教学设计选修3_1

磁场强度【教学目标】1、通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量—磁感应强度。
2、进一步体会通过比值法定义物理量的方法。
3、知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。
会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
【教学重难点】磁感应强度概念的建立和理解。
【教学过程】导入:实验一两位同学用两块不同的磁铁吸引相同的轻铁片,然后吸引一块一公斤重的重铁块。
学生观察实验现象,思考实验现象说明了什么?二、将磁铁放在几个小磁针附近,观察小磁针的偏转。
学生观察实验现象,思考思考实验现象说明了什么?知识链接:1、磁场存在强弱。
2、磁场具有方向。
探究:能否寻找一个物理量来描述磁场的强弱和磁场的方向。
思考与讨论1:1、在描述场的强弱和方向的问题我们以前有没有遇到过相似的问题?2、电场强度的方向是如何规定的?实验探究:观察小磁针在磁场中的偏转。
思考我们如何规定磁场中某一点的磁场方向呢?结论:物理学规定:小试身手关于磁场的方向,下列说法正确的是()A.与经过该点的磁感线的切线方向相同B.与放在该点的小磁针北极受到的磁场力方向相同C.与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向相同D.与放在该点的极短的通电导线所受力的方向相同思考与讨论2:1、用一个小磁针能确定磁场中某一点的磁感应强度的大小吗?为什么?2、那么应该用什么办法来确定磁场中某一点的磁感应强度的大小呢?3、电场中的检验电荷具有什么特点?为什么要求它有这样的特点?4、那一段通电导线可以吗?他应该具有什么特点?认识一个模型——电流元思考:为什么要很短?类比电场中的模型思考与讨论35、能否用一段通电导线的受力推知电流元的受力呢?若果可以在什么样的情况下可以?实验探究:通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?1、猜测:2、实验的重要条件:磁场和电流方向垂直。
3、通过什么方法来探究通电导线所受的磁场力与几个变量的关系?实验方法:控制变量法①若保持通电导线的长度不变,仅改变电流的大小,导线的受力会怎样呢?②若保持电流不变,仅改变通电导线的长度,导线的受力会怎样呢?4、本实验中受力大小看什么?电流大小如何改变?导线长度如何改变?5、结论:精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线的所受磁场力大小F∝IL,可写为等式:F= ILB(式中B为比例系数)。
高中物理第三章磁场第二节磁感应强度示范教案新人教版选修3_1

2 磁感应强度教学设计(一)整体设计教学分析磁感应强度是磁场一章的重要概念,在本节课的学习中,学生再次体会用比值定义物理量的方法,而且由于定义磁感应强度涉及的物理量有三个:磁场对导线的作用力、电流、导线长度,还要注意定义的条件:导线和磁场垂直,所以难度更大,教学要求更高。
教学目标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。
3.通过观察、类比(与电场强度的定义的类比),使学生理解和掌握磁感应强度的概念。
4.培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
教学重点难点磁感应强度概念的建立是本节的重点(也是本章的重点),同时也是本节的难点。
通过与电场强度的定义的类比,以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系,并进一步引入磁感应强度的定义,从而突破难点。
教学方法与手段首先通过实验让学生观察了解磁场对电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系,然后利用理论推导得出当导线跟磁场垂直时,磁场对电流的作用力跟电流成正比,跟导线长度成正比。
在此基础上引入磁感应强度的定义。
教学中在教师的启发和引导下,学生通过实验探究、理论探究,在他们相互合作、共同探讨的过程中,观察现象,得出结论,给出定义,完成这节课的学习。
课前准备教学媒体电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线等多媒体课件、实物投影仪。
知识准备复习磁场的概念、电场强度的定义方法等。
教学过程导入新课[事件1]教学任务:演示实验,导入新课师生活动:PPT展示巨大的电磁铁起重机吊起重物的图片,利用磁场的一些有趣图片等,激发学生的兴趣、求知欲。
【演示】学生观察实验现象:把一段通电导体棒放在电磁铁产生的磁场中,改变电磁铁中的电流,可以看到,同一通电导体棒受力不同,引导学生在观察现象的基础上思考:这一现象说明了什么问题?结论:实验现象说明两种情况中磁场强弱不同。
问题:怎样表示磁场强弱?引入新课:为了表征磁场的强弱和方向,我们引入一个新的物理量:磁感应强度。
2017_2018学年高中物理第三章磁场第2讲磁感应强度学案新人教版选修3_120170915430 (2)

磁感应强度[目标定位] 1.通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.2.进一步体会通过比值定义物理量的方法.3.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位.一、磁感应强度及其方向1.磁感应强度是描述磁场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,简称为磁场的方向.深度思考关于磁场的方向有几种描述方法?答案①磁感应强度的方向;②小磁针N极受力的方向;③小磁针静止时N极的指向.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.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解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场方向,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是磁场的方向.答案BD(1)磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同,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.二、磁感应强度的大小1.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.探究实验(1)如图1,三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上,可以认为磁极间的磁场是均匀的,直导线的方向与磁感应强度的方向垂直.1图1(2)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导线受力的大小.(3)大量的实验事实证明,通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积IL成正比,用公式表示为F=ILB.式中B是比例系数,它与导线的长度和电流的大小无关_.(填“有关”或“无关”)3.磁感应强度的大小(1)定义:一个电流元垂直放入磁场中的某点,电流元受到的磁场力F与该电流元IL的比值.F(2)定义式:B=.IL(3)单位:特斯拉,简称特,符号是T.深度思考F(1)图1中的探究实验应用了哪种物理学方法?(2)据公式B=知,磁场中某处的磁感应强度IL的大小与通电导线在该处所受磁场力F成正比,与导线中的电流I和导线长度L的乘积IL成反比,这种说法正确吗?为什么?答案(1)控制变量法.F(2)不正确.公式B=只是磁感应强度的定义式,磁场中某处的磁感应强度只与磁场本身有IL关,与该处是否放导线、导线所受磁场力以及导线的长度、通电电流大小均无关.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2.5A,导线长1cm,它受到的磁场力为5.0×10-2N.求:(1)这个位置的磁感应强度;(2)如果把通电导线中的电流增大到5A时,这一位置的磁感应强度;(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否能肯定在这里没有磁场?解析(1)由磁感应强度的定义式得F 5.0 × 10-2B==T=2T.IL 2.5 × 1 × 10-2(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2磁感应强度还是2T.(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,但通电导线与磁场方向平行.答案(1)2T(2)2T(3)不能肯定F1在定义式B=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,IL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F 当于静电场中电场强度公式E=中的“试探电荷”.q3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.1.(磁感应强度的方向)有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是()A.B的方向就是小磁针N极所指的方向B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致C.B的方向与小磁针在任何情况下S极受力方向一致D.B的方向就是通电导线的受力方向答案 B2.(磁感应强度的大小)关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系,下面的说法中正确的是()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,则F一定等于1ND.若L=1m,I=1A,F=1N,则B一定等于1T答案 A解析在B为零的地方,则F一定为零,而F为零时,则B不一定为零,可能B与I平行.故A正确,B错误;若B=1 T,I=1 A,L=1 m,根据F=BIL sinα,知只有B垂直于I时,F=BIL=1 N,故C错误;若F=1 N,I=1 A,L=1 m,根据F=BIL sinα,知只有B垂直于I时,F=BIL=1 N,B=1 T,故D错误.3题组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)关于磁感应强度的下列说法中,正确的是()A.磁感应强度的方向就是小磁针N极的受力方向B.磁感应强度是标量C.垂直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.磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关答案ADF 题组二对磁感应强度的定义式B=的理解IL3.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F的长度L、以及通过的电流I,根据B=可算出该点的BILB.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FC.磁感应强度B=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IL通电导线在磁场中的方向无关D.放置在磁场中的1m长的导线,通以1A的电流,受力为1N,该处的磁感应强度大小为1T 答案 C4.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是()N N·AA. B.A·m mN·A NC. D.m2 A·m2答案 AF 解析当导线与磁场方向垂直时,由公式B=知,磁感应强度B的单位由F、I、L的单位决IL4N定.在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称T,1T=1A·m.5.有一段直导线长1cm,通过5A的电流,把它置于垂直于磁场中的某点时,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度的B值大小为()A.1TB.5TC.2TD.2.5T答案 CF0.1解析根据B==T=2T.IL 5 × 0.016.(多选)一根长为0.2m的通电导线,导线中的电流为2A,放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是()A.0.4N B.0.2NC.0.1N D.0答案BCD7.(多选)下列关于磁感应强度和电场强度的概念的说法正确的是()A.电场强度是描述电场强弱的物理量,反映了电场的性质,磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,反映了磁场的性质B.电荷周围激发电场,运动电荷周围会激发磁场C.电场中任何位置处的电场强度与引入的试探电荷无关,磁场中各处的磁感应强度与引入的电流元无关D.电荷在电场中受到的电场力方向就是该处电场的方向,电流元在磁场中受到的磁场力的方向就是该处磁场的方向答案ABC解析电场强度和磁感应强度分别是描述电场和磁场的物理量,反映了电场和磁场的性质,选项A对;电荷周围存在电场、电流周围存在磁场,选项B对;电场强度和磁感应强度分别由电场和磁场本身决定,选项C对;正电荷所受电场力方向才是该处电场的方向,电流元受到的磁场力方向不是磁场的方向,选项D错.题组三综合应用8.在磁场中放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长为1cm,电流为0.5A,所受的磁场力为5×10-4N.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)0.1T(2)0.1T(3)0F解析(1)由B=,得IL55 × 10-4B=T=0.1T.0.01 × 0.5(2)该处的磁感应强度不变,B=0.1T.(3)电流元平行磁场放置时,不受磁场力,F=0.6。
2017_2018学年高中物理第三章磁场2磁感应强度学案新人教版选修3_1

2 磁感应强度[学习目标] 1.明白得磁感应强度的概念,明白磁感应强度是描述磁场的强弱和方向的物理量.2.明白得磁感应强度的概念,并会用概念式进行有关计算.一、磁感应强度的方向[导学探讨] 在电场顶用电场强度描述电场的强弱和方向,在磁场顶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.[知识梳理]1.磁感应强度:用来描述磁场强弱和方向的物理量.2.磁感应强度的方向:磁感应强度的方向确实是磁场的方向,即小磁针静止时N极所指的方向,即N极受力的方向,或S极受力的反方向.[即学即用] 判定以下说法的正误.(1)磁感应强度是标量,只能表示磁场强弱,不能表示磁场方向.(×)(2)磁感应强度是矢量,磁感应强度的方向确实是磁场的方向.(√)(3)磁感应强度的方向与小磁针在任何情形下N极受力的方向都相同.(√)(4)磁感应强度的方向与小磁针静止时N极的指向必然相同.(√)二、磁感应强度的大小[导学探讨] 如图1所示,三块相同的蹄形磁铁并列放置,能够以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能够比较磁场力的大小,别离接通“二、3”或“一、4”能够改变导线通电部份的长度,电流由外部电路操纵.图1(1)维持导线通电部份的长度不变,改变电流大小,导线受力情形如何转变?(2)维持电流不变,改变导线通电部份的长度,导线受力情形如何转变?(3)通电导线受力与哪些因素有关?答案(1)电流越大,导线受力越大.(2)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.[知识梳理]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)概念式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 NA·m.(3)对磁感应强度的明白得①磁感应强度是反映磁场强弱的物理量,它是用比值法概念的物理量,由磁场自身决定,与是不是引入电流元、引入的电流元是不是受力及受力大小无关(填“有关”或“无关”.②因为通电导线取不同方向时,其受力大小不相同,故在概念磁感应强度时,式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力.③磁感应强度的方向是该处磁场的方向,不是(填“是”或“不是”)该处电流元受力F的方向.[即学即用] 判定以下说法的正误.(1)通电导线在磁场中受到的磁场力为零,那么说明该处的磁感应强度为零.(×)(2)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.(×)(3)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.(×)(4)通电导线只有垂直磁场放置时,所受的安培力才与IL成正比.(√)一、磁感应强度的方向例1以下关于磁感应强度的方向的说法中,正确的选项是( )答案 D解析磁场中某点的磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向,磁场方向也确实是小磁针N极受力的方向.但通电导线受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向.1.磁感应强度的方向和小磁针N 极受力方向相同,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信的,和小磁针、电流的存在与否无关. 二、磁感应强度的大小B =FIL中,通电导线必需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.磁感应强度的概念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 =F q中的“试探电荷”.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×10-2N.求: (1)那个位置的磁感应强度大小;(2)若是把通电导线中的电流增大到5 A 时,这一名置的磁感应强度大小; (3)若是通电导线在磁场中某处不受磁场力,是不是能确信在那个地址没有磁场? 答案 (1)2 T (2)2 T (3)不能确信 解析 (1)由磁感应强度的概念式得B =FIL=错误! T =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,因此该位置的磁感应强度仍是2 T.(3)若是通电导线在磁场中某处不受磁场力,那么有两种可能: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 N ,那么该点的磁感应强度B 必然是( ) =2 T ≤2 T ≥2 T答案 C解析 磁感应强度的概念式中的电流是垂直于磁场方向的电流.若是通电导线是垂直磁场方向放置的,现在所受磁场力最大F = N ,那么该点的磁感应强度B =F IL=错误! T =2 T.若是通电导线不是垂直磁场方向放置的,那么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 N ,由概念式可知,B 将大于2 T.选项C 正确. 针对训练 以下有关磁感应强度的说法中,正确的选项是( )B.假设有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,那么该点的磁感应强度必然为零L 、通以电流I 的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F ,那么该处磁感应强度的大小必然是F ILB =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确实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 彼此垂直,因此选项B 、C 、D 错误.三、磁感应强度B 与电场强度E 的比较项目 磁感应强度B电场强度E物理意义 描述磁场的力的性质的物理量 描述电场的力的性质的物理量定义式 通电导线与磁场垂直时:B =F IL E =F q决定因素 由磁场决定,与F 、I 、L 无关 由电场决定,与F 、q 无关 方向矢量,方向是小磁针N 极的受力方向 矢量,方向是放入该点的正电荷的受力方向叠加 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合电场强度等于各电场的电场强度的矢量和例4 (多项选择)以下说法中正确的选项是( )A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,那么该处的电场强度必然为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,那么该处磁感应强度必然为零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 在概念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 来概念,但E 与F 、q 无关,由E =F q可得F =qE ,故E =0时,F =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FB=FIL中,通电导线必需垂直磁场方向放置.因此,B、D均错.1.以下关于磁感应强度的说法正确的选项是( )C.放在匀强磁场中遍地的通电导线,受力大小和方向处处相同答案 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,因此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;尽管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,磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大,与磁场平行时受磁场力为零),而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是不是相同,因此C选项错.2.关于磁感应强度,以下说法正确的选项是( )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某点,该点就有磁感应强度,若是将通电导线拿走,该点的磁感应强度就变成零C.通电导线所受磁场力不为零的地址必然存在磁场,通电导线不受磁场力的地址必然不存在磁场(即B=0)答案 D解析磁感应强度B=FIL只是一个概念式,而不是决定式;磁感应强度B是由磁场本身的性质决定的,与放不放通电导线无关.应选D.3.(多项选择)把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点,电流元在A点受到的磁场力较大,那么( )点的磁感应强度必然大于B点的磁感应强度、B两点磁感应强度可能相等、B两点磁感应强度必然不相等点磁感应强度可能小于B点磁感应强度答案BD解析由于电流元方向和磁场方向关系不确信,因此无法比较A、B两点的磁感应强度,故B、D正确.L=0.2 m、通有电流I=2.5 A的直导线,那么关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情形,以下说法正确的选项是( )B=2 T,那么F必然为1 NF=0,那么B也必然为零B=4 T,那么F有可能为2 NF为最大值时,通电导线必然与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,应选项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(1~5题为单项选择题,6~10题为多项选择题)1.以下说法中正确的选项是( )A.磁场中某点的磁感应强度能够如此测定:测出一小段通电导线受到的磁场力F,与该导线的长度L、和通过的电流I,依照B=FIL可算出该点的BB.通电导线在某点不受磁场力的作用,那么该点的磁感应强度必然为零B=FIL只是概念式,它的大小取决于场源和磁场中的位置,与F、I、L和通电导线在磁场中的方向无关1 m长的导线,通以1 A的电流,受力为1 N,该处的磁感应强度大小为1 T答案 CA、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两图线别离表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.以下说法中正确的选项是( )图1、B两点磁感应强度相等点的磁感应强度大于B点的磁感应强度点的磁感应强度小于B点的磁感应强度答案 B解析导线受到的磁场力F=BIL.关于题图给出的F-I图线,直线的斜率k=BL,由题图可知k a>k 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,应选B.3.如图2所示,在空间某点A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2T TT D.大于3 T小于4 T答案 C解析磁感应强度B是矢量,因此其合成适用平行四边形定那么,B=B21+B22=32+42 T =5 T.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 N,其方向竖直向上,现将通电导线从磁场撤走,那么P处的磁感应强度为( )T,方向竖直向上T,方向竖直向下T,方向确信不沿竖直方向答案 D5.科考队进入某一磁矿区域后,发觉指南针原先指向正北的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,那么磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时的值为( )图3答案 A解析 由题可知,磁矿所产生的磁场使原先指向正北的N 极逆时针转过30°,依照三角形定那么可知: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,那么大小为B sin30°=B2.6.以下关于磁感应强度方向的说法中正确的选项是( )D.磁感应强度的方向由磁场本身决定,与是不是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,与此处是不是有小磁针或通电导线无关,C 错误,D 正确.7.某同窗为查验某空间有无电场或磁场存在,想到的以下方式中可行的是( ) A.在该空间内引入查验电荷,若是电荷受到电场力说明此空间存在电场 B.在该空间内引入查验电荷,若是电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场 C.在该空间内引入通电导线,若是通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场 D.在该空间内引入通电导线,若是通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场 答案 ABC解析 若是把电荷引入电场中,必然会受到电场力作用,若是电荷没有受到电场力作用,必然是没有电场,A 、B 正确;把通电导线引入磁场中时,只要电流方向不与磁场方向平行,就会受到磁场力作用,可是不受磁场力的缘故有两个,一是没有磁场,二是虽有磁场,可是电流方向与磁场方向平行,C 正确,D 错误.应选A 、B 、C.E =F q ,磁感应强度B =FIL等都是利用比值法概念的.关于这两个式子,以下说法正确的选项是( )=Fq说明E与F成正比,与q成反比,B=FIL说明B与F成正比,与I和L的乘积成反比由电场自身性质决定,与F和q无关,F与q成正比由磁场自身性质决定,与F和IL无关,F与IL成正比与F和q无关,F与q也无关;B与F和IL无关,F也和IL无关答案BC9.某地的地磁场的磁感应强度大约是×10-5 T,一根长500 m的导线,电流为10 A,那么该导线受到的磁场力可能是( )NN N答案AB解析受到的磁场力的最大值:F max=ILB=×10-5×500×10 N= N,故A、B正确.l=0.5 m的导线放在匀强磁场中,当通过的电流I=4 A时,受到安培力大小为4 N,那么该磁场的磁感应强度大小可能是( )T T T T答案AB解析当导线和磁场垂直时,磁感应强度大小为B=FIl=2 T.假设导线与磁场不垂直时受到的力为4 N,现在磁场的磁感应强度应大于2 T,因此答案应选A、B.二、非选择题11.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)假设电流不变,导线长度减小到1 cm,那么该处的磁感应强度B和它受到的磁场力F各是多少?(3)假设导线长度不变,电流增大为5 A,那么该处的磁感应强度B和它受到的磁场力F各是多少?答案(1) T (2) T 2×10-3 N(3) T N解析(1)依照磁感应强度的概念B=FIL =4×10-32×2×10-2T= 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= T.依照磁感应强度的概念B=FIL可得,导线长度减小到1 cm,那么它受到的磁场力F′=BIL′=×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= T.依照磁感应强度的概念B=FIL可得,电流增大为5 A,那么它受到的磁场力F″=BI′L=×5×2×10-2 N= N.12.如图4所示,ab、cd为相距2 m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量为3.6 kg的金属棒MN垂直于导轨放置,当金属棒中通以8 A的电流时,金属棒受到水平方向的磁场力的作用沿着导轨做匀加速运动,加速度为2 m/s2,当棒中通以同方向的5 A 的电流时,棒恰好沿着导轨做匀速运动,求此匀强磁场的磁感应强度的大小.图4答案 T解析设磁感应强度为B,金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ,金属棒的质量为m=3.6 kg,金属棒在磁场中的有效长度为L=2 m.当棒中的电流为I1=5 A BI1L=μmg①当金属棒中的电流为I2=8 A时,棒做匀加速运动,加速度大小为a,依照牛顿第二定律得:BI2L-μmg=ma ②联立①②得B=maI2-I1L=错误! T= T.。
2017-2018学年高中物理选修3-1教学案:第三章第2节磁感应强度含解析

第2节磁感应强度1.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,其方向为小磁针静止时N极所指的方向。
2.磁感应强度的定义式为:B=错误!,但磁感应强度的大小和方向与受力和电流无关。
3.磁感应强度是矢量,磁感应强度的运算遵守矢量运算法则。
4.匀强磁场是指磁感应强度的大小和方向处处都相同的磁场.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.控制变量法探究影响通电导线受力的因素图321如图3.21所示,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。
(1)保持长度不变,改变电流大小,观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小.(2)保持电流大小不变,改变磁场中导线长度,通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。
(3)实验结论:直导线与磁场垂直时,它受力大小既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比.2.磁感应强度的大小在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线,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。
3.公式:B=错误!。
4.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=1错误!。
1.自主思考-—判一判(1)与电场强度相似,磁场强度是表示磁场的强弱和方向的物理量。
(×)(2)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向.(×)(3)小磁针的N极和S极所受磁场力的方向是相反的.(√)(4)通电导线在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大小F与电流I和导线长度L的乘积的比值。
(×)2.合作探究——议一议(1)磁场对通电导体也有力的作用,该力的方向是否为磁场方向?提示:不是磁感应强度方向,二者垂直。
高中物理 3.2磁感应强度教案 新人教版选修3-1

3.2磁感应强度教案一、教材分析磁感应强度是本章的重点内容,所以学好本节内容十分重要,首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。
二、教学目标(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、会用公式解答有关问题。
(二)过程与方法1、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。
三、教学重点难点学习重点:磁感应强度的物理意义学习难点:磁感应强度概念的建立。
四、学情分析学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识,且在研究电场时,已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。
与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。
五、教学方法实验分析、讲授法六、课前准备1、学生的准备:认真预习课本及学案内容2、教师的准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案七、课时安排1课时八、教学过程(一)用投影片出示本节学习目标.(二)复习提问、引入新课磁场不仅具有方向,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qF . 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.(三)新课讲解第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
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第2节 磁感应强度一、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.控制变量法探究影响通电导线受力的因素图321如图321所示,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。
(1)保持长度不变,改变电流大小,观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。
(2)保持电流大小不变,改变磁场中导线长度,通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。
(3)实验结论:直导线与磁场垂直时,它受力大小既与导线的长度L 成正比,又与导线中的电流I 成正比。
2.磁感应强度的大小在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线,所受的磁场力F 跟电流I 和导线长度L 的乘1.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,其方向为小磁针静止时N 极所指的方向。
2.磁感应强度的定义式为:B =F IL,但磁感应强度的大小和方向与受力和电流无关。
3.磁感应强度是矢量,磁感应强度的运算遵守矢量运算法则。
4.匀强磁场是指磁感应强度的大小和方向处处都相同的磁场。
积IL的比值叫磁感应强度。
3.公式:B=FIL。
4.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。
1.自主思考——判一判(1)与电场强度相似,磁场强度是表示磁场的强弱和方向的物理量。
(×)(2)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向。
(×)(3)小磁针的N极和S极所受磁场力的方向是相反的。
(√)(4)通电导线在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大小F与电流I和导线长度L的乘积的比值。
(×)2.合作探究——议一议(1)磁场对通电导体也有力的作用,该力的方向是否为磁场方向?提示:不是磁感应强度方向,二者垂直。
(2)“一个电流元垂直放入磁场中的某点”,磁感应强度与电流元受到的磁场力成正比,与电流元成反比。
”这种说法是否正确,为什么?提示:这种说法不正确。
磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,不随电流元大小及电流元所受磁场力的大小的变化而变化。
对磁感应强度的理解1.磁感应强度的决定因素磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的,与通过导线的电流大小、导线的长短无关,与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。
即使不放入载流导线,磁感应强度也照样存在,故不能说B与F成正比或B与IL成反比。
2.对定义式B=FIL的理解(1)B =FIL是磁感应强度的定义式,其成立的条件是通电导线必须垂直于磁场方向放置。
因为在磁场中某点通电导线受力的大小除和磁场强弱、电流I 和导线长度L 有关以外,还和导线的放置方向有关。
(2)导线在磁场中的放置方向不同,所受磁场力也不相同。
当通电导线与磁场方向平行时,通电导线受力为零,所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B 的大小为零。
(3)磁感应强度的定义式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”。
3.磁感应强度B 的方向磁感应强度B 是一个矢量,它的方向可以有以下几种表述方式: (1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。
(2)小磁针静止时N 极所指的方向。
(3)小磁针N 极受力的方向。
[典例] (多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,图中能正确反映各量间关系的是( )[解析] 磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定,不随F 或IL 的变化而变化,故B 正确,D 错误;当导线垂直于磁场放置时,有B =F IL,即F =ILB 。
所以B 不变的情况下F 与IL 成正比,故A 错误,C 正确。
[答案] BC正确理解比值定义法1.定义B =F IL是比值定义法,这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法,被测量点的磁感应强度与测量方法无关。
2.定义a =Δv Δt 、E =Fq 也是比值定义法,被测量的物理量也与测量方法无关,不是由定义式中的两个物理量决定的。
1.下列说法中正确的是( )A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值,即B =FILB.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C.磁感应强度B=FIL只是定义式,它的大小取决于场源以及在磁场中的位置,而与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向解析:选C 根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线”,只有在这个方向上导线所受的磁场力才最大,故A选项是错误的。
若通电导线放置方向与电流平行时,也不受磁场力作用,所以B选项也是错误的。
在磁场场源稳定的情况下,磁场内各点的磁感应强度(包括大小和方向)都是确定的,与放入该点的检验电流、导线无关,故选项C正确。
磁场力方向与磁感应强度方向垂直,选项D错误。
2.匀强磁场中长2 cm的通电导线垂直于磁场方向放置,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:该处的磁感应强度B是多大?若磁场、电流不变,导线长度减小到1 cm,该处的磁感应强度又是多大?解析:由磁感应强度的表达式B=FIL得到B=0.1 T,磁感应强度由磁场本身来决定,与导线长度无关,故导线长度减小到1 cm时,磁感应强度仍为0.1 T。
答案:0.1 T 0.1 T磁感应强度与电场强度的比较电场强度E 磁感应强度B定义的依据①电场对电荷q有作用力F②对电场中任一点,F∝qFq=恒量(由电场决定)③对不同点,一般来说恒量的值不同④比值Fq可表示电场的强弱①磁场对直线电流I有作用力F②对磁场中任一点,F与磁场方向、电流方向有关,只考虑电流方向垂直于磁场方向的情况时,F∝IL,FIL=恒量(由磁场决定)③对不同点,一般来说恒量的值不同④比值F IL可表示磁场的强弱定义式 E =F qB =F IL物理意义 描述电场的强弱和方向 描述磁场的强弱和方向 方向 该点正电荷的受力方向 小磁针N 极的受力方向 场的叠加 遵循矢量的平行四边形定则遵循矢量的平行四边形定则单位1 N/C =1 V/m1 T =1 N/(A·m)1.下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中,不正确的是( ) 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静止时N 极所指的方向相同解析:选A 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 极所受磁场力的方向或小磁针静止时N 极所指的方向。
故只有A 项错误。
2.(多选)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,它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流乘积的比值表示该处磁场的强弱解析:选AC 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 正确;把通电直导线放入某处,如果放置得不合适,即使有磁场存在,通电直导线也可能不受磁场力的作用,故B 错误;由电场强度的定义式E =Fq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 正确;磁感应强度的定义式B =F IL的成立是有条件的,即通电直导线要与磁场方向垂直,否则不成立,故D 错误。
3.(多选)关于试探电荷和电流元,下列说法正确的是( )A .试探电荷在电场中一定受到电场力的作用,电场力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小B .电流元在磁场中一定受到磁场力的作用,磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小C .试探电荷所受电场力的方向与电场方向相同或相反D .电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反解析:选AC 电荷在电场中一定受电场力的作用,且E =F q,A 正确;正电荷所受电场力的方向与电场方向相同,负电荷所受电场力的方向与电场方向相反,C 正确;电流元在磁场中与磁场方向垂直放置时,一定受磁场力的作用,并且B =F IL,平行时不受磁场力,B 错误;磁感应强度的方向不是根据电流元的受力方向规定的,D 错误。
1.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( ) A.NA·m B.N·A mC.N·A m2 D.N A·m2解析:选A 当导线与磁场方向垂直时,由公式B =FIL,磁感应强度B 的单位由F 、I 、L 的单位决定。
在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称T,1 T =1NA·m。
2.关于磁感应强度B 、电流I 、导线长度L 和电流所受磁场力F 的关系,下面的说法中正确的是( )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 =1 T ,I =1 A ,L =1 m ,则F 一定等于1 ND .若L =1 m ,I =1 A ,F =1 N ,则B 一定等于1 T解析:选A 应用公式B =F IL或F =ILB 时要注意导线必须垂直于磁场方向放置。
故B 、C 、D 选项错。
应选A 。
3.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解析:选B 导线受到的磁场力F=ILB=BL·I,对于题图给出的FI图线,直线的斜率k=BL,由图可知k a>k 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,B项正确。
4.把长度为L、电流为I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点,电流元在A点受到的磁场力较大,则( )A.A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B.A、B两点磁感应强度可能相等C.A、B两点磁感应强度一定不相等D.A点磁感应强度一定小于B点磁感应强度解析:选B 由于电流元方向和磁场方向关系不确定,所以无法比较A、B两点的磁感应强度,故B正确。