高中物理第三章磁场磁感应强度学案新人教选修

第二节磁感应强度

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。

重点：对磁感应强度的定义及其大小、方向的理解。

难点：寻找描述磁感应强度大小的方法。

预习提纲（让学生带着以下问题自主学习）

1、物理学怎样规定磁感应强度的方向？

2、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？

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、什么是电流元？它有什么特点？

4、通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?实验的结论是什么？

5、磁感应强度的定义、定义式和单位？

新授

链接已学知识

1、电场既有强弱又有方向，我们用什么物理量来描述的?

2、电场强度的方向和大小是如何表述的?其定义式是什么？

思考：我们可否利用相似的方法来描述磁场的强弱和方向？

一、磁感应强度的方向

思考与讨论1：

让小磁针处于条形磁铁产生的磁场中，会发现什么？（实验演示）

那么我们如何规定磁场中某一点的磁场方向呢？

结论：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感应强度的方向，简称磁场的方向。

二、磁感应强度的大

小

思考与讨论2：

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？

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？

认识一个模型——电流

元：

思考：为什么要很短？（类比电场中的点电荷）

实验探究：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关? （实验演示）

1.思考：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：

（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？

2.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？

3.结论：精确实验表明，通电导线和磁场方向垂直时，通电导线所受磁场力大小

F∝IL,可写为等式：F= BIL （式中B比例系数，它与导线的长度和电流的大小都没有关系，

但是，在不同的磁场中，或在非匀强磁场的不同位置，导线受的力也不一样，说明B正是我们寻找的表征磁场强弱的物理量——磁感应强度）。

由此可得磁感应强度的定义式为：B＝F

IL

三、磁感应强度B

（1）物理意义：B是表示磁场强弱和方向的物理量，是描述磁场力的性质的物理量，是矢量。

（2）B的方向：磁感线的切线方向，或小磁针的N极的受力方向。

（3）单位：特斯拉，简称特，符号T。

（4）若在某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强度应由这几个磁场叠加而成，是矢量和，用平行四边形法则运算。

（5）参看书本P84页表3.2－1，了解一些磁场的磁感应强度的值。

四、当堂反馈

1.与磁场中某点的磁感应强度的方向相同的是( )

A．放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向

B．放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向

C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向

D．放在该点的小磁针静止时S极所指的方向

2.关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )

A．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

F IL

B．由B＝F

IL

知，B与F成正比，与IL成反比

C．由B＝F

IL

知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场

D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向

3.长10cm的导线，放入匀强磁场中，它的方向和磁场方向垂直，导线中的电流强度是3.0A，受到的磁场力是1.5×10－3N，则该处的磁感应强度B大小为( )

A．5.0×10－3T B． 5.0×10－2T

C．5.0×10－1T D．5.0T

4.一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

F

IL

表示磁感应强度B的是( )

5.在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm，通电电流I＝0.5A的直导线，测得它受到最大磁场力F＝1.0N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度为( )

A．零 B．10T，方向竖直向上

C．0.1T，方向竖直向下 D．10T，方向肯定不沿竖直向上的方向

2019-2020学年高考物理模拟试卷

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的

1．如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放，若m1恰好能沿圆弧下滑到A点．则（）

A．两球速度大小始终相等

B．重力对m1做功的功率不断增加

C．m1=2m2

D．m1=3m2

2．如图所示，一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上，倾角大小为30°，质量分别为，m甲、m乙的小球甲、乙穿在光滑杆上，且用一质量可忽略不计的细线连接后跨过固定在天花板上的光滑定滑轮，当整个系统平衡时，连接乙球的细线与水平方向的夹角大小为60°，连接甲球的细线呈竖直状态。则m甲：m乙为（）

A．13B．1：2

C3：1 D3 2

3．如图所示，金属框架ABCD（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，处于竖直方向的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，其中AB与CD平行且足够长，BC和CD夹角θ（θ＜90°），光滑均匀导体棒EF（垂直于CD）紧贴框架，在外力作用下向右匀速运动，v垂直于导体棒EF。若以经过C点作为计时起点，导体棒EF 的电阻与长度成正比，则电路中电流大小I与时间t，消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象是