高中物理第三章磁场磁感应强度学案新人教选修
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?。
人教课标版高中物理选修3-1：《磁感应强度》教案-新版
3－2 磁感应强度【核心素养】通过《磁感应强度》的学习探究过程，培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。
让学生体会类比的学习方法，提高学生的自学能力。
【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。
【重点难点】重点：磁感应强度概念的建立。
难点：磁感应强度概念的理解。
【教学环节】〖复习旧知〗1、电场强度的方向：规定电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同。
2、电场强度的定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度。
定义式为E=F/。
3、电场强度的物理意义：是描述电场强弱的物理量。
4、试探电荷的要求：电量充分小，放入电场后，不致影响原来要研究的电场，体积也要充分小，便于用来研究电场中的各点的情况，是一种理想化模型。
〖教学过程〗一、磁场的方向：规定：小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向。
也可以说成小磁针N 极受力的方向。
二、磁感应强度（B）：1、选取一个研究对象。
在电场中我们是通过放入其中的试探电荷受力来了解电场性质的，那么在磁场中我们又应该放入什么呢？（1）在磁场中放入小磁针，如何测量小磁针受力？如何量化磁针磁性？（2）从相关性的角度分析，还有什么可以在磁场中受力？2、如何来测量通电导线受到的磁场力？3、以什么角度摆放导线？4、进行实验。
先将线圈放在离磁极稍远的位置，接入200匝30m有效长度，通入较小电流，测得磁场力。
再将线圈靠近磁极，磁场应该比较强，接入50匝7.5m 有效长度，通入较大电流，测得磁场力。
5、受力情况能反映磁场的强弱吗？如何统一标准？6、实验继续，在同一位置改变电流的大小和导线有效长度，读取多组数据，分析磁感应强度。
7、思想延伸，引入一种理想模型——电流元，体现“以匀代变”的思想。
8、与电场强度进行比较。
〖课堂训练〗例题1、下列说法正确的是（ C ）A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B．B的方向就是小磁针N极所指的方向C．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量D．由定义式B＝F/IL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题2、匀强磁场(各点磁感应强度大小、方向均不变的磁场)中长2 cm的通电导线垂直磁场方向，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，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？(3)若导线长不变，电流增大为5 A，则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？例题3、一根长为0.1 m的电流为1 A的通电导线，在磁场中某处受到的磁场力大小为0.4 N，则该处的磁感应强度为（ B ）A．等于4 T B．大于或等于4 TC．小于或等于4 T D．可能为0【板书设计】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。
高中物理选修新课标人教版选修3-1第三章3 1 磁现象和磁场及3 2 磁感应强度 学案
§3.1 磁现象和磁场§3.2磁感应强度学案姓名：班级：【学习目标】1.知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质，了解磁现象及电流的磁效应．2.掌握地磁场的产生，理解地磁两极与地理两极的关系．3．理解磁感应强度的概念、大小、方向．【重难点】1.知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质，了解磁现象及电流的磁效应．2.理解磁感应强度的概念、大小、方向．【预习案】一、电流的磁效应1．奥斯特实验：将导线沿______方向放置在磁针的上方，通电时磁针发生了转动．二、磁场1．磁场的定义磁体或电流周围存在的一种能够对放入其中的磁体、电流和运动的电荷有的作用客观存在的特殊物质．2．磁场的基本性质：对放入其中的磁体或___ __产生力的作用．三、地球的磁场1．地球本身是一个大磁体，它的N极位于____________附近，S极位于______________附近．2．地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针的指向与南北方向有一个夹角，这个夹角称做_________．如图所示．四、磁感应强度的方向1．小磁针：为了描述磁场而引入的检验用的小磁体．2．方向规定：小磁针静止时_____所指的方向，也即小磁针在磁场中____的受力方向为磁感应强度的方向．五、磁感应强度的大小1．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I和导线长度L的乘积IL的______，用B表示．2．定义式：B＝______.3．单位：特斯拉，简称特，符号T.【探究案】类型一对磁现象和磁场的理解例1、铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B时，下述说法中正确的是()A．A、B一定相互吸引B．A、B一定相互排斥C．A、B间可能无磁场力作用D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥类型二对奥斯特实验的理解例2、在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是()A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方类型三对磁感应强度的理解例3、类型四 磁感应强度和磁场力的计算例4、在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm ，电流为5 A ，所受磁场力为5×10－2 N ．求：(1)这点的磁感应强度是多大？若电流增加为10 A ，所受磁场力为多大？(2)若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？【自测案】1、如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来．原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的．棋子不会掉落是因为( )A ．质量小，重力可以忽略不计B ．受到棋盘对它向上的摩擦力C ．棋盘对它的吸引力与重力平衡D ．它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力2、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 的方向就是通电导线的受力方向D ．B 的方向就是该处磁场的方向3、在某匀强磁场中，有一根长0.4m 的通电直导线垂直磁场方向放置。
2019_2020版高中物理第三章磁场2磁感应强度教案新人教版选修3_1
2 磁感应强度[学科素养与目标要求]物理观念：1.理解磁感应强度的概念，知道磁感应强度是描述磁场的强弱和方向的物理量.2.理解磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位．科学思维：会用磁感应强度的定义式进行有关计算．实验探究：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．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＝1 NA·m.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．(×)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．磁场方向应描述为该点的小磁针N极受力方向或静止时N极所指的方向，而不能说是小磁针的受力方向．磁场的方向可有以下四种表述方式：(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)磁感应强度B的方向．(4)磁感线的切线方向(下节学习)．例1关于磁感应强度的方向，下面说法正确的是( )A．磁感应强度的方向就是小磁针N极所指的方向B．磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极的受力方向一致C．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，则该点磁感应强度的方向就会发生变化答案 B解析磁感应强度的方向，是小磁针N极的受力方向，也是小磁针静止时N极所指方向，A错误，B正确；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、磁感应强度的大小如图所示，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．(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．1．磁感应强度是反映磁场性质的物理量，是由磁场自身因素决定的，与是否引入电流无关，与引入的电流是否受力无关．2．对于定义式B＝FIL，不能理解为B与F成正比，与IL成反比，B由磁场本身决定．3．用FIL描述磁场强弱时，通电导线必须与磁场方向垂直．4．磁感应强度的方向是该处磁场的方向，而不是F的方向．5．磁感应强度B是矢量，两个磁场叠加时，应采用矢量叠加的方法计算合磁感应强度．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；(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大小还是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．[学科素养] 例2提出在外界条件变化时，磁场中的磁感应强度会如何变化这一问题，接着提出猜想和假设让学生去解答，最后学生做出解释并得出结论，这体现了“实验探究”的学科素养．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 TD ．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 ＝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F ILD ．由定义式B ＝F IL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 ＝F IL中的B 、F 、L 相互垂直，所以选项B 、C 、D 错误.1．(对磁感应强度的理解)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 的导体在某处受到的磁场力为F ，则该处的磁感应强度必为F ILB ．由B ＝F IL 知，B 与F 成正比，与IL 成反比C ．由B ＝F IL知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场 D ．某点磁感应强度的方向就是小磁针北极在此点所受磁场力的方向 答案 D2．(磁感应强度与电场强度的比较)(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F最大．在定义式B＝FIL中，通电导线必须垂直磁场方向放置，B、D错误．3．(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．4．(磁感应强度大小的计算)如图1所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下所示，CD段导线长度：4×10－2m；天平平衡时钩码重力：4×10－5N；通过导线的电流：0.5 A．请算出通电螺线管中的磁感应强度B.图1答案 2.0×10－3 T解析由题意知，I＝0.5 A，G＝4×10－5 N，L＝4×10－2 m．电流天平平衡时，导线所受磁场力的大小等于钩码的重力，即F＝G.由磁感应强度的定义式B＝FIL得：B＝FIL ＝4.0×10－50.5×4.0×10－2T＝2.0×10－3 T.所以通电螺线管中的磁感应强度为2.0×10－3 T.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．考点二磁感应强度的大小3．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )A.NA·mB.N·AmC.N·Am2D.NA·m2答案 A解析当导线与磁场方向垂直时，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，符号是T,1 T＝1N A·m.4．下列哪个物理量的表达式与磁感应强度B ＝F IL采用的物理方法不同( ) A ．电场强度E ＝F qB ．加速度a ＝F mC ．电阻R ＝U ID ．电容C ＝Q U答案 B5.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k ＝BL ，由题图可知k a ＞k b ，又因A 、B 两点导线的长度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 ．0B ．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．(多选)某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×10－5T ，一根长500 m 的通电直导线，电流为10 A ，则该导线受到的磁场力可能是( ) A ．0 B ．0.1 N C ．0.3 N D ．0.4 N 答案 AB解析 导线受到的磁场力的最大值：F max ＝ILB ＝10×500×4.0×10－5N ＝0.2 N ，故A 、B 正确．8．(多选)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 ．3 T C ．1 T D ．0.2 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 ．若导线与磁场不垂直时，磁场的磁感应强度应大于2 T ，所以答案应选A 、B. 考点三 磁感应强度矢量的运算9.如图2所示，在空间某点A 仅存在大小、方向恒定的相互垂直的两个磁场B 1、B 2，B 1＝3 T ，B 2＝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 1 2＋B 2 2＝32＋42T ＝5 T.10.科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.B2 B ．B C ．2BD.3B 2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.。
新人教版高中物理选修3-1磁感应强度教案3
磁感应强度一、教学目标1．掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义。
2．掌握利用磁感应强度的定义式进行计算。
3．掌握在匀强电场中通过面积S的磁通量的计算。
4．搞清楚磁感应强度与磁场力，磁感应强度与磁通量的区别和联系。
二、重点、难点分析1．该节课的重点是磁感应强度和磁通量的概念。
2．磁感应强度的定义是有条件的，它必须是当通电直导线L与磁场方向垂直的情况下，B=F/（IL）才成立。
3．磁通量概念的建立也是一个难点，讲解时，要引入磁感线来帮助学生理解和掌握。
三、教具1．通电导体在磁场中受力演示。
2．电流天平。
（选用）3．挂图（磁感线、磁通量用）。
四、主要教学过程（一）引入新课提问：什么是磁现象的电本质？应答：运动电荷（电流）在自己周围空间产生磁场，磁场对运动电荷或电流有力的作用，磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都可以看成是运动电荷之间通过磁场而发生相互作用。
这就是磁现象的电本质。
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。
我们都知道电场手绢度是描述电场力的特性的，那么磁感应强度就是描述磁场力特性的物理量，因此我们可以用类比的方法得出磁感应强度的定义来。
提问：电场强度是如何定义的？应答：电场中某点的电场强度等于检验电荷在该点所受电场力与检验电荷电量之比。
其定义式是：E=E/q，该点电场强度的方向是正的检验电荷在该点的受力方向。
（二）教学过程设计1．磁感应强度（板书）通过实验，得出结论，当通电直导线在匀强磁场中磁场方向垂直时，受到磁场对它的力的作用。
对于同一磁场，当电流加倍时，通电导线受到的磁场力也加倍，这说明通电导线受到磁场力与通过它的电流强度成正比。
而当通电导线长度加倍时，它受到的磁场力也加倍，这说明通电导线受到的磁场力与导线长也成正比。
对于磁场中某处来说，通电导线在该处受的磁场力F与通电电流强度I与导线长度L乘积的比值是一个恒量，它与电流强度和导线长度的大小均无关。
在磁场中不同位置，这个比值可能各不相同，因此，这个比值反映了磁场的强弱。
高中物理第三章磁场磁感应强度教学设计新人教版选修3_1
高中物理第三章磁场磁感应强度教学设计新人教版选修3-1教学设计：整堂课的设计思路是：1、“障碍清扫与知识回顾”。
无论一节怎样的课，对这节课学生或多或少的已经具备了一定与本节课有关的知识，或者通过预习可以学会的东西。
这些知识如果在课堂上拿出时间来学习会使课堂冗长而重点不突出。
我的做法就是：凡是与本节课有关的知识全部在预习学案上进行设计，清扫障碍；然后批阅，对于发现的问题在课堂上点评解决。
这样就保证了一堂课的重难点能够突出，不至于让这些基础性问题耽误课堂上的时间和精力。
本节课要用到初中所需要的磁场的性质以及描述电场强弱物理量（电场强度）的相关知识，以便运用对比学习的方法进行学习。
所以应该在预习学案中将本节课涉及到的相关内容进行清扫和回顾。
我设计的本节课的预习学案见后面的“附件一”。
2、“对比学习”。
首先与学生一起复习电场的相关内容：1、电场的基本性质：电场对放入其中的有力的作用。
2、我们用哪个物理量来描述电场的强弱？3、电场强度的定义式：4、电场强度E与F成正比，与q成反比吗？5、电场强度E是否会因为q的大小以及存在与否而改变？6、电场强度的方向是如何规定的？由此想到了，描述磁场的强弱也应该从磁场的性质入手，因为磁场对放入其中的磁体和通电导线都有力的作用，通过分析，选择研究通电导线在磁场中的受力来描述磁场的强弱。
同时，在本节课的最后又对电场强度和磁感应强度做了如下对比：3、“教师引导——问题出现，寻找问题根源”。
对于要解决的重难点不要直接抛给学生，那样会显的很突兀，让学生无所适从，学生会有许多“为什么？”我采用的办法是：从学生已知的简单的知识入手，慢慢引导，引导学生发现问题，发现了问题就找到了本节课的目标：“解决这个问题”，从而让学生知道知识的来龙去脉，增加了系统性和逻辑性，增加了知识本身的美。
出现了问题就要寻找解决问题的办法，从而探究了问题的根源所在，使学生感到：“问题是‘我’寻找到的，解决办法也是‘我’寻找到的”，增加其学习的成就感，激发学习的兴趣。
物理：3.2《磁感应强度》精品教案(新人教版选修3-1)
选修3-1第三章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q F.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。
人教版 高二物理 选修3-1 第三章 磁场 知识点学案(含答案)
磁场复习学案姓名班级主题内容要求考点磁场及描述1．电流的磁场Ⅰ2．磁感应强度，磁感线，地磁场Ⅱ3．磁性材料，分子电流假说Ⅰ磁场对电流的作用力4．磁场对通电直导线的作用，安培力，左手定则Ⅱ5．磁电式电表原理Ⅰ磁场对运动电荷的作用力6．磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力，带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ7．质谱仪，回旋加速器Ⅰ重点本章的重点是：描述磁场特性的基本物理量——磁感应强度，表达磁场对电流和运动电荷作用规律的基本公式和基本定则——安培力公式、洛伦兹力公式和左手定则．难点本章的难点是：磁感应强度的定义、洛伦兹力公式的导出、带电粒子在匀强磁场中的运动以及带电粒子在复合场中运动问题的分析方法等等，是教学中的难点，在教学中要十分注意讨论问题的逻辑和思想方法．热点纵观近几年高考，涉及本章知识点的题目年年都有，考查次数最多的是与洛伦兹力有关的带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动，其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题．一、磁现象天然磁石和人造磁铁都叫做永磁体，它们能吸引铁质物体的性质-叫磁性．如磁铁能吸引铁屑、铁钉等物质．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)．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．二、电流的磁效应丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的磁效应．著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南的磁针上方，通电时磁针转动．三、磁场磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的．磁体的周围、电流的周围存在磁场．四、地球的磁场地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角．一、磁感应强度的意义描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量．二、磁感应强度的方向1．磁感应强度的定义：描述磁场强弱的物理量．2．磁感应强度的方向：小磁针静止时N 所指的方向规定为该点的磁感应强度方向，简称为磁场方向．3．磁感应强度是矢量．三、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．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B来表示．3．定义式：B＝F IL．单位：特斯拉，简称特，符号是T ．1 T＝1N A·m．一、磁感线1．在磁场中画出的一些曲线，曲线上每一点的切线都跟这点的磁感应强度的方向一致．2．在磁体的两极附近，磁场较强，磁感线较密．二、几种常见的磁场1．直线电流的磁场(1)磁感线是围绕电流的一圈圈的外疏内密的同心圆．(2)判断方法：磁感线的方向可以用安培定制（右手螺旋定则）确定．(3)安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．2．环形电流和通电螺线管的磁场环形电流安培定则的用法：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向．三、安培分子电流假说1．内容：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的 磁体，它的两侧相当于两个 磁极 ．如图甲所示．2．对有关磁现象的解释(1)磁化：软铁棒未被磁化前，内部分子电流取向 杂乱无章 ，磁场相互抵消，对外界不显磁性，在外界磁铁的磁化下，内部各分子电流 取向一致 ，形成磁极．如图乙所示．(2)失磁：由于激烈的分子热运动或机械运动使分子电流取向变得 杂乱无章 的结果． 四、匀强磁场1．定义：磁感应强度的 大小 、 方向 处处相同的磁场． 2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是一些 间隔相同的平行 直线． 五、磁通量1．定义：设在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S ，则B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的 磁通量 ，简称磁通．用字母Φ表示磁通量． 2．定义式： Φ＝BS3．单位： 韦伯 ，简称韦 ，符号Wb ,1 Wb ＝1 T·m 2 ．比较项目磁感线电场线相 似 点意义形象地描述磁场方向和相对强弱而假想的线 形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线方向线上各点的切线方向即该点的磁场方向，是磁针N 极受力方向 线上各点的切线方向即该点的电场方向，是正电荷受电场力的方向疏密 表示磁场强弱表示电场强弱特点在空间不相交、不中断 在空间不相交不中断不同点 是闭合曲线静电场中，电场线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，是不闭合的曲线一、安培力的方向1．安培力：磁场对 通电导线 的作用力． 2．方向——遵守左手定则二、几种常见的磁场的分布特点及安培定则 1．常见永磁体的磁场(如图)3．安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于__B和I 决定的平面．安培力大小的计算1．当B与I垂直时，F＝BIL．2．当B与I在同一直线上时，F＝0．电场力安培力研究对象点电荷电流元受力特点正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷相反安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直判断方法结合电场线方向和电荷正、负判断用左手定则判断一、洛伦兹力1．概念：运动电荷在磁场中受到的力．2．洛伦兹力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．(2)负电荷受力方向与正电荷受力方向相反．3．洛伦兹力的大小一般公式：F＝qvB sinθ，其中θ是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角．①当θ＝90°时，即v的方向与B的方向垂直时，F＝qvB，洛伦兹力最大．②当θ＝0°，即v的方向与B的方向平行时，F＝0，洛伦兹力最小．．洛伦兹力的作用效果特点由于洛伦兹力总是垂直于电荷运动方向，因此洛伦兹力总是不做功．它只能改变运动电荷的速度(即动量)的方向，不能改变运动电荷的速度(或动能)的大小电场力洛伦兹力作用对象静止或运动的电荷运动的电荷力的大小F电＝qE，与v无关F洛＝qvB sinα，与v有关，当B与v平行时，F洛＝0力的方向平行于电场方向同时垂直于速度方向和磁场方向对运动电荷的作用效果改变速度大小、方向，对运动电荷做功(除非初、末状态位于同一等势面)只改变运动电荷的速度方向，对运动电荷不做功一、带电粒子在匀强磁场中的运动1．实验探究(1)不加磁场时，电子束的径迹是一条直线(1)洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，或者说洛伦兹力对带电粒子不做功．(2)沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做圆周运动．洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了提供向心力的作用．一、速度选择器如图所示，粒子所受的电场力FE＝qE，所受的洛伦兹力FB＝qvB，则由匀速运动的条件FE＝FB可得，v＝E/B，即满足比值的粒子都沿直线通过，与粒子的正负无关．除此之外，还应注意以下两点：1．若v＞EB或v＜EB，粒子都将偏离直线运动．粒子若从右侧射入，则不可能匀速通过电磁场，这说明速度选择器不仅对粒子速度的大小有选择，而且对速度的方向也有选择．2．要想使F E与F B始终相反，应将v、B、E三者中任意两个量的方向同时改变，但不能同时改变三个或者任一个方向，否则将破坏速度选择功能．2．加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：qU ＝12m v2．①二、质谱仪1．原理图：如图所示：3．偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：Bqv ＝mv2r．②4．半径与质量关系：由①②两式可以求出粒子的半径r、质量m、比荷qm等．其中由r＝1B2mU质量变化．1．构造图：如图所示．回旋加速器的核心部件是两个 D 型盒 ．2．周期：高频交流电的周期与带电粒子在D 形盒中的运动周期 相同．粒子每经过一次加速，其轨道半径就大一些，粒子绕圆周运动的周期 不变 ． 3．最大动能：由qvB ＝mv 2r 和E K ＝12mv 2得E K ＝q 2B 2r 22m ，当r ＝R 时，有最大动能E km ＝q 2B 2R 22m (R 为D 形盒的半径)，即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与q 、m 、B 、R 有关，与加速电压无关．(1)磁场的作用带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，周期T ＝2πmqB ，由此看出其周期与速率、半径均无关，带电粒子每次进入金属盒都运动相等的时间(半个周期)后平行电场方向进入电场，(2)电场的作用回旋加速器两个半圆形金属盒之间的缝隙区域存在周期性变化的并且垂直于两金属盒正对截面的匀强电场，带电粒子经过该区域时被加速． (3)交变电压的周期为保证带电粒子每次经过缝隙时都被加速，使之能量不断提高，需在缝隙两侧加上跟带电粒子在半圆形金属盒中运动周期相同的交变电压． 三、磁流体发电机如图是磁流体发电机，其原理是：等离子体喷入磁场B ，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A 、B 板上，产生电势差．设板间距离为l ，当等离子体以速度v 匀速通过A 、B 板间时，A 、B 板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势．此时离子受力平衡：E 场q ＝Bqv ，即E 场＝Bv ，故电源电动势E ＝E 场l ＝Blv ．三、电磁流量计如图所示，一圆形导管直径为d ，用非磁性材料制成，其中可以导电的液体向左流动，导电流体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转，a 、b 间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a 、b 间的电势差就保持稳定，由Bqv ＝U d q ，可得v ＝U Bd ，流量Q ＝Sv ＝πd 24·U Bd ＝πdU4B．、霍尔效应如图所示，厚度为h ，宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中．当电流按如图方向通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U 、电流I 和B 的关系为U ＝k IBd，式中的比例系数k 称为霍尔系数．一、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的分析1．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径和周期 (1)带电粒子做匀速圆周运动的受力特征： F 洛＝F 向，即qvB ＝m v 2r ，所以轨迹半径r ＝mvqB ．(2)运动的周期：T ＝2πr v ＝2πmqB2．带电粒子在匀强磁场中做圆周(或部分圆周)运动的圆心、半径及时间的确定 (1)圆心的确定．带电粒子进入有界磁场后，其轨迹是一段圆弧，确定圆弧的圆心是解决问题的关键．在解决实际问题中，确定圆心的位置通常有如下两种方法：①已知带电粒子的入射方向和出射方向时，通过入射点和出射点作入射方向和出射方向的垂线，两条垂线的交点即粒子轨迹的圆心，如左下图所示．②已知入射方向和出射点的位置，可以通过入射点作入射方向的垂线，再做入射点和出射点连线的中垂线，两条垂线的交点就是粒子运动轨迹的圆心．如右上图所示． (2)运动半径的确定．做入射点、出射点对应的半径(或圆周上的其他点)，并作适当的辅助线建立直角三角形，利用直角三角形的边角关系结合r ＝mvqB 求解．(3)运动时间的确定．粒子在磁场中运动一周的时间为周期T ＝2πm /qB ，当粒子在有界磁场中运动的圆弧对的圆心角为α时，粒子在有界磁场中运动时间为t＝α360°T或t＝α2π公式t＝α360°T中的α以“度”为单位，公式t＝α2πT中的α以“弧度”为单位，两式中的T为粒子在无界磁场中运动的周期．由以上两式可知，带电粒子在有界磁场中运动的时间随转过的圆心角的增大而增大，与轨迹的长度无关．如图所示，带电粒子射出磁场的速度方向与射入磁场的速度方向间的夹角φ叫做粒子的偏向角．偏向角φ等于入射点与出射点间的圆弧所对应的圆心角α，即φ＝α，如图所示．同时，入射点与出射点间的圆弧对应的圆心角α等于入射点与出射点间的弦与入射速度方向间夹角θ的2倍，即2θ＝α．3．有界磁场的径迹问题．(1)磁场边界的类型如图所示．(2)与磁场边界的关系．①刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切．②当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．③当速率v变化时，圆周角越大的，运动的时间越长．(3)有界磁场中运动的对称性．①从某一直线边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等；②在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出．垂直电场线进入匀强电场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)受力情况恒力F＝Eq；大小、方向不变洛伦兹力F＝Bqv；大小不变，方向随v的改变而改变运动类型类平抛运动匀速圆周运动或其一部分运动轨迹抛物线圆或圆的一部分垂直电场线进入匀强电场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)轨迹图象求解方法处理横向偏移y 和偏转角φ要通过类平抛运动的规律求解 横向偏移y 和偏转角φ要结合圆的几何关系通过圆周运动的讨论求解 决电磁场问题把握三点：(1)明确电磁场偏转知识及磁场中做圆周运动的对称性知识； (2)画轨迹示意图，明确运动性质； (3)注意两个场中运动的联系．例一、在平面直角坐标xOy 中，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B ．一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以速度v 0垂直于y 轴射入电场，经x 轴上的N 点与x 轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y 轴负半轴上的P 点垂直于y 轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求(1)M 、N 两点间的电势差UMN ；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ； (3)粒子从M 点运动到P 点的总时间t ．如图1所示，套在很长的绝缘直棒上带电的小球，其质量为m 、带电荷量为Q ，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E ，磁感应强度是B ，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度．【答案】(1)3m v 22q(2)2m v 0qB(3)(33＋2π)m3qB答案：a max ＝g v max ＝mg ＋μQEμQB。
高中物理人教版选修31第三章《磁感应强度》教学设计
高中物理人教版选修31第三章《磁感应强度》教学设计«磁感应强度»教学设计一、教材剖析磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本章的重点。
同时，磁场对磁极和电流的作用力(实质上是磁场对运动电荷的作用力)远比电场对电荷的作用力复杂，如何寻觅描画磁场强弱和方向的物理量是本章教学的一个难点。
用小磁针N极受力方向定义磁感应强度的方向，用电流元受磁场力与电流元之比定义磁感应强度，契合先生的认知水平。
可以经过演示实验与电场强度的定义类比来打破难点，构成磁感应强度的概念。
二、教学目的〔一〕知识与技艺1．了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停止有关计算。
〔二〕进程与方法经过观察、类比〔与电场强度的定义的类比〕使先生了解和掌握磁感应强度的概念，为先生构成物理概念奠定了坚实的基础。
〔三〕情感态度与价值观培育先生探求物理现象的兴味，提高综合学习才干。
三、重点与难点：磁感应强度概念的树立是本节的重点〔仍至本章的重点〕，也是本节的难点，经过与电场强度的定义的类比和演示实验来打破难点四、学习者特征剖析1. 先生特性特点是对新事物具有猎奇心思；2. 先生学习才干方面，有过较多的小组协作阅历；3. 先生曾经学过电场，知道知道电场的方向是如何规则的，电场的大小是如何定义的，为本节课的学习打下了基础。
五、教学环境和教学资源预备学校教室配有多媒体投影仪和音箱，教员备有笔记本电脑，有网络随时可搜索到各种图片、声响甚至视频。
自己往常搜集了局部教学素材。
六、文本教材与信息技术整合点剖析1.引入课题时，应用科幻电影«消灭»片断，迷信家在野外发现了一块磁性很强的埙石，先生带入一个有需求定性描画磁场强弱的物理情境中；2.标题的出示、解答进程示范等，美观规范、节省时间、提高效率。
七、教学方法和教学战略教员启示、引导，先生思索，讨论、交流学习效果。
八、教具：电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线、DIS演示实验资料等多媒体课件、实物投影仪。
最新人教版高中物理选修3-1 3.2磁场磁感应强度学案
第二节磁感应强度课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．理解掌握磁感应强度的大小和方向；2．理解类比，知道比值定义物理量的方法是常见的物理方法．【自主预习】磁感应强度1．方向：2．定义式：3．单位：【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【课上笔记】【典例剖析】在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm，电流为5 A，所受磁场力为5×10－2 N．求：(1)这点的磁感应强度是多大？若电流增加为10 A，所受磁场力为多大？(2)若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场？【达标检测】1．关于磁感强度下列说法中正确的是（）A由B=F/IL知，磁场中某点的磁感强度的大小与IL的乘积成反比，与F成正比B无论I的方向如何都可由B=F/IL求磁感强度的大小C磁场中某处磁感强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同D磁场中某点的磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关2．有一小段通电导线，长为1 cm，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D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4．赤道上某处的磁感应强度大小为3×10－4 T，方向指向正北．现在该处加上一个向东的磁场，大小为4×10－4 T，则该处的磁感应强度大小为________，方向为________．5．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，它受到的静电力与其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6．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？。
最新人教版高中物理选修3-1第三章《磁感应强度》教学设计
教学设计2磁感应强度本节分析《静电场》一章给本章的学习做好了足够的知识铺垫，所以本节的学习过程可以充分利用类比法，以电场强度知识带动磁感应强度知识的学习，学生容易理解.磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本章的基础和重点内容，难度不是很大，教学过程中教师要注意展示给学生物理的科学研究方法和研究过程.同时，磁场对磁体和电流的作用力远比电场对电荷的作用力复杂，如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量是本章教学的一个难点.用小磁针N极受力方向可定义磁感应强度的方向，用电流元受磁场力与电流元之比也可定义磁感应强度，当用两个不同物体的受力分析来分别表达磁感应强度的方向和大小时，要注意引导.学情分析高二的学生对重力场和电场已经很熟悉，可以通过演示实验与电场强度的定义类比来突破难点，形成磁感应强度的概念.这样让学生用已知的知识和经验去探究未知的领域也符合学生的认知规律.但是不能用磁体的受力大小来定义磁场的强弱，所以引入电流元的概念会使学生理解上有困难，教学过程中要注意引导.教学目标●知识与技能（1）知道磁感应强度的定义.（2）知道磁感应强度的方向、大小、定义式和单位.（3）理解磁感应强度定义式的满足条件.（4）能用磁感应强度的定义式进行有关计算.●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）通过观察、实验、类比（与电场强度的定义的类比）分析，使学生理解和掌握磁感应强度的概念.（3）进一步体会通过比值法定义物理量的方法.●情感、态度与价值观（1）培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力.（2）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.教学重难点1.磁感应强度的比值定义.2.磁感应强度概念的建立.教学方法创设情景、分析探究，并辅以实验分析、讲授法.教学准备小磁针、电磁铁、蹄形磁铁、电源、金属杆、导线、曲别针、铁架台、多媒体课件.教学设计（设计者：陈妮娜）教学过程设计【分组实验】学生自己动手操作并观察实验现象：如图，通电电磁铁吸引曲别针，改变电磁铁中电流的大小，可以看到，吸引曲别针的多少不同．引导学生在观察现象的基础上思考：在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小板书设计2磁感应强度一、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处磁感应强度的方向．二、磁感应强度的定义：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三、定义式：B＝FIL(条件：通电导线和磁场方向垂直)四、物理意义：表示磁场强弱和方向的物理量五、单位：特斯拉，简称特，符号：T 1 T＝NA·m六、磁感应强度是矢量教学反思本节灵活运用观察、实验、分析、归纳、类比等科学方法，与已学过的电场知识进行类比分析，这样有利于培养学生正确的科学思维方式．课堂上尽可能发挥学生在教学中的主体作用，可以实现学生自主学习的模式．对于本节的教学设计而言，最成功的地方是用比较和启发引入新课，先让学生理解磁感应强度是有大小之分的，这样不仅激发了学生的兴趣，培养了物理感觉，还可以巧妙地利用问题将知识引向深入，在不经意间将磁感应强度分大小和方向两方面解决．本节将教材实验变成学生探究实验，极大地提高了学生的学习兴趣，由学生根据实验现象，最后得出正确的结论．这样既有以教师为主导下的探究，又有以学生为主体的积极参与，有利于培养学生的创造性思维能力，还能充分发挥集体智慧的力量．为了探究磁感应强度的大小，对于不能用小磁针的受力研究，虽然课堂引导学生从“磁极不可能单独存在”说明，但学生对磁单极概念不易理解，所以仍会有一部分学生想不通为什么不能从小磁针受力来研究磁感应强度的大小．探究实验无法测得具体数据，虽然利用控制变量法进行，但很难根据所观察的现象说明两者成正比的关系．可以采用现代教学手段，使用DIS技术，利用具体的数量关系，会更科学，更有说服力．备课资料●磁感应强度与磁场强度的区别磁感应强度和磁场强度均为表征磁场强弱和方向的物理量．磁感应强度是一个基本物理量，较容易理解，就是垂直穿过单位面积的磁感线的数量．磁感应强度可通过仪器直接测量．磁感应强度也称磁通密度，或简称磁密．常用B表示．其单位是韦伯每二次方米(Wb/m2)或特斯拉(T)．磁场传播需经过介质(包括真空)，介质因磁化也会产生磁场，这部分磁场与源磁场叠加后产生另一磁场．或者说，一个磁场源在产生的磁场经过介质后，其磁场强弱和方向变化了．为了描述磁场源的特性，也为了方便数学推导，引入一个与介质无关的物理量H，H＝Bμ0－M，式中，μ0为真空磁导率，M为介质磁化强度．这个物理量，就是磁场强度．磁场强度的单位是安培每米(A/m)．。
人教版物理选修3-1《磁感应强度》教案
磁感应强度教案一、教学目标1．理解磁感应强度和磁通量概念。
2．掌握用磁感线描述磁场的方法。
3．了解匀强磁场的特点，知道磁通密度即磁感应强度。
4．采用类比法，从电场强度概念引入分析，据比值法定义，建立磁感应强度概念。
培养学生分析问题的能力和研究问题的方法。
二、重点、难点分析磁感应强度是描述磁场性质的物理量，其概念的建立是本章的重点和难点。
1．在磁场中某处，垂直磁场方向放置的通电直导线，所受的磁场力与其导线长度和电流强度乘积的比值是不变的恒量，即只要在磁场中的位置不变，若是改变垂直磁场方向放置的导线长度，或改变其中的电流强度，则所受的磁场力改变，但磁场力与导线长度和电流强度乘积的比值是不变的，为一特定恒量，说明该恒量反映了磁场在该处的性质。
如果改变磁场中的位置，再垂直磁场方向放置通电直导线，其所受磁场力与导线长度和电流强度乘积的比值又是一个不同的恒量，该恒量即反映磁场在这一位置场的性质。
磁场的这种性质命名为磁感应强度。
这正可与电场类比：放在电场中某点的检验电荷所受到的电场力与其电量的比值是不变的恒量。
它反映电场性质，命名为电场强度。
同是比值法定义。
2．磁通量是指穿过某个“面”的磁感线条数。
因此一说磁通量必须指明是穿过哪个面的磁通量，“面”定了则面积大小定了，放在确定的磁场中，如果磁场方向与面的夹角不同，则穿过该面的磁感线条数不同。
同样的面积，确定的磁场，垂直磁场方向放置，则穿过的磁感线条数最多，因此定义：垂直磁场方向放置的面积为S的面，其磁通量Ф=B·S。
3．磁感线的条数不是随意画的，它是由磁感应强度的大小决定的。
垂直磁场方向单位面积上的磁通量——即单位面积上的磁感线条数，叫磁通密度，B=Ф／S，即磁感应强度。
三、教具干电池组，U形磁铁，水平平行裸铜线导轨，直铜棒，带夹导线三根，开关。
四、教学过程1．引入新课：复习电场，为用类比法建立磁感应强度概念作准备。
提问：电场的基本特性是什么？（对其中的电荷有电场力的作用。
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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＝FIL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 ILB．由B＝FIL知，B与F成正比，与IL成反比C．由B＝FIL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． 5.0×10－2TC．5.0×10－1T D．5.0T4.一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( )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=2m2D．m1=3m22．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．1：2C3：1 D3 23．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A．B．C．D．4．关于原子物理的知识下列说法中错误的为（）A．电子的发现证实了原子是可分的B．卢瑟福的α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型C．天然放射现象的发现揭示了原子核是由质子和中子组成的D．β射线是高速运动的电子流，有较弱的电离本领5．如图所示，一个钢球放在倾角为30︒的固定斜面上，用一竖直的挡板挡住，处于静止状态。
各个接触面均光滑。
关于球的重力大小G、球对斜面的压力大小F N1、球对挡板的压力大小F N2间的关系，正确的是（）A．F N1>GB．F N2>GC．F N2=GD．F N1<F N26．如图，A、B两盏电灯完全相同．当滑动变阻器的滑动头向右移动时，则（）A ．A 灯变亮，B 灯变亮 B ．A 灯变暗，B 灯变亮C ．A 灯变暗，B 灯变暗D ．A 灯变亮，B 灯变暗7．如图所示，质量均为m 的物块A 、B 压在置于地面上的竖直轻弹簧上，上端弹簧弹性系数为k 1，下端弹簧的弹性系数为2k ，弹簧与地面、弹簧与物块间均没有栓接，A 、B 处于静止状态，现给A 一个竖直向上的拉力F ，F 的大小自0开始缓慢增大，物块B 自初始位置能上升的最大高度为（ ）A ．1mgk B．2mgk C ．1211mg k k ⎛⎫+⎪⎝⎭D ．1212mg k k ⎛⎫+⎪⎝⎭8．如图所示，理想变压器的原线圈接在u=2202sin100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4∶1，电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是（ ）A ．原线圈的输入功率为2WB ．电流表的读数为1 AC ．电压表的读数为55VD ．通过电阻R 的交变电流频率是100Hz9．如图，两质点a ，b 在同一平面内绕O 沿逆时针方向做匀速圆周运动，a ，b 的周期分别为2 s 和20 s ，a ，b 和O 三点第一次到第二次同侧共线经历的时间为( )A．920s B．209sC．1120s D．2011s10．如图所示，在以R0为半径，O为圆心的圆形区域内存在磁场，直径MN左侧区域存在一匀强磁场，方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B1；MN右侧区域也存在一匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B2，有一质量为m，电荷量为+q的带电粒子（不计重力）沿垂直于MN的方向从P点射入磁场，通过磁场区域后自Q点离开磁场，离开磁场时其运动方向仍垂直于MN。
已知OP与MN的夹角为θ1，OQ与MN的夹角为θ2，粒子在左侧区域磁场中的运动时间为t1，粒子在右侧区域磁场中的运动时间为t2，则下列说法正确的是（）A．2112coscosBBθθ=B．2211sinsinBBθθ=C．1221sinsinttθθ=D．1122sinsinttθθ=二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分11．如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，AB间距离为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上，甲、乙两根相同的轻质弹簧一端与MN棒中点连接，另一端均被固定，MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触，导轨与MN棒的电阻均忽略不计。
初始时刻，两弹簧恰好处于自然长度，MN棒具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，MN棒第一次运动至最右端，在这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q，则（）A．初始时刻棒受到安培力大小为222B L vRB．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生焦耳热等于2 3 QC．当棒再次回到初始位置时，AB间电阻R的功率小于2228()3QB L vmR-D．当棒第一次到达最右端时，甲弹簧具有的弹性势能为2122mv Q-12．一定质量的理想气体，从状态A变到状态D，其状态变化过程的体积V随温度T变化的规律如图所示，已知状态A时气体的体积为V0，温度为T0，则气体由状态A变到状态D过程中，下列判断正确的是（）A．气体从外界吸收热量，内能增加B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增大C．若状态D时气体的体积为2V0，则状态D的温度为2T0D．若气体对外做功为5 J，增加的内能为9 J，则气体放出的热量为14 J13．如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是A．无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小B．若粘在A木块上面，绳的拉力减小，A、B间摩擦力不变C．若粘在B木块上面，绳的拉力增大，A、B间摩擦力增大D．若粘在C木块上面，绳的拉力和A、B间摩擦力都减小14．如图所示，一理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连，副线圈与定值电阻R0和均匀密绕的滑线变阻器R串联。