2020高中物理 第章 2 磁感應(yīng)強(qiáng)度學(xué)案 -1

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE11-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2磁感應(yīng)強(qiáng)度［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.認(rèn)識(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念及物理意義.2.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向、大小、定義式和單位.（重點(diǎn)）3.進(jìn)一步體會(huì)如何通過比值定義法定義物理量。(難點(diǎn)）一、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．物理意義：描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。2．方向：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡稱為磁場方向。二、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小1．電流元:很短的一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度的乘積。2．控制變量法探究影響通電導(dǎo)線受力的因素如圖所示，三塊相同的蹄形磁鐵，并列放在桌上，直導(dǎo)線所在處的磁場認(rèn)為是均勻的.（1)保持長度不變，改變電流大小，觀察直導(dǎo)線擺動(dòng)角度大小來比較磁場力大小.(2)保持電流大小不變,改變磁場中導(dǎo)線長度，通過觀察直導(dǎo)線擺動(dòng)角度大小比較磁場力大小.（3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：直導(dǎo)線與磁場垂直時(shí),它受力大小既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比。3．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小在磁場中垂直于磁場方向放置的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度.4．公式：B＝eq\f(F,IL)5．單位:國際單位是特斯拉，簡稱特，國際符號(hào)是T，1T＝1eq\f(N，A·m）。1．思考判斷（正確的打“√"，錯(cuò)誤的打“×”）（1）磁場的方向就是小磁針靜止時(shí)所受合力的方向. (×)（2)電流為I,長度為L的通電導(dǎo)線放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中受力的大小一定是F＝ILB. (×）（3）磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與有無小磁針無關(guān)，與有無通電導(dǎo)線也無關(guān)。 (√）（4)公式B＝eq\f（F,IL)說明B與F成正比,與IL成反比。 (×）2．下列關(guān)于磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法不正確的是(）A．該點(diǎn)的磁場的方向B．該點(diǎn)小磁針靜止時(shí)N極所指方向C．該點(diǎn)小磁針N極的受力方向D．該點(diǎn)小磁針S極的受力方向D［磁場方向?yàn)樾〈裴楴極受力方向，或者說小磁針靜止時(shí)N極所指方向，同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向就是磁場的方向。]3．下列說法中正確的是(）A．磁場中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以這樣測定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場力F與該導(dǎo)線的長度L、通過的電流I乘積的比值，即B＝eq\f（F，IL）B．通電導(dǎo)線在某點(diǎn)不受磁場力的作用,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\f(F,IL)只是定義式，它的大小取決于場源以及導(dǎo)線在磁場中的位置，與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)D．通電導(dǎo)線所受磁場力的方向就是磁場的方向C［根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義,通電導(dǎo)線應(yīng)為“在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線”，只有在這個(gè)方向?qū)Ь€所受磁場力才最大，本題A選項(xiàng)未注明導(dǎo)線放置的方向，所以是錯(cuò)誤的。通電導(dǎo)線若放置方向與磁場平行時(shí),不受磁場力作用，所以B選項(xiàng)也是錯(cuò)誤的。在磁場場源穩(wěn)定的情況下，磁場內(nèi)各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(含大小和方向)都是唯一確定的，與放入的檢驗(yàn)通電導(dǎo)線無關(guān)，選項(xiàng)C正確。磁場力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解1。公式B＝eq\f(F,IL)是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，是用比值法定義的，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小只決定于磁場本身的性質(zhì),而與F、I、L均無關(guān)。2．在定義式B＝eq\f(F,IL）中，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場方向放置。因?yàn)榇艌鲋心滁c(diǎn)通電導(dǎo)線所受力的大小,除和磁場強(qiáng)弱有關(guān)以外，還和導(dǎo)線的方向有關(guān)。導(dǎo)線放入磁場中的方向不同，所受磁場力也不相同。通電導(dǎo)線受磁場力為零的地方,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小不一定為零。3．磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，運(yùn)算遵守平行四邊形定則。（1）通電導(dǎo)線所受磁場力的方向不是磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式也適用于非勻強(qiáng)磁場,這時(shí)L應(yīng)很短很短，IL稱作“電流元”，相當(dāng)于靜電場中的“點(diǎn)電荷”.【例1】（多選）把一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入一勻強(qiáng)磁場中，圖中能正確反映各量間關(guān)系的是（)ABCDBC[磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場自身決定，不隨F或IL的變化而變化,故B正確，D錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)線垂直于磁場放置時(shí)，有B＝eq\f(F,IL），即F＝ILB。所以B不變的情況下F與IL成正比,故A錯(cuò)誤,C正確.］正確理解比值定義法(1）定義B＝eq\f(F，IL)是比值定義法，這種定義物理量的方法實(shí)質(zhì)就是一種測量方法，被測量點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與測量方法無關(guān)。（2）定義a＝eq\f（Δv，Δt）、E＝eq\f（F，q)也是比值定義法，被測量的物理量也與測量方法無關(guān)，不是由定義式中的兩個(gè)物理量決定的.1．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝eq\f(F,IL)，下列說法正確的是（)A．電流元IL在磁場中受力為F，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定等于eq\f(F,IL）B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與IL成反比，與F成正比C．磁感應(yīng)強(qiáng)度就是電流元IL所受的磁場力F與IL的比值D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是由磁場本身決定的，與檢驗(yàn)電流元無關(guān)D[若電流元IL不是垂直放置在磁場中時(shí)所受的磁場力為F，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B不等于eq\f（F，IL），A錯(cuò)誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流元受到的力的大小無關(guān),與電流元也無關(guān)，故B、C錯(cuò)誤,D正確。］磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場強(qiáng)度E的比較電場強(qiáng)度E磁感應(yīng)強(qiáng)度B定義的依據(jù)①電場對(duì)電荷q有作用力F②對(duì)電場中任一點(diǎn)，F(xiàn)∝q,eq\f（F,q)＝恒量（由電場決定)③對(duì)不同點(diǎn)，一般來說恒量的值不同④比值eq\f(F，q)可表示電場的強(qiáng)弱①磁場對(duì)直線電流I有作用力F②對(duì)磁場中任一點(diǎn)，F(xiàn)與磁場方向、電流方向有關(guān)，只考慮電流方向垂直于磁場方向的情況時(shí)，F(xiàn)∝IL,eq\f(F，IL）＝恒量（由磁場決定）③對(duì)不同點(diǎn),一般來說恒量的值不同④比值eq\f（F，IL)可表示磁場的強(qiáng)弱定義式E＝eq\f（F，q)B＝eq\f（F，IL）物理意義描述電場的強(qiáng)弱和方向表征磁場的強(qiáng)弱和方向方向該點(diǎn)正電荷的受力方向小磁針N極的受力方向場的疊加遵循矢量的平行四邊形定則遵循矢量的平行四邊形定則單位1N/C＝1V/m1T＝1N/（A·m)【例2】下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電場強(qiáng)度的方向的說法中,不正確的是(）A．電場強(qiáng)度的方向與電荷所受的電場力的方向相同B．電場強(qiáng)度的方向與正電荷所受的電場力的方向相同C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針靜止時(shí)N極所指的方向相同思路點(diǎn)撥:A［電場強(qiáng)度的方向就是正電荷所受的電場力的方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是小磁針N極所受磁場力的方向或小磁針靜止時(shí)N極所指的方向。故只有A項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．(多選)關(guān)于試探電荷和電流元，下列說法正確的是（)A．試探電荷在電場中一定受到電場力的作用,電場力與所帶電荷量的比值定義為電場強(qiáng)度的大小B．電流元在磁場中一定受到磁場力的作用，磁場力與該段通電導(dǎo)線的長度和電流乘積的比值定義為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小C．試探電荷所受電場力的方向與電場方向相同或相反D．電流元在磁場中所受磁場力的方向與磁場方向相同或相反AC［電荷在電場中一定受電場力的作用,且E＝eq\f(F，q),A正確；正電荷所受電場力的方向與電場方向相同，負(fù)電荷所受電場力的方向與電場方向相反，C正確；電流元在磁場中與磁場方向垂直放置時(shí),一定受磁場力的作用，并且B＝eq\f（F,IL)，平行時(shí)不受磁場力，B錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不是根據(jù)電流元的受力方向規(guī)定的，D錯(cuò)誤.］課堂小結(jié)知識(shí)脈絡(luò)1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義及理解。2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向的判定。3。磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的比較.1．磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉（T),與它等價(jià)的是(）A.eq\f(N,A·m） B.eq\f（N·A，m)C。eq\f(N·A，m2) D。eq\f(N,A·m2)A［當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí)，由公式B＝eq\f(F,IL)知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位由F、I、L的單位決定。在國際單位制中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，符號(hào)是T，則1T＝1eq\f（N，A·m)。]2．磁場中任一點(diǎn)的磁場方向,是指小磁針在磁場中(）A．受磁場力的方向B．北極所受磁場力的方向C．南極所受磁場力的方向D．北極所指的方向B[磁場中某一點(diǎn)的磁場方向規(guī)定為小磁針N極的受力方向，或小磁針靜止時(shí)N極所指的方向,與S極受力方向相反，故B對(duì)，A、C、D錯(cuò)。]3．