【優(yōu)化方案】高二物理 第3章第三節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量課件 教科

第三節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，知道其方向、大小、定義式和單位．2．會(huì)用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．3．知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁通量的概念，會(huì)用磁通量的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算．4．了解利用安培力測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度的原理．重點(diǎn)難點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解和應(yīng)用，磁通量的計(jì)算和應(yīng)用．

核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第三節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．方向：小磁針靜止時(shí)_____所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，也是_____的方向．2．意義：描述磁場(chǎng)的____________的物理量，表示符號(hào)為_(kāi)__.3．定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線受到的________跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的______叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．4．定義式：B＝______.5．單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱___，符號(hào)__,1__＝1.N極磁場(chǎng)強(qiáng)弱及方向B安培力F比值特TT二、勻強(qiáng)磁場(chǎng)1．定義：___________處處相同的磁場(chǎng)．2．磁感線：間隔相同的_______．3．實(shí)例：距離很近的兩個(gè)異名磁極間的磁場(chǎng)．4．當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線不垂直時(shí)，如圖3－3－1所示，電流方向與磁感線方向成θ角，通電導(dǎo)線所受的安培力為F＝_________.強(qiáng)弱、方向平行線ILBsinθ圖3－3－1三、磁通量1．定義：勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和與磁場(chǎng)方向______的平面面積S的乘積，即Φ＝____.2．單位：_____，簡(jiǎn)稱韋，符號(hào)____,1____＝1T·m2.3．引申：B＝，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度B又叫__________．垂直BS韋伯WbWb磁通密度四、利用安培力測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度1．原理：利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的________與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．2．內(nèi)容：把矩形導(dǎo)線框吊在_________的一臂，使天平平衡．當(dāng)接通電流，矩形導(dǎo)線框的一條邊受到向下的安培力作用時(shí)，可在天平另一端加上_____．若當(dāng)所加砝碼重為mg時(shí)，天平再次平衡，可知此時(shí)線框所受安培力_________，由此可求得導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝______.安培力精密天平砝碼BIL＝mg核心要點(diǎn)突破2．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小只取決于磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，與F、I、L無(wú)關(guān)．3．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是磁場(chǎng)中小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，或者是N極所受磁場(chǎng)力的方向，其大小根據(jù)電流元受力來(lái)計(jì)算．通電導(dǎo)線受力的方向不是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．4．磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這時(shí)L應(yīng)很短很短，IL稱為“電流元”，相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的“試探電荷”．5．我們要找的是磁場(chǎng)中某一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，因此要把電流元放入磁場(chǎng)中這一點(diǎn)，這要求電流元要足夠短．二、磁磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度度B與電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)度度E的比較較特別提提醒：：(1)磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度度B是描述述磁場(chǎng)場(chǎng)力的的性質(zhì)質(zhì)的物物理量量，電電場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度E是描述述電場(chǎng)場(chǎng)力的的性質(zhì)質(zhì)的物物理量量，E的方向向是該該點(diǎn)正正電荷荷的受受力方方向，，B的方向向與該該點(diǎn)電電流元元所受受力方方向既既不相相同，，也不不相反反，F(xiàn)的方向向由后后面學(xué)學(xué)習(xí)的的左手手定則則判定定．(2)磁場(chǎng)與與電場(chǎng)場(chǎng)，磁磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度度與電電場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度有有很多多相似似之處處，學(xué)學(xué)習(xí)中中要加加以類類比、、分析析，找找出其其中的的不同同與相相同之之處，，加深深對(duì)兩兩組概概念的的理解解．解析：：選A.電場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度的的方向向就是是正電電荷受受的電電場(chǎng)力力的方方向，，磁感感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度的的方向向是磁磁針N極受力力的方方向．．只有有A項(xiàng)錯(cuò)誤誤．三、對(duì)對(duì)磁通通量的的進(jìn)一一步理理解1．磁通通量的的計(jì)算算(1)公式：：Φ＝BS.適用條條件：：①勻勻強(qiáng)磁磁場(chǎng)；；②磁感感線與與平面面垂直直．(2)在勻強(qiáng)強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)B中，若若磁感感線與與平面面不垂垂直，，公式式Φ＝BS中的S應(yīng)為平平面在在垂直直于磁磁感線線方向向上的的投影影面積積．2．磁通量的的正負(fù)(1)磁通量是標(biāo)標(biāo)量，但有有正負(fù)，當(dāng)當(dāng)磁感線從從某一面上上穿入時(shí)，，磁通量為為正值，則則磁感線從從此面穿出出時(shí)即為負(fù)負(fù)值．(2)若同時(shí)有磁磁感線沿相相反方向穿穿過(guò)同一平平面，且正正向磁通量量為Φ13．磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1.(1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時(shí)，ΔΦ＝B·ΔS.(2)當(dāng)B變化，S不變時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S.(3)B和S同時(shí)變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此時(shí)ΔΦ≠ΔB·ΔS.特別提醒：：計(jì)算穿過(guò)過(guò)某面的磁磁通量變化化量時(shí)，要要注意前、、后磁通量量的正、負(fù)負(fù)值，如原原磁通量Φ1＝BS，當(dāng)平面轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)180°后，磁通量量Φ2＝－BS，磁通量的的變化量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，，小試牛刀刀)3．有一個(gè)矩矩形線圈，，線圈平面面與磁場(chǎng)方方向成α角，如圖3－3－2所示．設(shè)磁磁場(chǎng)為勻強(qiáng)強(qiáng)磁場(chǎng)，磁磁感應(yīng)強(qiáng)度度為B，線圈面積積為S，則穿過(guò)線線圈的磁通通量為多大大？圖3－3－2解析：這是是一種線圈圈平面與磁磁場(chǎng)方向不不垂直的情情況，不能能直接使用用公式Φ＝BS來(lái)計(jì)算，應(yīng)應(yīng)該把S投影到與B垂直的方向向上，投影影面積為Ssinαα，所以Φ＝BSsinα.答案：BSsinα課堂互動(dòng)講練類型一對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解例1【精講精析】根據(jù)磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度的定定義，通電電導(dǎo)線應(yīng)為為“在磁場(chǎng)場(chǎng)中垂直于于磁場(chǎng)方向向的通電導(dǎo)導(dǎo)線”，本本題A選項(xiàng)未注明明導(dǎo)線放置置的方向，，所以是錯(cuò)錯(cuò)誤的．通電導(dǎo)線若若放置方向向與磁場(chǎng)方方向平行時(shí)時(shí)，也不受受磁場(chǎng)力作作用，所以以B選項(xiàng)也是是錯(cuò)誤的的．在磁場(chǎng)場(chǎng)場(chǎng)源穩(wěn)定定的情況況下，磁磁場(chǎng)內(nèi)各各點(diǎn)的磁磁感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度(含大小和和方向)都是唯一一確定的的，與放放入該點(diǎn)點(diǎn)的檢驗(yàn)驗(yàn)電流導(dǎo)導(dǎo)線無(wú)關(guān)關(guān)．選項(xiàng)項(xiàng)C正確．磁場(chǎng)方向向是小磁磁針N極所受磁磁場(chǎng)力的的方向，，與通電電導(dǎo)線所所受磁場(chǎng)場(chǎng)力的方方向不同同，故選選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】C變式訓(xùn)練練1下列關(guān)于于磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度的的說(shuō)法正正確的是是()A．通電導(dǎo)導(dǎo)線受磁磁場(chǎng)力大大的地方方磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度一一定大B．通電導(dǎo)導(dǎo)線在磁磁感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度大的的地方受受力一定定大C．放在勻勻強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)中各處處的通電電導(dǎo)線，，受力大大小和方方向處處處相同D．磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度的的大小和和方向跟跟放在磁磁場(chǎng)中的的通電導(dǎo)導(dǎo)線受力力的大小小和方向向無(wú)關(guān)解析：選選D.因?yàn)榇艌?chǎng)場(chǎng)中某點(diǎn)點(diǎn)的磁感感應(yīng)強(qiáng)度度的大小小和方向向由磁場(chǎng)場(chǎng)本身決決定，與與通電導(dǎo)導(dǎo)線的受受力及方方向都無(wú)無(wú)關(guān)，所所以A選項(xiàng)錯(cuò)，，D選項(xiàng)正確確．因?yàn)闉橥妼?dǎo)導(dǎo)線在磁磁場(chǎng)中受受力的大大小不僅僅與磁感感應(yīng)強(qiáng)度度有關(guān)，，而且與與通電導(dǎo)導(dǎo)線的取取向有關(guān)關(guān)，故B選項(xiàng)錯(cuò)．．對(duì)C選項(xiàng)雖然然勻強(qiáng)磁磁場(chǎng)中磁磁感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度處處處相等，，但當(dāng)導(dǎo)導(dǎo)線在各各個(gè)位置置的方向向不同時(shí)時(shí)，磁場(chǎng)場(chǎng)力是不不相同的的(導(dǎo)線與磁磁場(chǎng)垂直直時(shí)受磁磁場(chǎng)力最最大，與與磁場(chǎng)平平行時(shí)受受磁場(chǎng)力力為零)，而C選項(xiàng)中沒(méi)有說(shuō)說(shuō)明導(dǎo)線在各各個(gè)位置的取取向是否相同同，所以C選項(xiàng)錯(cuò)．故正正確答案為D.類型二磁感應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算例2在磁場(chǎng)中某一一點(diǎn)放入一通通電導(dǎo)線，導(dǎo)導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂垂直，導(dǎo)線長(zhǎng)長(zhǎng)1cm，電流為5A，所受磁場(chǎng)力力為5×10－2N．求：(1)這點(diǎn)的磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度是多大大？(2)若讓導(dǎo)線與磁磁場(chǎng)平行，這這點(diǎn)的磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度多大？？通電導(dǎo)線受受到的磁場(chǎng)力力多大？【答案】(1)1T(2)1T0變式訓(xùn)練2在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中中某處P放一個(gè)長(zhǎng)度為為L(zhǎng)＝20cm、通電電流I＝0.5A的直導(dǎo)線，測(cè)測(cè)得它受到的的最大磁場(chǎng)力力F＝1.0N，其方向豎直直向上，現(xiàn)將將該通電導(dǎo)線線從磁場(chǎng)撤走走，則P處磁感應(yīng)強(qiáng)度度為()A．零B．10T，方向豎直向向上C．0.1T，方向豎直向向下D．10T，方向肯定不不沿豎直向上上的方向解析：選D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的的磁感應(yīng)強(qiáng)度度由場(chǎng)源決定定，與有沒(méi)有有檢驗(yàn)電流無(wú)無(wú)關(guān)，磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度的方向向規(guī)定為小磁磁針靜止時(shí)N極所指的方向向，不是電流流元的受力方方向，故D正確．類型三對(duì)磁通量的理解和計(jì)算例3如圖3－3－3所示，線圈平平面與水平方方向夾角θ＝60°，磁感線豎直直向下，線圈圈平面面積S＝0.4m2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.6T，則穿過(guò)線圈圈的磁通量Φ為多少？圖3－3－3【思路點(diǎn)撥】解答本題應(yīng)注注意以下三點(diǎn)點(diǎn)：(1)磁通量公式Φ＝BS，其中B⊥S.(2)方法一：面積積代入S在垂直磁場(chǎng)方方向的投影．．(3)方法二：磁感感應(yīng)強(qiáng)度代入入B垂直S方向的分量．．【精講精析】法一：把S投影到與B垂直的方向，，則Φ＝B·Scosθ＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb.法二：把B分解為平行于于線圈平面的的分量B∥和垂直于線圈圈平面的分量量B⊥，B∥不穿過(guò)線圈，，且B⊥＝Bcosθ，則Φ＝B⊥S＝Bcosθ··S＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb.【答案】0.12Wb【規(guī)律總結(jié)】(1)當(dāng)B與S夾角為θ時(shí)，穿過(guò)S的磁通量為Φ＝B·Ssinθ＝Bsinθ··S.(2)磁通量有正、、負(fù)，但正、、負(fù)號(hào)不代表表方向，僅代代表磁感線穿穿入或穿出．．變式訓(xùn)練3如圖3－3－4所示，面積是是0.5m2的矩形導(dǎo)線圈圈處于磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度為20T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中中，線圈平面面與磁場(chǎng)垂直直，穿過(guò)該線線圈的磁通量量是多少？若若線圈平面與與磁場(chǎng)方向夾夾角為θ＝