《高中物理 第三章 磁場《磁感應強度 磁通量》參考課件 教科版選修31》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第三章 磁場《磁感應強度 磁通量》參考課件 教科版選修31（37頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、第三節(jié)磁感應強度磁通量第三節(jié)磁感應強度磁通量核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練第第三三節(jié)節(jié)磁磁感感應應強強度度磁磁通通量量課前自主學案課前自主學案課標定位課標定位學習目標：學習目標：1.知道磁感應強度的定義，知道知道磁感應強度的定義，知道其方向、大小、定義式和單位其方向、大小、定義式和單位2會用磁感應強度的定義式進行有關計算會用磁感應強度的定義式進行有關計算3知道勻強磁場、磁通量的概念，會用磁通知道勻強磁場、磁通量的概念，會用磁通量的公式進行簡單的計算量的公式進行簡單的計算4了解利用安培力測定磁感應強度的原理了解利用安培力測定磁感應強度的原理重點難點：磁感
2、應強度的理解和應用，磁通重點難點：磁感應強度的理解和應用，磁通量的計算和應用量的計算和應用課前自主學案課前自主學案一、磁感應強度一、磁感應強度1方向：小磁針靜止時方向：小磁針靜止時_所指的方向規(guī)定為所指的方向規(guī)定為該點的磁感應強度的方向，也是該點的磁感應強度的方向，也是_的方向的方向2意義：描述磁場的意義：描述磁場的_的物理量，表的物理量，表示符號為示符號為_.3定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線受定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線受到的到的_跟電流跟電流I和導線長度和導線長度L的乘積的乘積IL的的_叫做通電導線所在處的磁感應強度叫做通電導線所在處的磁感應強度4定義式：定義式：B_.5
3、單位：特斯拉，簡稱單位：特斯拉，簡稱_，符號，符號_,1_1 .N極極磁場磁場強弱及方向強弱及方向B安培力安培力F比值比值特特TT二、勻強磁場二、勻強磁場1定義：定義：_處處相同的磁場處處相同的磁場2磁感線：間隔相同的磁感線：間隔相同的_3實例：距離很近的兩個異名磁極間的磁場實例：距離很近的兩個異名磁極間的磁場4當通電導線與磁感線不垂直時，如圖當通電導線與磁感線不垂直時，如圖331所示，電流方向與磁感線方向成所示，電流方向與磁感線方向成角，通電導線角，通電導線所受的安培力為所受的安培力為F_.強弱、方向強弱、方向平行線平行線ILBsin圖圖331三、磁通量三、磁通量1定義：勻強磁場磁感應強度定
4、義：勻強磁場磁感應強度B和與磁場方向和與磁場方向_的平面面積的平面面積S的乘積，即的乘積，即_.2單位：單位：_，簡稱韋，符號，簡稱韋，符號_,1_1 Tm2.3引申：引申：B ，因此磁感應強度，因此磁感應強度B又叫又叫_垂直垂直BS韋伯韋伯WbWb磁通密度磁通密度四、利用安培力測定磁感應強度四、利用安培力測定磁感應強度1原理：利用通電導線在磁場中受到的原理：利用通電導線在磁場中受到的_與與磁感應強度的關系測磁感應強度的大小磁感應強度的關系測磁感應強度的大小2內容：把矩形導線框吊在內容：把矩形導線框吊在_的一臂，使的一臂，使天平平衡當接通電流，矩形導線框的一條邊受到天平平衡當接通電流，矩形導線
5、框的一條邊受到向下的安培力作用時，可在天平另一端加上向下的安培力作用時，可在天平另一端加上_若當所加砝碼重為若當所加砝碼重為mg時，天平再次平衡，時，天平再次平衡，可知此時線框所受安培力可知此時線框所受安培力_，由此可求得導，由此可求得導線所在處的磁感應強度線所在處的磁感應強度B_ .安培力安培力精密天平精密天平砝碼砝碼BILmg核心要點突破核心要點突破2磁感應強度磁感應強度B的大小只取決于磁場本身的性質，的大小只取決于磁場本身的性質，與與F、I、L無關無關3磁感應強度的方向是磁場中小磁針靜止時磁感應強度的方向是磁場中小磁針靜止時N極極所指的方向，或者是所指的方向，或者是N極所受磁場力的方向，
6、其極所受磁場力的方向，其大小根據電流元受力來計算通電導線受力的方大小根據電流元受力來計算通電導線受力的方向不是磁感應強度的方向向不是磁感應強度的方向4磁感應強度的定義式也適用于非勻強磁場，磁感應強度的定義式也適用于非勻強磁場，這時這時L應很短很短，應很短很短，IL稱為稱為“電流元電流元”，相當于，相當于靜電場中的靜電場中的“試探電荷試探電荷”5我們要找的是磁場中某一點磁感應強度的大我們要找的是磁場中某一點磁感應強度的大小，因此要把電流元放入磁場中這一點，這要求小，因此要把電流元放入磁場中這一點，這要求電流元要足夠短電流元要足夠短D磁場中某點的磁感應強度方向與放在該點磁場中某點的磁感應強度方向與
7、放在該點的小磁針的小磁針N極所受磁場力方向一致極所受磁場力方向一致二、磁感應強度二、磁感應強度B與電場強度與電場強度E的比較的比較特別提醒：特別提醒：(1)磁感應強度磁感應強度B是描述磁場力的性質是描述磁場力的性質的物理量，電場強度的物理量，電場強度E是描述電場力的性質的物是描述電場力的性質的物理量，理量，E的方向是該點正電荷的受力方向，的方向是該點正電荷的受力方向，B的的方向與該點電流元所受力方向既不相同，也不相方向與該點電流元所受力方向既不相同，也不相反，反，F的方向由后面學習的左手定則判定的方向由后面學習的左手定則判定(2)磁場與電場，磁感應強度與電場強度有很多相磁場與電場，磁感應強度與
8、電場強度有很多相似之處，學習中要加以類比、分析，找出其中的似之處，學習中要加以類比、分析，找出其中的不同與相同之處，加深對兩組概念的理解不同與相同之處，加深對兩組概念的理解解析：解析：選選A.電場強度的方向就是正電荷受的電電場強度的方向就是正電荷受的電場力的方向，磁感應強度的方向是磁針場力的方向，磁感應強度的方向是磁針N極受極受力的方向只有力的方向只有A項錯誤項錯誤三、對磁通量的進一步理解三、對磁通量的進一步理解1磁通量的計算磁通量的計算(1)公式：公式：BS.適用條件：適用條件：勻強磁場；勻強磁場；磁感線與平面垂直磁感線與平面垂直(2)在勻強磁場在勻強磁場B中，若磁感線與平面不垂直，中，若磁
9、感線與平面不垂直，公式公式BS中的中的S應為平面在垂直于磁感線方向應為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積上的投影面積2磁通量的正負磁通量的正負(1)磁通量是標量，但有正負，當磁感線從某一面磁通量是標量，但有正負，當磁感線從某一面上穿入時，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出上穿入時，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時即為負值時即為負值(2)若同時有磁感線沿相反方向穿過同一平面，且若同時有磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量為正向磁通量為1，反向磁通量為，反向磁通量為2，則穿過該平，則穿過該平面的磁通量面的磁通量12.3磁通量的變化量磁通量的變化量21.(1)當當B不變，有效面積不變，有效面積
10、S變化時，變化時，BS.(2)當當B變化，變化，S不變時，不變時，BS.(3)B和和S同時變化，則同時變化，則21.但此時但此時BS.特別提醒：特別提醒：計算穿過某面的磁通量變化量時，計算穿過某面的磁通量變化量時，要注意前、后磁通量的正、負值，如原磁通要注意前、后磁通量的正、負值，如原磁通量量1BS，當平面轉過，當平面轉過180后，磁通量后，磁通量2BS，磁通量的變化量，磁通量的變化量|21|2BS.即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)3有一個矩形線圈，線圈平面與磁場方向成有一個矩形線圈，線圈平面與磁場方向成角，如圖角，如圖332所示設磁場為勻強磁場，所示設磁場為勻強磁場，
11、磁感應強度為磁感應強度為B，線圈面積為，線圈面積為S，則穿過線圈，則穿過線圈的磁通量為多大？的磁通量為多大？圖圖332解析：解析：這是一種線圈平面與磁場方向不垂這是一種線圈平面與磁場方向不垂直的情況，不能直接使用公式直的情況，不能直接使用公式BS來計來計算，應該把算，應該把S投影到與投影到與B垂直的方向上，投垂直的方向上，投影面積為影面積為Ssin，所以，所以BSsin.答案：答案：BSsin課堂互動講練課堂互動講練對磁感應強度的理解對磁感應強度的理解【精講精析】【精講精析】根據磁感應強度的定義，通電導根據磁感應強度的定義，通電導線應為線應為“在磁場中垂直于磁場方向的通電導線在磁場中垂直于磁場
12、方向的通電導線”，本題本題A選項未注明導線放置的方向，所以是錯誤選項未注明導線放置的方向，所以是錯誤的的通電導線若放置方向與磁場方向平行時，也不受通電導線若放置方向與磁場方向平行時，也不受磁場力作用，所以磁場力作用，所以B選項也是錯誤的選項也是錯誤的在磁場場源穩(wěn)定的情況下，磁場內各點的磁感應在磁場場源穩(wěn)定的情況下，磁場內各點的磁感應強度強度(含大小和方向含大小和方向)都是唯一確定的，與放入該都是唯一確定的，與放入該點的檢驗電流導線無關選項點的檢驗電流導線無關選項C正確正確磁場方向是小磁針磁場方向是小磁針N極所受磁場力的方向，與通極所受磁場力的方向，與通電導線所受磁場力的方向不同，故選項電導線所
13、受磁場力的方向不同，故選項D錯誤錯誤【答案】【答案】C變式訓練變式訓練1下列關于磁感應強度的說法正確的是下列關于磁感應強度的說法正確的是()A通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大大B通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大C放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同和方向處處相同D磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關電導線受力的大小和方向無關解析：解析：選選D.因為磁場中某點的磁感應強度的大小因為磁場中某
14、點的磁感應強度的大小和方向由磁場本身決定，與通電導線的受力及方和方向由磁場本身決定，與通電導線的受力及方向都無關，所以向都無關，所以A選項錯，選項錯，D選項正確因為通選項正確因為通電導線在磁場中受力的大小不僅與磁感應強度有電導線在磁場中受力的大小不僅與磁感應強度有關，而且與通電導線的取向有關，故關，而且與通電導線的取向有關，故B選項選項錯對錯對C選項雖然勻強磁場中磁感應強度處處相選項雖然勻強磁場中磁感應強度處處相等，但當導線在各個位置的方向不同時，磁場力等，但當導線在各個位置的方向不同時，磁場力是不相同的是不相同的(導線與磁場垂直時受磁場力最大，導線與磁場垂直時受磁場力最大，與磁場平行時受磁場
15、力為零與磁場平行時受磁場力為零)，而，而C選項中沒有說選項中沒有說明導線在各個位置的取向是否相同，所以明導線在各個位置的取向是否相同，所以C選項選項錯故正確答案為錯故正確答案為D.磁感應強度的計算磁感應強度的計算 在磁場中某一點放入一通電導線，導線與在磁場中某一點放入一通電導線，導線與磁場垂直，導線長磁場垂直，導線長1 cm，電流為，電流為5 A，所受磁場力，所受磁場力為為5102 N求：求：(1)這點的磁感應強度是多大？這點的磁感應強度是多大？(2)若讓導線與磁場平行，這點的磁感應強度多大？若讓導線與磁場平行，這點的磁感應強度多大？通電導線受到的磁場力多大？通電導線受到的磁場力多大？【答案】
16、【答案】(1)1 T(2)1 T0變式訓練變式訓練2在勻強磁場中某處在勻強磁場中某處P放一個長度為放一個長度為L20 cm、通電電流、通電電流I0.5 A的直導線，測得它受到的的直導線，測得它受到的最大磁場力最大磁場力F1.0 N，其方向豎直向上，現將該通，其方向豎直向上，現將該通電導線從磁場撤走，則電導線從磁場撤走，則P處磁感應強度為處磁感應強度為()A零零B10 T，方向豎直向上，方向豎直向上C0.1 T，方向豎直向下，方向豎直向下D10 T，方向肯定不沿豎直向上的方向，方向肯定不沿豎直向上的方向解析：解析：選選D.磁場中某點的磁感應強度由場源決定，磁場中某點的磁感應強度由場源決定，與有沒
17、有檢驗電流無關，磁感應強度的方向規(guī)定為與有沒有檢驗電流無關，磁感應強度的方向規(guī)定為小磁針靜止時小磁針靜止時N極所指的方向，不是電流元的受力極所指的方向，不是電流元的受力方向，故方向，故D正確正確對磁通量的理解和計算對磁通量的理解和計算 如圖如圖333所示，線圈平面與水平方向夾所示，線圈平面與水平方向夾角角60，磁感線豎直向下，線圈平面面積，磁感線豎直向下，線圈平面面積S0.4 m2，勻強磁場磁感應強度，勻強磁場磁感應強度B0.6 T，則穿過，則穿過線圈的磁通量線圈的磁通量為多少？為多少？圖圖333【思路點撥】【思路點撥】解答本題應注意以下三點：解答本題應注意以下三點：(1)磁通量公式磁通量公式
18、BS，其中，其中BS.(2)方法一：面積代入方法一：面積代入S在垂直磁場方向的投影在垂直磁場方向的投影(3)方法二：磁感應強度代入方法二：磁感應強度代入B垂直垂直S方向的分量方向的分量【精講精析精講精析】法一：把法一：把S投影到與投影到與B垂直的垂直的方向，方向，則則BScos0.60.4cos60 Wb0.12 Wb.法二：把法二：把B分解為平行于線圈平面的分量分解為平行于線圈平面的分量B和垂直于線圈平面的分量和垂直于線圈平面的分量B，B不穿過線圈，不穿過線圈，且且BBcos，則，則BSBcosS0.60.4cos60 Wb0.12 Wb.【答案】【答案】0.12 Wb【規(guī)律總結】【規(guī)律總結
19、】(1)當當B與與S夾角為夾角為時，穿過時，穿過S的的磁通量為磁通量為BSsinBsinS.(2)磁通量有正、負，但正、負號不代表方向，磁通量有正、負，但正、負號不代表方向，僅代表磁感線穿入或穿出僅代表磁感線穿入或穿出變式訓練變式訓練3如圖如圖334所示，面積是所示，面積是0.5 m2的的矩形導線圈處于磁感應強度為矩形導線圈處于磁感應強度為20 T的勻強磁場中，的勻強磁場中，線圈平面與磁場垂直，穿過該線圈的磁通量是多線圈平面與磁場垂直，穿過該線圈的磁通量是多少？若線圈平面與磁場方向夾角為少？若線圈平面與磁場方向夾角為60，則，則穿過該線圈的磁通量又是多少？穿過該線圈的磁通量又是多少？圖圖334解析：解析：已知已知S0.5 m2，B20 T.(1)因為線圈平面與磁場垂直，所以因為線圈平面與磁場垂直，所以BS200.5 Wb10 Wb.(2)因為線圈平面與磁場方向夾角為因為線圈平面與磁場方向夾角為60，所以，所以BSsin200.5cos30 Wb8.66 Wb.答案：答案：10 Wb8.66 Wb
高中物理 第三章 磁場《磁感應強度 磁通量》參考課件 教科版選修31
