2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 3.2 磁感應(yīng)強(qiáng)度課件 新人教版選修3-1.ppt

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1、2磁感應(yīng)強(qiáng)度,【自主預(yù)習(xí)】1.磁感應(yīng)強(qiáng)度：(1)物理意義：描述_________的物理量。(2)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)度方向，簡(jiǎn)稱為_(kāi)____方向。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度是_____(選填“標(biāo)量”或“矢量”)。,磁場(chǎng)強(qiáng)弱,N極,磁場(chǎng),矢量,,2.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______與__________的乘積。(2)大?。阂粋€(gè)電流元垂直放入磁場(chǎng)中的某點(diǎn)，電流元受到的_______與該_______的比值，B=___。(3)單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)是T，1T=_________。,電流I,導(dǎo)線長(zhǎng)度L,磁場(chǎng)力,電流元,1N/(Am),,【預(yù)

2、習(xí)小測(cè)】1.磁場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，規(guī)定為小磁針在磁場(chǎng)中()A.所受磁場(chǎng)力的方向B.北極所受磁場(chǎng)力的方向C.南極所受磁場(chǎng)力的方向D.受磁場(chǎng)力作用后轉(zhuǎn)動(dòng)的方向,,【解析】選B。磁場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，規(guī)定為小磁針在磁場(chǎng)中北極所受磁場(chǎng)力的方向，故B正確。,,2.磁感應(yīng)強(qiáng)度B在國(guó)際單位制中的單位是特斯拉(符號(hào)：T)，下列單位中與磁感應(yīng)強(qiáng)度單位一致的是()【解析】選A。根據(jù)定義式B=可知A正確，B、C、D錯(cuò)誤。,,3.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法中正確的是()A.磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān)B.磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元所受磁場(chǎng)力方向一致C.在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電流

3、元不受磁場(chǎng)力作用時(shí)，該點(diǎn)B值大小為零D.在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,,【解析】選D。磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身屬性，在同一個(gè)磁場(chǎng)中為一恒量，其大小可由B=計(jì)算，與試探電流元的F、I、L的情況無(wú)關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向規(guī)定為小磁針N極受磁場(chǎng)力的方向，與放在該處電流元受到的力方向垂直，B項(xiàng)錯(cuò)。當(dāng)試探電流元的方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，雖電流元受磁場(chǎng)力為零，,,但磁感應(yīng)強(qiáng)度卻不為零，C項(xiàng)錯(cuò)。磁感線的疏密是根據(jù)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱畫(huà)出的，磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁感線越稀疏的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，D正確。,主題一磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向【互動(dòng)探究】1.把一小磁針?lè)湃胍粭l形磁鐵周圍的不同位置，小磁針的

4、指向不同，說(shuō)明了什么？,,提示：小磁針的指向不同，說(shuō)明了在條形磁鐵周圍的不同位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同。,,2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的？提示：規(guī)定小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，簡(jiǎn)稱磁場(chǎng)的方向。,,【探究總結(jié)】1.均勻磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都是一致的，而非均勻磁場(chǎng)中不同位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一般不同，描述時(shí)一定要指明是哪一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。,,2.小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)所受合力為零，即N極與S極所受磁場(chǎng)力平衡。所以磁場(chǎng)方向應(yīng)描述為小磁針N極受力方向或靜止時(shí)N極所指的方向，而不能說(shuō)成是小磁針的受力方向。,,【拓展延伸】理解B的大小時(shí)的兩點(diǎn)注意(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是一個(gè)矢

5、量，它的方向是磁場(chǎng)中小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，或者說(shuō)是N極所受磁場(chǎng)力的方向。(2)通電導(dǎo)線受力的方向不是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度的合成與分解必須遵循平行四邊形定則。,,【典例示范】(2018揚(yáng)州高二檢測(cè))關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，下面說(shuō)法正確的是()A.放置在磁場(chǎng)中某點(diǎn)小磁針靜止時(shí)N極所指方向就是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向B.磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針在該點(diǎn)的受力方向,,C.磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由放置在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指方向決定D.若把放置在磁場(chǎng)中的小磁針移走，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向就會(huì)發(fā)生變化,,【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是由磁場(chǎng)本身決定的。

6、(2)小磁針能夠指示出磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。,,【解析】選A。根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的規(guī)定，小磁針靜止時(shí)N極所指方向就是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，A正確；小磁針在磁場(chǎng)中N極與S極受力方向相反，而某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是確定的，B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由磁場(chǎng)本身決定，與小磁針無(wú)關(guān)，C、D錯(cuò)誤。,,【探究訓(xùn)練】1.(多選)有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，下列說(shuō)法正確的是()A.B的方向就是小磁針N極所指的方向B.B的方向與小磁針在任何情況下N極受力方向一致C.B的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向D.B的方向就是該處磁場(chǎng)的方向,,【解析】選B、D。磁場(chǎng)的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，D正確；規(guī)定為小磁針靜止時(shí)N極所指方向

7、或小磁針N極受力方向，A錯(cuò)誤，B正確；B的方向與通電導(dǎo)線所受力的方向是不一致的，C錯(cuò)誤。,2.(多選)如圖所示，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針上方有一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，開(kāi)始時(shí)二者在紙面內(nèi)平行放置。當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖所示電流I時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極向里，S極向外，停留在與紙面垂直的位置上。這一現(xiàn)象說(shuō)明(),,A.小磁針感知到了電流的磁場(chǎng)B.小磁針處磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C.小磁針處磁場(chǎng)方向垂直紙面向外D.若把小磁針移走，該處就沒(méi)有磁場(chǎng)了,,【解析】選A、B。電流在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生了磁場(chǎng)，小磁針N極的指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，所以A、B正確，C錯(cuò)誤；該處的磁場(chǎng)與通電電流有關(guān)，與小磁針無(wú)關(guān)，所以D錯(cuò)誤。,,【補(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)關(guān)于磁場(chǎng)

8、中的磁場(chǎng)方向，下列說(shuō)法正確的是()A.與經(jīng)過(guò)該點(diǎn)的磁感線的切線方向相同B.與放在該點(diǎn)的小磁針北極受到的磁場(chǎng)力方向相同C.與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)北極所指的方向相同D.與放在該點(diǎn)的極短的通電導(dǎo)線所受力的方向相同,,【解析】選A、B、C。磁場(chǎng)的方向是磁場(chǎng)中靜止的小磁針N極所指的方向，不是導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向，故A、B、C正確，D錯(cuò)誤。,,【通法悟道】磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的判定方法(1)小磁針靜止時(shí)N極指向——磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。(2)無(wú)論小磁針是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，其N極受力方向是確定的——即磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。,,主題二磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小【互動(dòng)探究】探究點(diǎn)1：探究磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小觀察如圖所示的“影響通電導(dǎo)線受力

9、的因素的實(shí)驗(yàn)”，思考以下幾個(gè)問(wèn)題：,,(1)實(shí)驗(yàn)裝置中，通電導(dǎo)線應(yīng)如何放入磁場(chǎng)中？為什么？提示：通電導(dǎo)線應(yīng)垂直放入磁場(chǎng)中。只有通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它所受磁場(chǎng)力才是最大，此時(shí)磁場(chǎng)力F與電流元IL的關(guān)系最簡(jiǎn)單，其大小與IL的乘積成正比，公式F=ILB才成立。,,(2)如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的大??？提示：可以根據(jù)通電導(dǎo)線擺動(dòng)角度的大小來(lái)判斷所受磁場(chǎng)力F的大小，擺動(dòng)角度越大，所受磁場(chǎng)力F越大。,,(3)影響通電導(dǎo)線受力大小的因素有直導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流大小，實(shí)驗(yàn)中是采用什么方法來(lái)探究通電直導(dǎo)線受力大小與這兩個(gè)因素的關(guān)系的？提示：采用控制變量法。探究受力大小與直導(dǎo)線長(zhǎng)度的關(guān)系時(shí)，控制

10、電流大小不變；探究受力大小與電流大小的關(guān)系時(shí)，控制直導(dǎo)線長(zhǎng)度不變。,,(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)通電直導(dǎo)線受力大小與導(dǎo)線長(zhǎng)度、電流大小的關(guān)系。提示：當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它受力的大小既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積IL成正比，用公式表示就是F=ILB。,,探究點(diǎn)2：磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的比較電場(chǎng)強(qiáng)度是用來(lái)描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)描述磁場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，請(qǐng)比較磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場(chǎng)強(qiáng)度E的共同點(diǎn)與不同點(diǎn)。,提示：,磁場(chǎng),電場(chǎng),最大,N極,正電荷,平行四邊形,,【探究總結(jié)】1.控制變量法探究影響通電導(dǎo)線受力的因素：(1)長(zhǎng)度不變，改變電流大小，通過(guò)

11、觀察直導(dǎo)線擺動(dòng)角度大小來(lái)比較磁場(chǎng)力大小。,,(2)電流不變，改變磁場(chǎng)中直導(dǎo)線的長(zhǎng)度，通過(guò)觀察直導(dǎo)線擺動(dòng)角度的大小比較磁場(chǎng)力的大小。(3)結(jié)論：直導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，它受力大小既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比。,2.對(duì)電磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式的理解：(1)對(duì)于定義式B=，不能理解為B與F成正比，與IL成反比。B由磁場(chǎng)本身決定。(2)用描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，通電導(dǎo)線必須與磁場(chǎng)方向垂直，因?yàn)椴淮怪睍r(shí)F大小與垂直時(shí)不相等。,,(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，其大小和方向分別表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，兩個(gè)磁場(chǎng)疊加時(shí)，應(yīng)遵守矢量運(yùn)算法則。,,【典例示范】(多選)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是()A.由B=可知，

12、磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨通電導(dǎo)線中電流I的減小而增大B.由B=可知，磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的增大而增大,,C.磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與F、I、L的大小無(wú)關(guān)D.同一段通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放在不同的磁場(chǎng)中，所受的磁場(chǎng)力F與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比,,【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定。(2)通電導(dǎo)體所受磁場(chǎng)力由哪些因素決定。,,【解析】選C、D。磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和外界因素?zé)o關(guān)，只和磁場(chǎng)本身的性質(zhì)有關(guān)，與電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度L、磁場(chǎng)力F無(wú)關(guān)，故A、B錯(cuò)誤，C正確；由B=得，F(xiàn)=BIL，當(dāng)I、L不變時(shí)，F(xiàn)與B成正比

13、，故D正確。,【探究訓(xùn)練】(多選)將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列圖象能正確反映各量間關(guān)系的是(),,【解析】選B、C。磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、I、L無(wú)關(guān)，是由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的，故B對(duì)，D錯(cuò)；由F=BIL可知，在B、L一定時(shí)，F(xiàn)與I成正比，故A錯(cuò)，C對(duì)。,,【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A.電荷在電場(chǎng)中某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零,,C.把一個(gè)試探電荷放在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱D.把一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中某處，它所受的磁場(chǎng)力與該小段通

14、電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的乘積的比值表示該處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,,【解析】選A、C。電荷在電場(chǎng)中某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零，選項(xiàng)A正確；但一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，因?yàn)槿绻妼?dǎo)線與磁場(chǎng)平行放置，則作用力為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；把一個(gè)試探電荷放在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，選項(xiàng)C正確；,,把一小段通電導(dǎo)線垂直放在磁場(chǎng)中某處，它所受的磁場(chǎng)力與該小段通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的乘積的比值表示該處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,,2.磁場(chǎng)對(duì)放入其中的長(zhǎng)為L(zhǎng)、電流為I、方向與磁場(chǎng)垂直的通電直導(dǎo)線有力F的作用，可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度B描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=________，物理學(xué)中，用類似方法描述物質(zhì)基本性質(zhì)的物理量還有________等。,,【解析】本題考查磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，利用一小段電流元在磁場(chǎng)中的受力來(lái)定義磁感應(yīng)強(qiáng)度。答案：電場(chǎng)強(qiáng)度,【課堂小結(jié)】,