2019-2020學(xué)年高中物理 第三章 磁場 2 磁感應(yīng)強(qiáng)度課件 新人教版選修3-1.ppt

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2磁感應(yīng)強(qiáng)度 知識自學(xué) 自我檢測 一 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向閱讀教材第83頁第一 二自然段和 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 部分 能類比電場強(qiáng)弱認(rèn)識磁場的強(qiáng)弱 知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是如何規(guī)定的 1 磁感應(yīng)強(qiáng)度 描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量 2 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 小磁針靜止時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 簡稱磁場的方向 知識自學(xué) 自我檢測 二 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小閱讀教材第83頁 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 部分 初步理解影響磁場對電流的作用大小的因素 知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式和單位 1 對比電場強(qiáng)度的定義 應(yīng)該怎樣定義磁感應(yīng)強(qiáng)度 我們能用小磁針N極受力來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小嗎 為什么 答案 對比電場強(qiáng)度的定義 應(yīng)該用受力來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度 由于N極不能單獨(dú)存在 無法測量N極受力的大小 故不可能用N極受力確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 2 1 磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義 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跟導(dǎo)線長度L和電流I的乘積的比值 知識自學(xué) 自我檢測 1 正誤判斷 1 磁感應(yīng)強(qiáng)度方向即小磁針靜止時S極所指方向 解析 小磁針靜止時N極所指方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度方向 答案 2 奧斯特實(shí)驗(yàn)中電流給小磁針作用力 同時也可以說明小磁針給導(dǎo)線作用力 解析 根據(jù)力的相互性 可以知道電流給小磁針作用力 小磁針也給電流作用力 答案 3 在物理學(xué)中 把很短一段通電導(dǎo)線叫作電流元 解析 把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL叫作電流元 答案 知識自學(xué) 自我檢測 4 磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身的性質(zhì)決定 與放不放電流元無關(guān) 答案 5 電流強(qiáng)度越大 電流在磁場中受到的作用力越大 答案 6 根據(jù)可以看出 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)線在磁場中受的磁場力F成正比 與IL成反比 答案 知識自學(xué) 自我檢測 2 類比從邏輯上探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積關(guān)系的方法 試從邏輯上探究導(dǎo)線垂直放入磁場中時 受的磁場力與電流和導(dǎo)線長度的關(guān)系 答案 當(dāng)導(dǎo)線長度不變時 電流變?yōu)樵瓉淼膸妆稌r 相當(dāng)于有幾根相同的導(dǎo)線在磁場中受到磁場力 故磁場力就變?yōu)樵瓉淼膸妆?同樣 當(dāng)電流不變時 導(dǎo)線長度變?yōu)樵瓉淼膸妆?同樣可以認(rèn)為是幾根相同的導(dǎo)線在磁場中受到磁場力 故磁場力就變?yōu)樵瓉淼膸妆?即磁場力與電流和長度都成正比 探究一 探究二 當(dāng)堂檢測 問題探究 名師精講 典例剖析 對磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解如圖所示 三塊相同的蹄形磁鐵并列放在桌上 將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間 導(dǎo)線的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直 可以通過控制電路中滑動變阻器來調(diào)節(jié)導(dǎo)線上的電流大小 分別接通 2 3 和 1 4 可以改變導(dǎo)線通電部分的長度 探究一 探究二 當(dāng)堂檢測 問題探究 名師精講 典例剖析 1 當(dāng)電路接在 2 3 時 調(diào)節(jié)滑動變阻器使導(dǎo)線中電流增大時 可以觀察到什么現(xiàn)象 說明了電流越大時 磁場對電流的作用力怎么變化 2 把電路接在 2 3 時 觀察導(dǎo)線擺動的角度 然后把電路改接在 1 4 可以觀察到什么現(xiàn)象 說明了在磁場中的通電導(dǎo)線越長時 磁場對電流的作用力怎么變化 3 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 通電直導(dǎo)線垂直放置在確定的磁場中受到的磁場力F與通過的電流強(qiáng)度I 導(dǎo)線長度L的關(guān)系分別是怎樣的 寫出關(guān)系式 4 根據(jù)上面關(guān)系 思考應(yīng)該如何定義磁感應(yīng)強(qiáng)度 寫出定義和定義式 探究一 探究二 當(dāng)堂檢測 問題探究 名師精講 典例剖析 要點(diǎn)提示 1 電流越大 豎直導(dǎo)線的擺角越大 說明電流越大時 導(dǎo)線受力越大 2 通電導(dǎo)線越長 豎直導(dǎo)線的擺角越大 說明通電導(dǎo)線越長 導(dǎo)線受力越大 3 磁場力B與電流I和導(dǎo)線長度L成正比 關(guān)系式為F BIL 4 將電流元IL垂直放入磁場 它受到的磁場力F與IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度 用公式表示為 探究一 探究二 問題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測 磁感應(yīng)強(qiáng)度的特點(diǎn)1 磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式也適用于非勻強(qiáng)磁場 這時L應(yīng)很短 IL稱為 電流元 相當(dāng)于靜電場中的 試探電荷 2 磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場強(qiáng)弱的物理量 它是用比值法定義的物理量 由磁場自身決定 與是否引入電流元 引入的電流元是否受力及受力大小無關(guān) 3 因?yàn)橥妼?dǎo)線取不同方向時 其受力大小不相同 故在定義磁感應(yīng)強(qiáng)度時 式中F是指通電直導(dǎo)線垂直磁場放置時受到的磁場力 4 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以有以下幾種表述方式 1 小磁針靜止時N極所指的方向 即N極受力的方向 2 小磁針靜止時S極所指的反方向 即S極受力的反方向 3 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向 5 磁感應(yīng)強(qiáng)度B為矢量 它有大小及方向 分別表示磁場的強(qiáng)弱與方向 6 磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加滿足平行四邊形定則 探究一 探究二 問題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測 例題1 磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線 它的電流是2 5A 導(dǎo)線長1cm 它受到的磁場力為5 0 10 2N 求 1 這個位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度 2 當(dāng)把通電導(dǎo)線中的電流增大到5A時 這一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度 3 如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力 是否能肯定在這里沒有磁場 解析 1 由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得 2 磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場自身決定的 和導(dǎo)線的長度L 電流I的大小無關(guān) 所以該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度還是2T 3 如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力 則有兩種可能 該處沒有磁場 該處有磁場 但通電導(dǎo)線與磁場方向平行 答案 1 2T 2 2T 3 不能肯定 探究一 探究二 問題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測 探究一 探究二 問題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測 磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的比較試探電荷放在電場中的某點(diǎn) 若受靜電力為零 則可判斷該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零 若電流元放在磁場中的某處 所受磁場力為零 能判斷該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零嗎 要點(diǎn)提示 一個電流元在磁場中某處受磁場力的大小與電流元和磁場方向有關(guān) 若電流元平行磁場放置 電流元不受磁場力 不能判斷該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 探究一 探究二 問題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測 探究一 探究二 問題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測 例題2 多選 下列說法中正確的是 A 電荷在電場中某處不受電場力的作用 則該處的電場強(qiáng)度一定為零B 一小段通電導(dǎo)線在某處不受安培力的作用 則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C 把一個試探電荷放在電場中的某點(diǎn) 它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場的強(qiáng)弱D 把一小段通電導(dǎo)線放在磁場中某處 它所受到的磁場力與該小段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的強(qiáng)弱 探究一 探究二 問題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測 答案 AC 探究一 探究二 問題探究 名師精講 典例剖析 當(dāng)堂檢測 電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的易混點(diǎn) 1 磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場力的性質(zhì)的物理量 電場強(qiáng)度E是描述靜電力的性質(zhì)的物理量 E的方向是正電荷的受力方向 B的方向與電流元所受力的方向既不相同 也不相反 2 電場強(qiáng)度的方向與正電荷所受靜電力的方向相同 而磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同 當(dāng)堂檢測 探究一 探究二 1 2 3 1 多選 下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法正確的是 A 某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)線放在該處時所受磁場力的方向B 小磁針N極受磁場力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C 垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D 磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向解析 本題考查對磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的理解 磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向表示該點(diǎn)的磁場的方向 磁場方向也就是小磁針N極受力的方向 但通電導(dǎo)線受力的方向不代表磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場方向 答案 BD 探究一 探究二 1 2 3 當(dāng)堂檢測 2 關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B 電流I 導(dǎo)線長度L和電流所受磁場力F的關(guān)系 下面的說法正確的是 A 在B 0的地方 F一定等于零B 在F 0的地方 B一定等于零C 若B 1T I 1A L 1m 則F一定等于1ND 若L 1m I 1A F 1N 則B一定等于1T解析 在B為零的地方 則F一定為零 而F為零時 則B不一定為零 可能B與I平行 故A正確 B錯誤 若B 1T I 1A L 1m 根據(jù)F BILsin 知只有B垂直于I時 F BIL 1N 故C錯誤 若F 1N I 1A L 1m 根據(jù)F BILsin 知只有B垂直于I時 F BIL 1N B 1T 故D錯誤 答案 A 探究一 探究二 1 2 3 當(dāng)堂檢測 3 有一小段通電導(dǎo)線 長為1cm 導(dǎo)線中電流為5A 把它置于磁場中某點(diǎn) 受到的磁場力為0 1N 則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定是 A B 2TB B 2TC B 2TD 以上情況都有可能解析 磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式中的電流是垂直于磁場方向的電流 如果通電導(dǎo)線是垂直磁場方向放置的 此時所受磁場力最大F 0 1N 則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 如果通電導(dǎo)線不是垂直磁場方向放置的 則受到的磁場力小于垂直放置時的受力 垂直放置時受力將大于0 1N 由定義式可知 B將大于2T 選項(xiàng)C正確 答案 C