2018-2019學年高中物理 第三章 磁場 第2節(jié) 磁感應強度課件 新人教版選修3-1.ppt

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第2節(jié)磁感應強度,【學習目標】1.理解磁感應強度B的定義,知道B的單位是特斯拉.2.知道磁感應強度的意義及方向的規(guī)定,理解B與電場強度E的區(qū)別.3.會用公式B=解答有關問題.,基礎知識,核心要點,學習效果,核心素養(yǎng),基礎知識探究,教材探究,知識點一,磁感應強度,【問題導學】,電場的強弱用電場強度來描述,磁場的強弱用哪個物理量描述?磁場的方向又如何確定?,,答案:用磁感應強度描述磁場的強弱.磁場的方向用小磁針在磁場中靜止時N極的指向確定.,【知識梳理】1.方向:小磁針靜止時所指的方向,簡稱的方向.2.意義:描述磁場的物理量,是矢量.,N極,磁場,強弱,磁感應強度的大小,知識點二,【問題導學】,在導線與磁場垂直的最簡單情況下有關系式B=,那么導線與磁場的夾角不一樣時,磁感應強度就發(fā)生改變嗎?,,答案:不改變.磁感應強度的大小是磁場固有的,B=關系式是用來計算大小的.,【知識梳理】1.電流元:很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的.2.磁感應強度:通電導線與磁場方向時,它受力大小與I和L的成正比,其比例系數表征磁場的強弱,稱為磁感應強度.關系式為B=.,乘積IL,垂直,乘積IL,3.單位:,簡稱特,符號是T.1T=1.,特斯拉,思考判斷,1.某處磁感應強度的方向就是一小段通電導線放在該處時所受磁場力的方向.()2.同一段通電導線垂直于磁場放在不同磁場中,所受的磁場力F與磁感應強度B成正比.()3.放置在磁場中1m長的通電導線,通過1A的電流受到的安培力為1N時,該處的磁感應強度就是1T.()4.通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大.()5.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.(),,√,,,√,核心要點突破,要點一,對磁感應強度的理解,1.定義式B=的理解(1)適用條件:通電導線垂直磁場放置.,(2)定義式?適用于任何磁場,在非勻強磁場中IL為?,相當于電場中的“試探電荷”.,電流元,(3)B與F和IL的關系:磁場在某位置的磁感應強度的大小與方向是客觀存在的,與通過導線的電流大小、導線的長短無關.即使不放入載流導線,磁感應強度也照樣存在,故不能說“B與F成正比”或“B與IL成反比”.,2.磁感應強度B的方向:?,某點磁感應強度的方向不是放在該處的通電導線的受力方向.它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,或小磁針靜止時S極所指的反方向.(2)小磁針N極受力的方向(不論小磁針是否靜止),或S極受力的反方向.(3)磁感應強度的方向就是該點的磁場方向.,磁感應強度B是一個矢量,?該式為比值定義法,式中F必須是通電導線與磁場方向垂直時受到的力,并且B的大小由磁場本身性質決定,與放不放通電導線無關.?關于電流元的理解1)電流元IL不是電流,而是電流I與導線長度L的乘積.2)電流元是理想模型,當實際通電導線的長度很小且電流很小時,其電流I與導線長度L的乘積才叫電流元.3)研究磁場時,電流元要沿受磁場力最大的方向放置.?當空間有多個磁場相疊加時,某點的合磁感應強度按矢量合成的平行四邊形定則求解.,狀元心得,,考查角度1:磁感應強度的定義式理解,,?思路探究?(1)磁感應強度由什么決定?B=是決定式嗎?(2)磁感應強度的方向與小磁針受力的方向有什么關系?,【例1】對磁感應強度的定義式B=的理解,下列說法正確的是()A.磁感應強度B跟安培力F成正比,跟電流強度I和導線長度L的乘積成反比B.公式表明,磁感應強度B的方向與通電導線所受安培力F的方向相同C.磁感應強度B是由磁場本身決定的,不隨F,I及L的變化而變化D.如果通電導體在磁場中某處受到的安培力F等于零,則該處的磁感應強度也等于零,答案:(1)由磁場本身的性質決定.公式B=不是B的決定式.(2)磁感應強度的方向與小磁針N極受力的方向相同.,,解析:磁感應強度的定義式B=只是比值定義,但磁感應強度B是由磁場本身決定的,不隨F,I及L的變化而變化,故A錯誤,C正確;實驗探究可以發(fā)現磁感應強度B的方向與通電導體所受力F的方向垂直,B錯誤;當導體與磁場平行時,受到的安培力F=0,但該處的磁感應強度并不等于0,D錯誤.,答案:C,,解析:由于電流元方向和磁場方向關系不確定,所以無法比較A,B兩點的磁感應強度的大小關系,選項B,D正確.,【針對訓練1】(2017大連高二質檢)(多選)把長度為L、電流為I的一小段電流元先后放入某磁場中的A,B兩點,電流元在A點受到的磁場力較大,則()A.A點的磁感應強度一定大于B點的磁感應強度B.A,B兩點磁感應強度可能相等C.A,B兩點磁感應強度一定不相等D.A點磁感應強度可能小于B點磁感應強度,BD,,考查角度2:磁感應強度大小的計算【例2】磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線,它的電流是2.5A,導線長1cm,它受到的磁場力為510-2N,則:(1)這個位置的磁感應強度是多大?(2)如果把通電導線中的電流增大到5A時,這一點的磁感應強度應是多大?(3)如果通電導線在磁場中某處不受磁場力,是否能肯定這里沒有磁場?,(2)磁感應強度B是由磁場和空間位置(點)決定的,和導線的長度L、電流I的大小無關,所以該點的磁感應強度是2T.(3)無法確定,如果通電導線在磁場中某處不受磁場力,則該處可能沒有磁場,也可能該處有磁場,只不過由通電導線的放置情況造成通電導線不受磁場力.,答案:(1)2T(2)2T(3)見解析,,【針對訓練2】圖(甲)是實驗室里用來測量磁場力的一種儀器——電流天平,某同學在實驗室里用電流天平測算通電螺線管中的磁感應強度,他測得的數據記錄如下,請你算出通電螺線管中的磁感應強度B的大小.已知CD段導線長度為410-2m;天平平衡時鉤碼所受重力為410-5N;通過導線的電流為0.5A.,答案:210-3T,要點二電場強度E與磁感應強度B的比較,【例3】(多選)關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靜電力的作用,靜電力與所帶電荷量的比值定義為電場強度的大小B.電流元在磁場中一定受到磁場力作用,磁場力與通電導線長度和電流乘積的比值定義為磁感應強度的大小C.試探電荷所受靜電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,【針對訓練3】(2018包頭高二質檢)(多選)下列關于磁感應強度的方向和電場強度的方向的說法,正確的是()A.電場強度的方向與電荷所受的靜電力的方向相同B.電場強度的方向與正電荷所受的靜電力的方向相同C.磁感應強度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同D.磁感應強度的方向與小磁針S極所指的方向相同,BC,,解析:電場的方向與磁感應強度的方向都是人為規(guī)定的.正電荷在電場中受力的方向規(guī)定為電場中該點的電場方向,選項B正確,A錯誤;在磁場中規(guī)定小磁針靜止時N極所指的方向或N極的受力方向為該點的磁感應強度的方向,選項C正確,D錯誤.,學習效果檢測,1.(多選)一電流元放在同一勻強磁場中的四個位置,如圖所示,已知電流元的電流I、長度L和受力F,則可以用表示磁感應強度B的是(),AC,,2.關于磁感應強度,下列說法正確的是()A.由B=可知,B與F成正比,與IL成反比B.通電導線放在磁場中某點,該點就有磁感應強度,如果將通電導線拿走,該點的磁感應強度就變?yōu)榱鉉.通電導線所受磁場力不為零的地方一定存在磁場,通電導線不受磁場力的地方則B一定為0D.磁場中某一點的磁感應強度由磁場本身決定,,解析:磁感應強度B=只是一個定義式,而不是決定式;磁感應強度B是由磁場本身的性質決定的,與所放通電導線受磁場力F的大小,I,L的大小均無關,與是否放入通電導線無關,選項D正確,D,3.(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,則該處的電場強度為零B.一小段通電導線在某處不受安培力的作用,則該處磁感應強度一定為零C.把一個試探電荷放在電場中的某點,它受到的靜電力與所帶電荷量的比值表示該點電場的強弱D.把一小段通電導線放在磁場中某處,它所受的磁場力與該小段通電導線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的強弱,AC,,解析:通電導體受磁場力與電荷受靜電力不同,安培力的大小與導體放置的方向有關,導體與磁場方向垂直時磁場力最大,導體與磁場方向平行時磁場力為零.,4.(多選)有一段直導線長為1cm,通有5A的電流,把它置于磁場中的某點時,受到的磁場力為0.1N,則該點的磁感應強度B的值可能為()A.1TB.0.5TC.2TD.2.5T,CD,,解析:當I與B垂直時,由B=可解得B=2T,但題中未說明I與B垂直,故B的值也可能大于2T.,核心素養(yǎng)提升,(教師備用),學長經驗分享,【錯例分析】——錯誤理解B=及B的方向長10cm的通電直導線中通過1A的電流,在磁場強弱、方向都一樣的空間(勻強磁場)中某處受到的磁場力為0.4N,則該磁場的磁感應強度()A.等于4TB.大于或等于4TC.小于或等于4TD.方向與其所受到的磁場力方向一致,,【錯解】直接將有關數據代入公式B=及B=4T,A正確.和電場強度的方向與正電荷受力的方向相同相似,錯誤地認為D正確.,答案:B,注意:很多物理公式都是有適用條件的,不能不顧條件亂套公式.當題目情況和公式的條件不同時,不能直接代入數據求解.,