高中物理 3.3几种常见的磁场学案 新人教版选修31.doc

学习内容32 磁感应强度 3。3 几种常见的磁场学习目标1 通过研究磁场对通电导线的作用力来定义磁感应强度。2 理解磁感应强度b的定义、单位、矢量性和决定因素。会用公式f=bil解答有关问题3 了解分子电流假说，会用分子电流假说解释磁化、去磁现象。4 知道磁通量、磁通密度的概念。学习重、难点1 理解磁感应强度b的定义、单位、矢量性和决定因素2 磁通量的概念。学法指导自主、合作、探究知识链接1 磁场的基本性质2 常见几种磁体的磁场分布。3 用安培定则来判断直线电流、环形电流等磁场。学习过程用案人自我创新【自主学习】1、磁感应强度：将一小段通电直导线垂直磁场放置时，其受到的磁场力f与电流强度i成_、与导线的长度l成_，其中f/il是与通电导线长度和电流强度都_的物理量，它反映了该处磁场的_，定义f/il为该处的_.其单位为_，方向为该点的磁感线的_,也是小磁针在该处静止时n极的_。 2安培力的计算公式： （bi）3、磁场的叠加 磁感强度是矢量，空间某点的磁场的叠加遵循 。4、安培分子电流假说安培的分子电流假说是用来解释磁铁为什么能产生磁场的，在这个假说中安培认为：原子和分子等物质微粒内部，存在一种_（也叫做分子电流），每一个_产生的磁场使物体微粒成为一个_，安培分子电流假说指出，磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的_产生的5、磁通量在匀强磁场中，如果有一个与磁感应强度b垂直的平面，其面积为s，定义=_为穿过这个平面的磁通量，单位是 ，简称 ，符号为 。 如果平面与磁感应强度方向不垂直，如何计算穿过它的磁通量呢？一种方法是：考虑到磁感应强度是矢量，可以分解为平行于平面的分量和垂直于平面的分量，由于平行于平面的分量并不穿过平面，所以磁通量数值上等于垂直于平面的分量与面积的乘积，=bsins=bssin。另一种方法是：磁感应强度不分解，将平面的面积做投影，磁通量数值上等于磁感应强度与投影面积的乘积，=bs= bssin。不管用哪种方法来计算磁通量的值，必须保证=bs中的磁感应强度与平面垂直。6、磁通密度穿过单位面积的磁通量称为磁通密度，根据这一定义，磁通密度与磁感应强度数值上是等价的，即b=_。磁感线越密处（磁通密度越大），磁场的磁感应强度越大，磁感线越稀疏处，（磁通密度越小），磁场的磁感应强度越小。【范例精析】例1、一小段通电直导线放在空间某个区域中不受到安培作用，能否说导线所在的区域的磁感应强度为零？解析： 说明： 在电场中某点电荷不受电场力，可以肯定该点的电场强度等于零；磁场力比电场力复杂，通电导线与磁感线平行时是不受到安培力的，真是由于这一缘故，我们不能从安培力为零来推证磁感应强度也一定为零 例2、试比较电场强度的定义e=f/q和磁感应强度的定义b=f/il有什么相似之处。解析： 拓展： 物理学中用比值法来定义的物理量很多，例如：物质的密度、物质的比热容、电容器的电容、导体的电阻等等，凡是用比值来定义的物理量遵循同样的规律，比值与分子、分母所代表的物理量的具体大小无关，因此不能单纯从数学角度来理解这些物理概念，如不能理解为电场强度e与试探电荷受到的电场力f成正比，与试探电荷的电量成反比。例3、长10cm的通电导线，通以1a的电流，在磁场的强弱、方向都一样的空间（匀强磁场）中某处受到的磁场力为0。4n，则该磁场的磁感应强度为（ ）a 等于4t b.大于或等于4t c 小于或等于4t d.上述说法都错误 例4、一根软铁棒被磁化是因为 ( ) a软铁棒中产生了分子电流b软铁棒中分子电流取向杂乱无章c软铁棒中分子电流消失了d软铁棒中分子电流取向变得大致相同达标检测1关于磁感强度下列说法中正确的是（ ） （a）由b=f/il知，磁场中某点的磁感强度的大小与il的乘积成反比，与f成正比（b）无论i的方向如何都可由b=f/il求磁感强度的大小（c）磁场中某处磁感强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同（d）磁场中某点的磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关2磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（ ）(a) 1kg/as2 (b) 1kgm/as2 （c）1kgm2/s2 (d) 1kgm2/as23关于磁感应强度，下列说法正确的是：（ ）a磁感应强度只是描述磁场的强弱的物理量b通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度一定为零c通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零 d放置在磁场中lm的导线，通过la的电流，受到的力为1n时，该处磁感应强度就是1t 4一根导线长02m，通以3a的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是610-2n，则该处的磁感应强度b的大小是_t如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的b的大小是_t5在赤道上，地球磁场磁感应强度的大小是0.510-4t，则沿东西方向、长为20m，通有由西向东30a电流的水平导线，受地磁场作用力的大小为_。5利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象( ) a永久磁铁的磁场 b直线电流的磁场c环形电流的磁场 d软铁被磁化产生磁性6磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是( a分子电流消失 b分子电流的取向变得大致相同 c分子电流的取向变得杂乱 d分子电流的强度减弱 7一平面线圈用细杆悬于p点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图3-3-6所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置b和位置c的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是( )a一直变大 b一直变小c先变大后变小 d先变小后变大8如图3-3-7所示,两根平行的直导线,通以大小相等、方向相反的电流，下列说法中正确的是( ) (a)两根导线之间不存在磁场 (b)两根导线之外不存在磁场(c)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向里(d)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向外9在b=0.48t的匀强磁场中,有一个长为l1=0.20m,宽为l2=0.10 m的矩形线圈,求下列情形通过线圈的磁通量:(1) 线圈平面与磁感方向平行；(2) 线圈平面与磁感方向垂直；(3) 线圈平面与磁感方向成60o角；(4) 若题（3）中线圈的匝数为100匝,结果又如何？10在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线，电流方向如图3-3-8所示，各导线的电流大小相等，、4个区域的面积相等，则垂直纸面指向纸内磁通量最大的区域是_，垂直纸面指向纸外磁通量最大的区域是_11如