高中物理课件 第5章 第3、4节 磁感应强度 磁通量 磁与现代科技.ppt

第5章 第3 4节 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 读教材 填要点 要点一 要点二 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 试身手 夯基础 要点三 1 理解磁感应强度的概念及其矢量性 2 知道匀强磁场及其磁感线分布情况 3 理解磁通量的概念以及与磁感应强度的关系 4 了解磁现象在生活 生产中的应用 关注与磁相关的现代技术发展 读教材 填要点 一 磁感应强度1 定义穿过垂直于磁感线的的磁感线条数等于该处的磁感应强度 用符号表示 2 方向磁场中某点磁感应强度的方向 即该点的方向 就是放在该点的小磁针受力的方向 单位面积 B 磁场 N极 3 物理意义及单位磁感应强度描述磁场的和 在国际单位制中 单位是 简称特 符号为T 1T 1N A m 4 匀强磁场某个区域内各点的磁感应强度和都相同的磁场 在匀强磁场中 磁感线是一组且的直线 强弱 方向 特斯拉 大小 方向 平行 等距 5 磁场叠加原理如果有几个磁场同时存在 它们的磁场就互相叠加 这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的 矢量和 二 磁通量1 磁通量磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线 用 表示 2 计算公式 其中S为和磁场方向的有效面积 3 单位国际单位 简称 符号 1Wb 条数 BS 垂直 韦伯 韦 Wb 1T m2 垂直 三 记录与磁磁记录可以用来记录 图像 也可以用来记录其他信息 磁记录可以应用到电脑 电视 人造卫星和太空船的信息记录和上 声音 传送 四 交通与磁 1 磁技术在交通中的应用是制成了 2 磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和方式两种形式 磁悬浮列车 超导电磁铁相斥 解析 由磁通量及磁感应强度之间的关系 BS可知 磁通量与磁感强度和磁场中的面积有关 所以A B都是错误的 因为磁通密度就是磁感应强度 所以C项错误 对于一个确定的磁场B 穿过1m2面积的最大磁通量就是在数值上等于磁感应强度的大小 所以D项正确 答案 D 2 关于匀强磁场 下列说法中不正确的是 A 在匀强磁场中 磁感线是一组平行且等距的直线B 在匀强磁场中 穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积C 在匀强磁场中 互相平行的相等面积里通过的磁感线条数相同 D 某一区域里 磁感应强度的大小和方向处处相同 这个区域叫做匀强磁场 解析 由匀强磁场的定义可知 A D正确 由 BScos 可知 B错误 C正确 答案 B 3 有一匀强磁场 它的磁感线与一矩形线圈平面成30 角 线圈面积为10 2m2 穿过此线圈的磁通量为1 10 3Wb 则该磁场的磁感应强度大小为 答案 0 2T 4 如图5 3 1所示 磁带录音机既可用来录音 也可用来放音 其主要部件为可匀速行进的磁带和绕有线圈的磁头 录音时线圈中的电流产生 从而使磁带的磁粉层 图5 3 1 解析 录音时 磁带要通过一块电磁铁 录制磁头 磁头的线圈中的电流产生的磁场随声音或影像信号而改变 当磁带以恒定速度通过磁头时 变化的磁场将磁带上的磁粉层磁化 于是磁带上记录下与声音和影像相应的磁信号 答案 磁场磁化 1 磁感应强度磁感应强度描述磁场的强弱及方向 是矢量 磁场中某点的磁感应强度的方向与在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致 磁感应强度的大小通常用磁感线的密度表示 即穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数用 B 表示 2 磁感应强度与磁感线的关系 1 大小 在磁场中 磁感应强度大的地方磁感线密 磁感应强度小的地方 磁感线疏 即磁感线的疏密反映了磁感应强度的大小 2 方向 磁场中某点磁感应强度的方向沿经过该点的磁感线的切线方向 3 磁感应强度与电场强度的比较 1 下列关于磁感应强度的方向的说法中错误的是 A 磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向B 磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C 小磁针N极指向就是该处磁感应强度的方向D 小磁针N极受力的方向就是该处磁感应强度的方向 思路点拨 解答本题时可按以下思路分析 解析 根据磁感应强度的定义 B的方向就是磁场的方向 磁场的方向可以有三种表述 一是磁感线的切线方向 二是小磁针静止时N极指向 三是小磁针N极受力的方向 故A B D对 而C中忽视了小磁针 静止 的条件 故C错 答案 C 磁感应强度是对磁场中某点而言的 关于磁场的方向 磁感应强度的方向 磁感线的切线方向 小磁针的N极受力及静止所指的方向对磁场中的同一点是一致的 1 对磁通量 的理解 1 磁通量计算公式 BS中 B是匀强磁场的磁感应强度 S是平面在垂直磁场方向的投影面积 2 磁通量是标量 但有正负 当磁感线从某一平面穿入时 若规定磁通量为正值 则穿出此平面时为负值 3 磁通量是表示穿过某平面的磁感线条数的多少 在今后的应用中往往根据穿过平面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小 2 磁通量的变化 一般有三种情况 1 磁感应强度B不变 有效面积S变化 则 2 1 B S 2 磁感应强度B变化 磁感线穿过的有效面积S不变 则 2 1 B S 3 磁感应强度B和回路面积S同时发生变化时 2 1 但此种情况下 B S 名师点睛 计算穿过某一平面的磁通量的变化时 1 明确磁场是否为匀强磁场 知道磁感应强度的大小 2 明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角 准确找出Sn 3 平面的面积应为磁感线通过的有效面积 2 如图5 3 2所示 框架面积为S 框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直 则穿过平面的磁通量为 若使框架绕OO 转过30 角 则穿过框架平面的磁通量为 若从初始位置转过90 角 则穿过框架平面的磁通量为 若从初始位置转过180 角 则穿过框架平面的磁通量的变化是 图5 3 2 审题指导 解决此题需把握以下两点 1 明确磁感线方向与平面的关系 2 明确磁感线穿过平面的方向 对磁通量的问题求解注意以下三方面 1 明确磁感线的方向与平面的关系 2 明确磁感线的穿过方向 即明确其正负 3 注意是什么因素变化引起的磁通量的变化 1 磁记录原理以磁带为例 磁带为一具有磁性敷层的合成树脂长带 录制时 磁带通过一块电磁铁 录制磁头 磁头产生的磁场随声音或影像信号而改变 当磁带以恒定的速度通过磁头时 变化的磁场将磁带上的磁粉层磁化 于是在磁带上就记录下与声音和影像相应的磁信号 当播放录制内容时 磁带再次通过相同的磁头 磁带磁性颗粒的排列方式使通过磁头的电流与录制时的电流一致 如果破坏磁性粒子的排列方式 则可将录制的内容清除掉 2 磁悬浮列车的原理磁悬浮列车的原理并不深奥 它是运用磁铁 同性相斥 异性相吸 的性质 使磁铁具有抗拒地心引力的能力 即 磁性悬浮 科学家将 磁性悬浮 这种原理运用在铁路运输系统上 使列车完全脱离轨道而悬浮行驶 成为 无轮 列车 时速可达几百千米以上 这就是所谓的 磁悬浮列车 亦称之为 磁垫车 磁悬浮列车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽形导轨上的线圈所产生的电磁力相互排斥 使车体上浮 槽形导轨两侧的线圈产生的磁场与车上的电磁铁的磁场之间相互作用 从而产生牵引力 使车体保持悬浮状态前进 减小或消除了车轮跟铁轨间的撞击 从而达到提速的目的 3 超导是当今高科技的热点 当一块磁铁靠近超导体时 超导体会产生强大的电流对磁体有排斥作用 这种排斥力可使磁体悬浮在空中 磁悬浮列车就是采用了这种技术 1 超导体产生强大的电流是由于 A 超导体中磁通量很大B 超导体中磁通量变化很快C 超导体电阻为零D 超导体电阻变大 2 磁悬浮的原理 A 超导体电流的磁场方向与磁体相同B 超导体电流的磁场方向与磁体相反C 超导体使磁体处于失重状态D 超导体使磁体处于超重状态 审题指导 本题的基本原理是利用磁场力的作用 磁体的受力分析是解决问题的前提 解析 据欧姆定律知电流大的原因是超导体的电阻为零 所以 1 选项为C 磁悬浮中超导电磁铁相斥方式是据同名磁极相斥原理而悬浮起来的 悬起来时 超导体产生的磁力与磁体重力平衡 所以 2 选项为B 答案 1 C 2 B 磁在我们现实生活中有非常广泛的应用 其基本原理是利用磁极间的相互作用 即同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引的原理 1 对应要点一 下列说法中正确的是 A 通过某面的磁感线条数为零则此面处磁感应强度一定为零B 空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C 平行放置的两条形磁铁间异名磁极间的磁场为匀强磁场D 磁感应强度为零 则放在该处的某面通过的磁感线条数不一定为零 解析 磁感应强度反映磁场的强弱和方向 它的方向就是该处磁场的方向 故B正确 磁感应强度为零 放在该处的某面就无磁感线穿过 故D错误 但是若某面无磁感线穿过 可能磁场很强而平面平行于磁场放置导致磁感线穿过该面的条数为零 所以A不正确 两平行放置异名磁极间的磁场不是匀强磁场 近距离两异名磁极间的磁场才是匀强磁场 C错误 答案 B 2 对应要点二 如图5 3 3所示 矩形线框abcd的长和宽分别为2L和L 匀强磁场的磁感应强度为B 虚线为磁场的边界 在线框以ab边为轴转过60 的过程中 穿过线框的磁通量的变化情况是 图5 3 3 A 变大B 变小C 不变D 无法判断解析 原 1 BS BL2 2 B 2L2cos60 BL2 C正确 答案 C 3 对应要点三 下列关于磁记录的说法不正确的是 A 计算机的硬盘是利用磁记录原理来工作的B DVD光盘是利用磁记录原理来刻录信息的C 录音机录音利用了电流的磁效应D 录音带会被磁铁吸起来 解析 计算机的硬盘是利用磁片储存信息的 故A对 DVD光盘刻录是利用激光在存储介质上烧出不同的痕迹来记录信息的 故B错 录音机录音过程是磁