鲁科版选修31 第5章 磁场 章末复习课 学案.doc

巩固层知识整合(教师用书独具)体系构建核心速填1磁场的定义磁体或电流周围存在一种特殊物质，这种物质能够传递磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫作磁场2磁场的产生(1)磁体周围存在磁场；(2)电流周围存在磁场电流的磁效应(1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现)；(3)运动的电荷周围存在磁场3磁场方向在磁场中的任一点，小磁针北极(n极)所受磁场力的方向，亦即小磁针静止时北极(n极)所指的方向，就是那一点的磁场方向，该点的磁场方向跟小磁针南极(s极)受力方向相反4安培定则应用(1)直线电流磁场方向判断用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲四指所指的方向就是磁感线环绕的方向(2)环形电流的磁场方向判断右手弯曲的四指表示电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的磁场方向(3)通电螺线管的磁场方向判断用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说拇指指向通电螺线管的n极(或北极)5磁场的描述(1)磁感线：如果在磁场中画出一些有方向的假想曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，这样的曲线称为磁感线(2)磁感应强度定义：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度用符号b表示单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，符号为t,1 t1 n/(am)方向：磁场中某点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，也就是放在该点的小磁针n极受力的方向，是矢量(3)磁通量定义：磁场中穿过磁场某一面积s的磁感线条数叫作穿过这个面积的磁通量计算公式：bs，此公式的适用条件：a匀强磁场；b.磁感线与平面垂直单位：在国际制单位制中是韦伯，简称韦，符号是wb，1 wb1 tm2.提升层能力强化安培定则的应用和磁场的叠加1.安培定则描述了电流方向与磁场方向之间的关系，应用它可以判断直线电流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向，在应用时，应注意分清“因”和“果”：(1)直线电流的磁场：拇指指向“原因”即电流方向；四指指向“结果”即磁感线的环绕方向(2)环形电流的磁场：四指指向“原因”即电流方向；拇指指向“结果”即中心轴线的磁感线方向(3)通电螺线管的磁场：四指指向“原因”即电流方向；拇指指向“结果”即螺线管内部沿中心轴线的磁感线方向，亦即指向螺线管的n极2一个其他形状的电流(如矩形、三角形等)的磁场，从整体效果上可等效为环形电流的磁场，采用安培定则判定也可以分成几段直线电流判定，然后利用磁场叠加思想处理3磁场的叠加：磁感应强度是矢量，合成时遵从平行四边形定则(多选)有两根长直导线a、b互相平行放置，如图51所示为垂直于导线的横截面图在如图所示的平面内，o点为两根导线连线的中点，m、n为两导线连线的中垂线上的两点，与o点的距离相等，am与mn夹角为.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流i，单根导线中的电流在m处产生的磁感应强度为b0.则关于线段mn上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是()am点和n点的磁感应强度方向一定相反bm点和n点的磁感应强度大小均为2b0cos cm点和n点的磁感应强度大小均为2b0sin d在线段mn上各点的磁感应强度都不可能为零图51ab作出两根导线在m、n处产生的磁感应强度的示意图，并根据平行四边形定则求出合磁场，如图所示，则mn两点的磁感应强度b大小相等，b2b0cos ，方向相反，选项a、b均正确，c错误；在线段mn的中点o处，合磁感应强度的矢量和为零，选项d错误针对训练1如图52所示，电流从a点分两路通过对称的环形分路汇合于b点，在环形分路的中心处的磁感应强度()a垂直于环形分路所在平面，且指向纸内b垂直于环形分路所在平面，且指向纸外c在环形分路所在的平面内，且指向a点d为零图52d环形分路acb与环形分路adb关于环形分路的中心对称，对两分路分别应用安培定则可判断两分路在中心处产生的磁场相互抵消，故中心处的磁感应强度为零学习磁通量应注意的问题1.磁通量的正负问题磁通量是标量，但有正负之分磁通量的正负不代表大小，只反映磁通量是怎么穿过某一平面的，若规定向里穿过某一平面的磁通量为正，则向外为负尤其在计算磁通量变化时更应注意2有效面积问题定义式bs中的面积s指的是垂直于匀强磁场方向的面积，如果平面跟磁场方向不垂直，应取垂直磁场方向上的投影面积，即为有效面积3净磁通量问题若穿过某一平面的磁感线既有穿出的又有穿入的，则穿过该平面的合磁通量为净磁感线的条数，即净磁通量4多匝线圈问题从磁通量的定义中可以看出，穿过某一面积的磁通量是由穿过该面积的磁感线条数的多少决定的，所以，只要n匝线圈的面积相同，放置情况也相同，则n匝线圈与单匝线圈的磁通量相同，即磁通量的大小与线圈匝数n无关(多选)如图53所示是等腰直角三棱柱，其中正方形abcd的边长为l，按图示位置放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为b，下列说法中正确的是()a通过abcd平面的磁通量为bl2b通过bcfe平面的磁通量为bl2c通过adfe平面的磁通量为零d通过整个三棱柱的磁通量为零图53bcd磁感应强度b和abcd平面不垂直，根据bscos 知，穿过abcd平面的磁通量为bl2，故a项错误；磁感应强度b和bcfe平面垂直，故b项正确；磁感应强度b和adfe平面平行，故通过adfe平面的磁通量为零，c项正确；磁感线从abcd平面穿入，进入三棱柱后不终止，从bcfe平面穿出，若穿入磁通量为正，则穿出磁通量为负，故穿过整个三棱柱的磁通量为零，d项正确(1)对磁通量的计算式，只适用于匀强磁场，对非匀强磁场不能直接用bs计算.(2)由于磁感线是闭合曲线，因此穿过任何一个闭合曲面的磁通量均为零.(3)穿过线圈的磁通量与磁场的强弱和线圈横截面的大小有关，与线圈的匝数无关.针对训练2边长为0.20 m的正方形线圈固定在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面夹角30，磁感应强度大小b随时间t的变化规律为b25t(t)，求在第1 s内穿过线圈的磁通量变化