选修3—1《磁场》3：磁感应强度磁通量.doc

三、磁感应强度 磁通量教学目标1、理解磁感应强度的定义及物理意义，知道磁通量及计算2、用磁感应强度的定义式（安培力公式）进行有关计算。2、体会比值定义的特点和类比的思维方法重点难点重点：磁感应强度的定义及磁通量的求解难点：有安培力参与下的力学问题的分析与计算设计思想 磁感应强度是描述磁场力的性质的物理量，其概念的建立是本节课的重难点，与第一章“电场”相似要引入“电流元”，通过对电流元的受力F与IL的比值来定义磁感应强度，但必须注意导线与磁场要垂直放置。另外磁感应强度B是矢量，可以分解，我们就能对安培力公式作进一步的推广，并就此能解决有安培力参与下的力学问题的分析。磁通量也可描述磁场强弱磁通密度，磁通量是标量但有方向，而且可以变化。教学资源： 多媒体课件教学设计【课堂引入】磁感线与电场线一样可以定性描述磁场的强弱，我们能否从电场强度的定义中得到启示，引入一个能定量描述磁场强弱的物理量呢？问题1：在电场中我们引入元电荷，那么在磁场中我们引入什么？（提醒学生用类比的思想）【电流元IL】问题2：电场对电荷有力的作用，我们从元电荷的受力与q比值定义电场强度，而磁场对电流也有力的作用，我们是否也可从电流元的受力定义呢？【可以：电流元的受力F与IL比值定义为磁感应强度B】【课堂学习】磁感应强度（B）1、定义：在磁场中某一点垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟IL（电流强度与导体长度的乘积）的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度在同一点：L变为2L、3L或I变为2I、3I，力从F变为2F、3F，但F/IL不变在不同的点：同样的IL，受力不同，且F/IL不同故：磁场中确定的点B是确定的，与通电导线的受力F及IL无关，所以不可说B与F成正比，与IL成反比。2、大小：B=F/IL（电流方向与磁感线垂直）3、方向为磁场方向（磁感线的切线方向或是小磁针N极受力方向、是小磁针静止时N极的指向）不是导线受力方向；也不是电流方向4、单位：特斯拉（T） 1T=1N/Am）5、磁感应强度B是矢量：合成或分解（满足平行四边形运算法则）当磁场与电流不垂直时，是磁场的垂直分量有效学习活动一：关于磁感应强度B,下列说法中正确的是【 】A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关B.磁场中某点B的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C.在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时,该点B值大小为零D.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大学习活动二：（2011全国）如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是【 】.a点 .b点 .c点 .d点学习活动三：（2013江苏押题）分别置于a、b两处的长直导线通相同大小的电流，垂直纸面放置，如图，ac=cb=bd，已知c点磁感应强度大小为B1，dc点磁感应强度大小为B2，若将b处导线移去，则【 】Ac点磁感应强度大小为B1B2 Bc点磁感应强度大小为B1/2Cd点磁感应强度大小为B2/2B1 Dd点磁感应强度大小为B1/2B2磁通量1磁通量：穿过某一面积磁力线条数，是标量 =BS单位：韦伯（Wb） 1Wb=1Tm22磁通密度：垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数，即磁感应强度B3二者关系：B/S（当B与面垂直时），BScos（是B与S的夹角）求磁通量时如B与S不垂直，则B与S垂直的分量有效为标量但有方向（同一平面内磁场方向相反则磁通相互抵消或穿进、穿出的面反了则方向相反）磁通量的变化量=21学习活动四 ：面积S=0.4m2的线圈处在磁场中穿过磁通量为=0.2wb，则匀强磁场的B为： A、0.6T B、0.3T C、0.5T D、0.8T 【 】学习活动五： 一边长为10cm的正方形线圈abcd，共10匝.放在一匀强磁场中，磁感应强度为0.2T,磁场方向垂直于cd边，且与竖直平面成37角，如图所示.线圈有水平位置绕ab边转到竖直位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是多少？【答案：2.810-3Wb】学习活动六：如图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6102 kg的通电直导线，电流大小I1 A、方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T、方向竖直向上的磁场中，设t0时，B0，求需要几秒，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)【答案：5s】【课堂小结】及【板书设计】三、磁感应强度 磁通量磁感应强度（B）1、定义：在磁场中某一点垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟IL（电流强度与导体长度的乘积）的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度在同一点：L变为2L、3L或I变为2I、3I，力从F变为2F、3F，但F/IL不变在不同的点：同样的IL，受力不同，且F/IL不同故：磁场中确定的点B是确定的，与通电导线的受力F及IL无关，所以不可说B与F成正比，与IL成反比。2、大小：B=F/IL（电流方向与磁感线垂直）3、方向为磁场方向（磁感线的切线方向或是小磁针N极受力方向、是小磁针静止时N极的指向）不是导线受力方向；也不是电流方向4、单位：特斯拉（T） 1T=1N/Am）5、磁感应强度B是矢量：合成或分解（满足平行四边形运算法则）磁通量1磁通量：穿过某一面积磁力线条数，是标量 =BS单位：韦伯（Wb） 1Wb=1Tm22磁通密度：垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数，即磁感应强度B3二者关系：B/S（当B与面垂直时），BScos（是B与S的夹角）求磁通量时如B与S不垂直，则B与S垂直的分量有效为标量但有方向（同一平面内磁场方向相反则磁通相互抵消或穿进、穿出的面反了则方向相反）磁通量的变化量=21课堂反馈1、有一小段通电导体，长为1cm，电流为5A，把它置入磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B一定是【 】（A）B=2T （B）B2T （C）B2T （D）以上情况都有可能2、如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a,b,c,d四个点，若a点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是【 】A.直导线中电流方向是垂直纸面向里的B.C点的实际磁感应强度也为0C. d点实际磁感应强度为，方向斜向下，与B夹角为450D.以上均不正确3、如图，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成角。求：(1)棒ab受到的摩擦力； (2)棒对导轨的压力。【答案：（1）BILsin （2）mgBILcos】课后测评1、下列说法中正确的是【 】（A）磁场磁感应强度与放入其中的电流元受到的力成正比（B）磁场磁感应强度与放入其中的电流元的长度成反比（C）磁场磁感应强度与放入其中的电流元中通过的电流的大小成反比（D）磁场磁感应强度与放入其中的电流元无关2、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是【 】（A）通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大（B）通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大（C）磁感应强度的大小跟放在磁场中的通电导线所受力的大小成正比（D）磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力大小和方向无关3、下列关于磁感应强度方向的说法中，正确的是【 】（A）某处磁感应强度的方向就是一小段通电导线放在该处是所受磁场力的方向（B）小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向（C）垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向（D）磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4、关于磁感应强度的单位T，下列表达式中不正确的是【 】 (A)1T=1Wbm2 (B)1T=1Wbm (C)1T=1Ns/C.m (D)1T=1N/Am5(2012全国理综)如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是【 】A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同fdcbaxyze6、一根长0.2m的导线，通过导线中的电流为3A，在匀强磁场中某处受到的最大安培力为610-2N，则该处磁感应强度为多少？【答案：0.1T】7、如图，在x轴、y轴和z轴构成的空间直角坐标系中，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向沿x轴的正方向，且ab=dc=0.4m，bc=ef=ad=0.