《2018-2019高中物理 第三章 磁場 3.2 磁感應強度課件 新人教版選修3-1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019高中物理 第三章 磁場 3.2 磁感應強度課件 新人教版選修3-1.ppt（61頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、2磁感應強度,一、磁感應強度的方向1.磁感應強度的物理意義：描述磁場___________的物理量。2.磁感應強度的方向：小磁針____________________規(guī)定為該點的磁感應強度的方向，簡稱為磁場方向。,強弱和方向,靜止時N極所指的方向,二、磁感應強度的大小1.電流元：很短的一段通電導線中的________________________。,電流I與導線,長度L的乘積,,2.影響通電導線在磁場中受力大小的因素(僅限通電導線與磁場方向垂直時)：(1)導線受力既與導線的長度L成正比，又與導線中的電流I成_____(選填“正比”或“反比”)，即與______________成正比。(2)

2、同樣的I、L，在不同的磁場中，或在非勻強磁場的不同位置，導線受力一般__(A.不同B.相同)。,正比,I和L,的乘積IL,A,,3.磁感應強度的大?。捍怪狈湃氪艌鲋心滁c的電流元受到的磁場力與_________的比值，公式為B=____。4.單位：_______，符號是__，單位間關系：1T=___________。,該電流元,特斯拉,T,1N/(Am),,【思考辨析】(1)磁感應強度方向即小磁針靜止時S極所指方向。()(2)雖然公式B=是根據導線在勻強磁場中受力推導出來的，但卻適用于任何磁場。()(3)從B=可以看出，磁場的磁感應強度與導線在磁場中受的磁場力F成正比，與IL成反比。(),,(4

3、)在物理學中，把很短一段通電導線叫作電流元。()(5)磁感應強度的方向與檢驗電流的受力方向相同。(),,提示：(1)。小磁針靜止時N極所指方向為磁感應強度方向，錯誤。(2)√。公式B=是磁感應強度定義式，適用于任何磁場，正確。(3)。磁場的磁感應強度由磁場本身決定，與磁場力F、導線長度L以及電流I大小無關，錯誤。,,(4)。把很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL叫作電流元，錯誤。(5)。磁感應強度的方向與小磁針N極受力的方向相同，與檢驗電流的受力方向不同，錯誤。,,【生活鏈接】地質學家為什么能通過巖石的極性和磁化的強度來判斷巖石的形成年代？,,提示：科學家推測，地球磁場的強度和方向

4、隨著時間的推移在不斷改變，地殼下面的熔巖由于地球內部的壓力，從板塊之間的縫隙向上涌動，在接近地表時變冷變硬，形成巖石。后來形成的巖石把早年形成的巖石向裂縫的兩側推移，因此越是靠近板塊間的裂縫的巖石就越“年輕”。熔巖冷卻變硬形成巖石的同時，其中鐵磁性物質中的磁疇按照地球磁場的方向排列，,,并被固定下來。因此，巖石忠實記錄了它形成時的地球磁場的方向。通過研究巖石的極性和磁化強度、根據地球磁場的強度和方向隨時間變化的規(guī)律就可以判斷巖石形成的年代。,知識點一對磁感應強度的理解探究導入：觀察“影響通電導線受力的因素的實驗”，思考以下幾個問題：,(1)如何根據實驗現象判斷通電導線所受磁場力F的大?。?2)

5、實驗中是采用什么方法來探究通電導線受力大小與導線長度和電流的關系的？,提示：(1)可以根據通電導線擺動角度的大小來判斷所受磁場力F的大小，擺動角度越大，所受磁場力F越大。(2)采用控制變量法。,,【歸納總結】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B=適用于任何磁場，在非勻強磁場中IL為電流元，相當于電場中的“試探電荷”。,,(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：磁感應強度

6、B是一個矢量，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。,,3.磁感應強度的決定因素：磁感應強度反映磁場本身的特性，其值決定于磁場。其值與放入的檢驗電流的電流強度、導線長度、擺放方向、檢驗電流是否受到磁場力及檢驗電流是否存在等均無關系。,【典題通關】【典例】關于磁感應強度，下列說法正確的是()A.若長為L、電流為I的導體在某處受到的磁場力為F，則該處的磁感應強度必為B.由

7、B=知，B與F成正比，與IL成反比,C.由B=知，一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力的作用，說明該處B=0D.磁感應強度的方向就是小磁針北極所受磁場力的方向,【正確解答】選D。只有當通電導線垂直放入磁場中，磁感應強度才為，若導線與磁場不垂直，則磁感應強度大于，故A錯誤；B=是采用比值法定義的，B與F、IL等無關，不能說B與F成正比，與IL成反比，故B錯誤；一小段通電導線在某處不受磁場力，該處不一定無磁場，也可能是因為導線與磁場平行，故C,錯誤；磁感應強度的方向就是該點的磁場方向，也就是小磁針北極所受磁場力的方向，所以D正確。,,【過關訓練】1.下列關于磁感應強度大小的說法正確的是()A.通電

8、導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大B.通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大C.放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同D.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,,【解析】選D。因為磁場中某點的磁感應強度的大小和方向由磁場本身決定，與通電導線的受力及方向都無關，所以A選項錯誤，D選項正確。因為通電導線在磁場中受力的大小不僅與磁感應強度有關，而且與通電導線的取向有關，故B選項錯誤。對C選項雖然勻強磁場中磁感應強度處處相等，但當導線在各個位置的放置方向不同時，導線所受安培力是不相同的(導線與,,磁場垂直時所受安培力最大，與磁場平行時所受安培力為零)，而C選

9、項中沒有說明導線在各個位置的取向是否相同，所以C選項錯誤。,,2.在勻強磁場中某處P放一個長度為L=20cm，通電電流I=0.5A的直導線，測得它受到的最大磁場力F=1.0N，其方向豎直向上，現將該通電導線從磁場中撤走，則P處磁感應強度為(),A.零B.10T，方向豎直向上C.0.1T，方向豎直向下D.10T，方向肯定不沿豎直向上的方向【解析】選D。由B=，得B=T=10T。因為B的方向與F的方向垂直，所以B的方向不會沿豎直向上的方向。,,【補償訓練】1.關于磁感應強度的方向，下面說法正確的是()A.放置在磁場中某點小磁針靜止時N極所指方向就是該點磁感應強度的方向B.磁場中某點磁感應強度的方向

10、就是小磁針在該點的受力方向,,C.磁場中某點磁感應強度的方向由放置在該點的小磁針靜止時N極所指方向決定D.若把放置在磁場中的小磁針移走，則該點的磁感應強度方向就會發(fā)生變化,,【解析】選A。根據磁感應強度方向的規(guī)定，小磁針靜止時N極所指方向就是該點磁感應強度的方向，A正確；小磁針在磁場中N極與S極受力方向相反，而某點磁感應強度的方向是確定的，B錯誤；磁場中某點磁感應強度的方向由磁場本身決定，與小磁針無關，C、D錯誤。,,2.(多選)如圖所示，直導線處于足夠大的磁場中，與磁感應強度B成θ=30角，導線中通過的電流為I，為了增大導線所受的安培力，可采取的辦法是(),,A.增大電流IB.增加直導線的長

11、度C.使導線在紙面內順時針轉30角D.使導線在紙面內逆時針轉60角,,【解析】選A、B、D。由F=BILsinθ可知，選項A、B正確；當導線在紙面內順時針轉30角時，導線所受安培力為零，選項C錯誤；當導線在紙面內逆時針轉60角，導線所受安培力F=BIL，達到最大，選項D正確。,,知識點二磁感應強度與電流強度的比較探究導入：(1)電荷不受電場力的地方一定沒有電場嗎？通電導線不受磁場力的地方一定沒有磁場嗎？(2)正電荷受電場力的方向是電場強度的方向，通電導線受磁場力的方向是磁感應強度的方向嗎？,,提示：(1)電荷在電場中一定受電場力，不受電場力的地方一定沒有電場；通電導線在磁場中平行磁場放置時不受

12、磁場力，故通電導線不受磁場力的地方可能有磁場。(2)磁感應強度的方向是小磁針N極的受力方向，或小磁針靜止時N極的指向，并不是通電導線受磁場力的方向。,,【歸納總結】1.電場和磁場中物體的受力情況：(1)在電場中某一確定的位置放置一個檢驗電荷，該電荷受到的電場力是唯一確定的。(2)在磁場中某一確定的位置放入一段導線，該導線受到的磁場力還與導線放置的方向及電流方向有關。,,2.電場強度和磁感應強度的區(qū)別和聯系：,,,【易錯提醒】(1)不能認為磁感應強度方向與通電導線受力的方向一致。受電場中電場強度的方向是該點正電荷的受力方向的影響，誤認為磁感應強度的方向與通電導線受力的方向一致。(2)實際上磁感應

13、強度的方向規(guī)定為小磁針N極受力的方向，即小磁針靜止時N極的指向。磁感應強度的方向與該點電流元所受力的方向既不相同，也不相反。,【典題通關】【典例】(多選)(2018濟寧高二檢測)關于磁感應強度B和電場強度E的比較，下列說法正確的是(),,A.磁感應強度B和電場強度E都是矢量B.磁感應強度B和電場強度E都是由場本身決定的C.磁感應強度B和電場強度E的方向是檢驗電流和檢驗電荷在場中受力的方向D.磁感應強度B和電場強度E都是用比值來定義的,,【正確解答】選A、B、D。磁感應強度B和電場強度E都是矢量，磁感應強度B的方向是小磁針N極受力的方向，與檢驗電流元受力的方向垂直，電場強度E的方向與檢驗正電荷所

14、受的電場力的方向相同，所以選項A正確，選項C錯誤，B和E都是比值定義法定義的物理量，它們都與檢驗電流元或檢驗電荷無關，都是由場本身決定的，所以選項B、D都正確。,,【過關訓練】(多選)(2018桂林高二檢測)下列敘述正確的是()A.電荷在某處不受電場力作用，則該處電場強度為零B.一小段通電導體在某處不受磁場力作用，則此處磁感應強度一定為零,C.表征磁場中某點的強弱，是把一小段通電直導線放在該點時受到的磁場力與該小段導線的長度和電流的乘積的比值D.表征電場中某點的強度，是把一個檢驗電荷放到該點時受到的電場力與檢驗電荷本身電荷量的比值,【解析】選A、D。根據公式E=，電荷在某處不受電場力作用，則該

15、處電場強度為零，故A正確；一小段通電導體在某處不受磁場力作用，有可能是導線與磁場平行，此處磁感應強度不一定為零，故B錯誤；表征磁場中某點的強弱，是把一小段通電導線垂直于磁場的方向放在該點時受到的磁場力與該小段導線的長度和,電流的乘積的比值，故C錯誤；表征電場中某點的強弱，是把一個檢驗電荷放到該點時受到的電場力與檢驗電荷的比值，故D正確。,【補償訓練】1.(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電場力的作用，電場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

16、荷所受電場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,【解析】選A、C。電荷在電場中一定受電場力的作用，且E=，A正確；正電荷所受電場力方向與電場方向相同，負電荷所受電場力的方向與電場方向相反，C正確；電流元在磁場中與磁場方向垂直放置時，一定受磁場力的作用，并且B=，平行時不受磁場力，B錯誤；磁感應強度的方向不是根據電流元的受力方向規(guī)定的，D錯誤。,2.(多選)磁感應強度B=，與下列哪個物理量的表達式體現了相同的物理方法()A.加速度a=B.電場強度E=C.電容C=D.電阻R=,【解析】選B、C、D。磁感應強度B=是比值定義法；a=是加速度的決定式，a隨

17、F、m的變化而變化；電場強度E不隨F、q的變化而變化，E=利用的是比值定義法；電容C與Q、U無關，C=利用的是比值定義法；電阻R不隨U、I的變化而變化，R=利用的是比值定義法，綜上所述選B、C、D。,3.(多選)比值法定義物理量是物理學中常用的一種方法，所謂比值法定義物理量就是利用兩個或者幾個物理量的比值作為新的物理量。例如電場強度E=，磁感應強度B=等都是利用比值法定義的。關于這兩個式子下列說法正確的是(),A.E=說明E與F成正比，與q成反比，B=說明B與F成正比，與I和L的乘積成反比B.E由電場自身性質決定，與F和q無關，F與q成正比C.B由磁場自身性質決定，與F和IL無關，F與IL成正

18、比D.E與F和q無關，F與q也無關；B與F和IL無關，F也與IL無關,【解析】選B、C。所謂比值定義法，就是用兩個基本的物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法。比值法定義的基本特點是被定義的物理量往往是反映物質的最本質的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變。電場強度與放入電場中的電荷無關，所以E=、B=屬于比值定義法，故A錯誤。E由電場自身性質決定，與F和q無關，F與q成正比，故B正確。,B由磁場自身性質決定，與F和IL無關，F與IL成正比，故C正確。E與F和q無關，F=qE，F與q有關；B與F和IL無關，F=BIL，F也與IL有關，故D錯誤。,【拓展例題】考查內容：用圖象描述磁場問題先后在磁場中A、B兩點引入長度相等的短直導線，導線與磁場方向垂直。如圖所示，圖中a，b兩線分別表示在磁場中A，B兩點導線所受的磁場力F與通過導線的電流I的關系。下列說法中正確的是(),A.A，B兩點磁感應強度相等B.A點的磁感應強度大于B點的磁感應強度C.A點的磁感應強度小于B點的磁感應強度D.無法比較磁感應強度的大小,【正確解答】選B。導線受到的磁場力F=BIL。對于題圖給出的F-I圖線，直線的斜率k=BL，由題圖可知ka>kb，又因A，B兩點導線的長度L相同，故A點的磁感應強度大于B點的磁感應強度，B項正確。,