《2018-2019高中物理 第三章 磁場 3.2 磁感應(yīng)強(qiáng)度課件 新人教版選修3-1.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019高中物理 第三章 磁場 3.2 磁感應(yīng)強(qiáng)度課件 新人教版選修3-1.ppt（61頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2磁感應(yīng)強(qiáng)度,一、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義：描述磁場___________的物理量。2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：小磁針____________________規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡稱為磁場方向。,強(qiáng)弱和方向,靜止時(shí)N極所指的方向,二、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小1.電流元：很短的一段通電導(dǎo)線中的________________________。,電流I與導(dǎo)線,長度L的乘積,,2.影響通電導(dǎo)線在磁場中受力大小的因素(僅限通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí))：(1)導(dǎo)線受力既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)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(qiáng)磁場的不同位置，導(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度的大小：垂直放入磁場中某點(diǎn)的電流元受到的磁場力與_________的比值，公式為B=____。4.單位：_______，符號(hào)是__，單位間關(guān)系：1T=___________。,該電流元,特斯拉,T,1N/(Am),,【思考辨析】(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向即小磁針靜止時(shí)S極所指方向。()(2)雖然公式B=是根據(jù)導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中受力推導(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)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(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線叫作電流元。()(5)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與檢驗(yàn)電流的受力方向相同。(),,提示：(1)。小磁針靜止時(shí)N極所指方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度方向，錯(cuò)誤。(2)√。公式B=是磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式，適用于任何磁場，正確。(3)。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定，與磁場力F、導(dǎo)線長度L以及電流I大小無關(guān)，錯(cuò)誤。,,(4)。把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL叫作電流元，錯(cuò)誤。(5)。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極受力的方向相同，與檢驗(yàn)電流的受力方向不同，錯(cuò)誤。,,【生活鏈接】地質(zhì)學(xué)家為什么能通過巖石的極性和磁化的強(qiáng)度來判斷巖石的形成年代？,,提示：科學(xué)家推測，地球磁場的強(qiáng)度和方向

4、隨著時(shí)間的推移在不斷改變，地殼下面的熔巖由于地球內(nèi)部的壓力，從板塊之間的縫隙向上涌動(dòng)，在接近地表時(shí)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(cè)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(shí)，其中鐵磁性物質(zhì)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(shí)記錄了它形成時(shí)的地球磁場的方向。通過研究巖石的極性和磁化強(qiáng)度、根據(jù)地球磁場的強(qiáng)度和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律就可以判斷巖石形成的年代。,知識(shí)點(diǎn)一對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解探究導(dǎo)入：觀察“影響通電導(dǎo)線受力的因素的實(shí)驗(yàn)”，思考以下幾個(gè)問題：,(1)如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷通電導(dǎo)線所受磁場力F的大?。?2)

5、實(shí)驗(yàn)中是采用什么方法來探究通電導(dǎo)線受力大小與導(dǎo)線長度和電流的關(guān)系的？,提示：(1)可以根據(jù)通電導(dǎo)線擺動(dòng)角度的大小來判斷所受磁場力F的大小，擺動(dòng)角度越大，所受磁場力F越大。(2)采用控制變量法。,,【歸納總結(jié)】1.定義式B=的理解：(1)適用條件：通電導(dǎo)線垂直磁場放置。(2)定義式B=適用于任何磁場，在非勻強(qiáng)磁場中IL為電流元，相當(dāng)于電場中的“試探電荷”。,,(3)B與F和IL的關(guān)系：磁場在某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向是客觀存在的，與通過導(dǎo)線的電流大小、導(dǎo)線的長短無關(guān)。即使不放入載流導(dǎo)線，磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度B的方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度

6、B是一個(gè)矢量，某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不是放在該處的通電導(dǎo)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(shí)N極所指的方向，或小磁針靜止時(shí)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(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向。,,3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的決定因素：磁感應(yīng)強(qiáng)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(yàn)電流的電流強(qiáng)度、導(dǎo)線長度、擺放方向、檢驗(yàn)電流是否受到磁場力及檢驗(yàn)電流是否存在等均無關(guān)系。,【典題通關(guān)】【典例】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是()A.若長為L、電流為I的導(dǎo)體在某處受到的磁場力為F，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)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(dǎo)體在磁場中某處不受磁場力的作用，說明該處B=0D.磁感應(yīng)強(qiáng)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(dāng)通電導(dǎo)線垂直放入磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度才為，若導(dǎo)線與磁場不垂直，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大于，故A錯(cuò)誤；B=是采用比值法定義的，B與F、IL等無關(guān)，不能說B與F成正比，與IL成反比，故B錯(cuò)誤；一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力，該處不一定無磁場，也可能是因?yàn)閷?dǎo)線與磁場平行，故C,錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)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(guān)訓(xùn)練】1.下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法正確的是()A.通電

8、導(dǎo)線受磁場力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B.通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大C.放在勻強(qiáng)磁場中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān),,【解析】選D。因?yàn)榇艌鲋心滁c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場本身決定，與通電導(dǎo)線的受力及方向都無關(guān)，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確。因?yàn)橥妼?dǎo)線在磁場中受力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，而且與通電導(dǎo)線的取向有關(guān)，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)C選項(xiàng)雖然勻強(qiáng)磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等，但當(dāng)導(dǎo)線在各個(gè)位置的放置方向不同時(shí)，導(dǎo)線所受安培力是不相同的(導(dǎo)線與,,磁場垂直時(shí)所受安培力最大，與磁場平行時(shí)所受安培力為零)，而C選

9、項(xiàng)中沒有說明導(dǎo)線在各個(gè)位置的取向是否相同，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤。,,2.在勻強(qiáng)磁場中某處P放一個(gè)長度為L=20cm，通電電流I=0.5A的直導(dǎo)線，測得它受到的最大磁場力F=1.0N，其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場中撤走，則P處磁感應(yīng)強(qiáng)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?yàn)锽的方向與F的方向垂直，所以B的方向不會(huì)沿豎直向上的方向。,,【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，下面說法正確的是()A.放置在磁場中某點(diǎn)小磁針靜止時(shí)N極所指方向就是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向B.磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向

10、就是小磁針在該點(diǎn)的受力方向,,C.磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由放置在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)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(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向就會(huì)發(fā)生變化,,【解析】選A。根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的規(guī)定，小磁針靜止時(shí)N極所指方向就是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是確定的，B錯(cuò)誤；磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由磁場本身決定，與小磁針無關(guān)，C、D錯(cuò)誤。,,2.(多選)如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的磁場中，與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成θ=30角，導(dǎo)線中通過的電流為I，為了增大導(dǎo)線所受的安培力，可采取的辦法是(),,A.增大電流IB.增加直導(dǎo)線的長

11、度C.使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30角D.使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)60角,,【解析】選A、B、D。由F=BILsinθ可知，選項(xiàng)A、B正確；當(dāng)導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30角時(shí)，導(dǎo)線所受安培力為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)60角，導(dǎo)線所受安培力F=BIL，達(dá)到最大，選項(xiàng)D正確。,,知識(shí)點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流強(qiáng)度的比較探究導(dǎo)入：(1)電荷不受電場力的地方一定沒有電場嗎？通電導(dǎo)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(qiáng)度的方向，通電導(dǎo)線受磁場力的方向是磁感應(yīng)強(qiáng)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(dǎo)線在磁場中平行磁場放置時(shí)不受

12、磁場力，故通電導(dǎo)線不受磁場力的地方可能有磁場。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是小磁針N極的受力方向，或小磁針靜止時(shí)N極的指向，并不是通電導(dǎo)線受磁場力的方向。,,【歸納總結(jié)】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(gè)檢驗(yàn)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(dǎo)線，該導(dǎo)線受到的磁場力還與導(dǎo)線放置的方向及電流方向有關(guān)。,,2.電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的區(qū)別和聯(lián)系：,,,【易錯(cuò)提醒】(1)不能認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與通電導(dǎo)線受力的方向一致。受電場中電場強(qiáng)度的方向是該點(diǎn)正電荷的受力方向的影響，誤認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與通電導(dǎo)線受力的方向一致。(2)實(shí)際上磁感應(yīng)

13、強(qiáng)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(shí)N極的指向。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與該點(diǎn)電流元所受力的方向既不相同，也不相反。,【典題通關(guān)】【典例】(多選)(2018濟(jì)寧高二檢測)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E的比較，下列說法正確的是(),,A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E都是矢量B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E都是由場本身決定的C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E的方向是檢驗(yàn)電流和檢驗(yàn)電荷在場中受力的方向D.磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E都是用比值來定義的,,【正確解答】選A、B、D。磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E都是矢量，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向是小磁針N極受力的方向，與檢驗(yàn)電流元受力的方向垂直，電場強(qiáng)度E的方向與檢驗(yàn)正電荷所

14、受的電場力的方向相同，所以選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，B和E都是比值定義法定義的物理量，它們都與檢驗(yàn)電流元或檢驗(yàn)電荷無關(guān)，都是由場本身決定的，所以選項(xiàng)B、D都正確。,,【過關(guān)訓(xùn)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(qiáng)度為零B.一小段通電導(dǎo)體在某處不受磁場力作用，則此處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零,C.表征磁場中某點(diǎn)的強(qiáng)弱，是把一小段通電直導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場力與該小段導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值D.表征電場中某點(diǎn)的強(qiáng)度，是把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放到該點(diǎn)時(shí)受到的電場力與檢驗(yàn)電荷本身電荷量的比值,【解析】選A、D。根據(jù)公式E=，電荷在某處不受電場力作用，則該

15、處電場強(qiáng)度為零，故A正確；一小段通電導(dǎo)體在某處不受磁場力作用，有可能是導(dǎo)線與磁場平行，此處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，故B錯(cuò)誤；表征磁場中某點(diǎn)的強(qiáng)弱，是把一小段通電導(dǎo)線垂直于磁場的方向放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場力與該小段導(dǎo)線的長度和,電流的乘積的比值，故C錯(cuò)誤；表征電場中某點(diǎn)的強(qiáng)弱，是把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放到該點(diǎn)時(shí)受到的電場力與檢驗(yàn)電荷的比值，故D正確。,【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.(多選)關(guān)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(qiáng)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(dǎo)線長度和電流乘積的比值定義為磁感應(yīng)強(qiáng)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(fù)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(shí)，一定受磁場力的作用，并且B=，平行時(shí)不受磁場力，B錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不是根據(jù)電流元的受力方向規(guī)定的，D錯(cuò)誤。,2.(多選)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，與下列哪個(gè)物理量的表達(dá)式體現(xiàn)了相同的物理方法()A.加速度a=B.電場強(qiáng)度E=C.電容C=D.電阻R=,【解析】選B、C、D。磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)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(guān)，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(xué)中常用的一種方法，所謂比值法定義物理量就是利用兩個(gè)或者幾個(gè)物理量的比值作為新的物理量。例如電場強(qiáng)度E=，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=等都是利用比值法定義的。關(guān)于這兩個(gè)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(zhì)決定，與F和q無關(guān)，F(xiàn)與q成正比C.B由磁場自身性質(zhì)決定，與F和IL無關(guān)，F(xiàn)與IL成正

18、比D.E與F和q無關(guān)，F(xiàn)與q也無關(guān)；B與F和IL無關(guān)，F(xiàn)也與IL無關(guān),【解析】選B、C。所謂比值定義法，就是用兩個(gè)基本的物理量的“比”來定義一個(gè)新的物理量的方法。比值法定義的基本特點(diǎn)是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)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(qiáng)度與放入電場中的電荷無關(guān)，所以E=、B=屬于比值定義法，故A錯(cuò)誤。E由電場自身性質(zhì)決定，與F和q無關(guān)，F(xiàn)與q成正比，故B正確。,B由磁場自身性質(zhì)決定，與F和IL無關(guān)，F(xiàn)與IL成正比，故C正確。E與F和q無關(guān)，F(xiàn)=qE，F(xiàn)與q有關(guān)；B與F和IL無關(guān)，F(xiàn)=BIL，F(xiàn)也與IL有關(guān)，故D錯(cuò)誤。,【拓展例題】考查內(nèi)容：用圖象描述磁場問題先后在磁場中A、B兩點(diǎn)引入長度相等的短直導(dǎo)線，導(dǎo)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(diǎn)導(dǎo)線所受的磁場力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系。下列說法中正確的是(),A.A，B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等B.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度D.無法比較磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,【正確解答】選B。導(dǎo)線受到的磁場力F=BIL。對(duì)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(diǎn)導(dǎo)線的長度L相同，故A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，B項(xiàng)正確。,