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2019-2020年高中物理 3.3《幾種常見的磁場(chǎng)》學(xué)案 新人教版選修3-1 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 磁通量、磁感線、通電直導(dǎo)線、通電線圈。 【自主學(xué)習(xí)】 1、磁感線 所謂磁感線，是在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的 ，在這些 上，每一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都在該點(diǎn)的切線方向上。磁感線的基本特性：（1）磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的 。（2）磁感線不相交、不相切、不中斷、是閉合曲線；在磁體外部，從 指向 ；在磁體內(nèi)部，由 指向 。（3）磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而假想的物理模型，在磁場(chǎng)中并不真實(shí)存在，不可認(rèn)為有磁感線的地方才有磁場(chǎng)，沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場(chǎng)。 2、安培定則 判定直線電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系時(shí)，安培定則表述為：用 握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是 的環(huán)繞方向；判定環(huán)形電流和通電螺線管的電流方向和磁感線方向之間的關(guān)系時(shí)要統(tǒng)一表述為：讓彎曲的四指所指方向跟 方向一致，大拇指所指的方向就是環(huán)形電流或通電螺線管 磁感線的方向（這里把環(huán)形電流看作是一匝的線圈）。 3、安培分子電流假說 （1）安培分子電流假說：在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流—— ，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的 ，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè) 。 （2）磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由 產(chǎn)生的。 （3）磁性材料按磁化后去磁的難易可分為 材料和 材料。 4、勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 、 處處相同的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)（uniform magnetic field）。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些 直線。 5、磁通量 （1）定義：設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為S，則B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量（magnetic flux），簡(jiǎn)稱磁通。 （2）定義式： （3）單位： 簡(jiǎn)稱 ，符號(hào) 。1Wb=1Tm2 （4）磁通量是標(biāo)量 （5）磁通密度即磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= 1T=1 【典型例題】 例1、有一矩形線圈，線圈平面與磁場(chǎng)方向成角， 如圖所示。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S，則穿過 線圈的磁通量為多大？ 例2、如圖所示，兩塊軟鐵放在螺線管軸線上， 當(dāng)螺線管通電后，兩軟鐵將 （填“吸引”、 “排斥”或“無作用力”），A端將感應(yīng)出 極。 例3、磁鐵在高溫下或者受到敲擊時(shí)會(huì)失去磁性，根據(jù)安培的分子電流假說，其原因是（ ） A、分子電流消失 B、分子電流的取向變得大致相同 C、分子電流的取向變得雜亂 D、分子電流的強(qiáng)度減弱 【針對(duì)訓(xùn)練】 1、磁感線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn) 。磁感線的 定性地表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。 2、磁感線 ，在磁體（螺線管）外部由 極到 極，內(nèi)部由S極到 極。該點(diǎn)與電場(chǎng)線不同。磁感線 。 3、若某個(gè)區(qū)域里磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 、方向 ，則該區(qū)域的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)。它的磁感線是 的直線。 4、對(duì)于通電直導(dǎo)線，右手大拇指代表 方向，四個(gè)彎曲的手指方向代表 方向。 對(duì)于環(huán)形電流和通電螺線管，右手大拇指代表 方向，四個(gè)彎曲的手指方向代表 方向。 【能力訓(xùn)練】 1、根據(jù)安培假設(shè)的思想，認(rèn)為磁場(chǎng)是由于運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，這種思想如果對(duì)地磁場(chǎng)也適用，而目前在地球上并沒有發(fā)現(xiàn)相對(duì)地球定向移動(dòng)的電荷，那么由此判斷，地球應(yīng)該（ ） A、帶負(fù)電 B、帶正電 C、不帶電 D、無法確定 2、關(guān)于磁通量，下列敘述正確的是（ ） A、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過一個(gè)面的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與該面面積的乘積 B、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a線圈的面積比b線圈大，則穿過a線圈的磁通量一定比穿過b線圈的磁通量大 C、把一個(gè)線圈放在M、N兩處，若放在M處時(shí)穿過線圈的磁通量比放在N處時(shí)大，則M處的磁 感應(yīng)強(qiáng)度一定比N處大 D、同一線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大處，穿過線圈的磁通量不一定大 3、把一個(gè)面積為5.010-2m2的單匝矩形線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.010-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，穿過線圈的磁通量是多大？ 4、如圖所示，在條形磁鐵外面套一圓環(huán)，當(dāng)圓環(huán)從磁鐵的N極向下平移到S極的過程中，穿過圓環(huán)的磁通量如何變化（ ） A、逐漸增加 B、逐漸減少 C、先逐漸增加，后逐漸減少 D、先逐漸減少，后逐漸增大 5、如圖所示，在一個(gè)平面內(nèi)有6根彼此絕緣的 通電導(dǎo)線，通過的電流強(qiáng)度大小相等，方向如圖所示 中的箭頭方向，I、II、III、IV四個(gè)區(qū)域是面積等大 的正方形，則垂直指向紙外的磁場(chǎng)區(qū)域是 ； 垂直指向紙內(nèi)的磁場(chǎng)區(qū)域是 ；磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的區(qū)域是 。 6、一個(gè)單匝線圈abcd，如圖所示放置在一個(gè)限制在一定范圍內(nèi)分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T，現(xiàn)使線圈繞ab軸以=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求 （1）若由圖示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)60，則磁通量的變化量？ （2）若由圖示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)30時(shí)，磁通量的變化量多大？ （3）若由圖示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)75，磁通量的變化量多大？ 參考答案： 典型例題： 例1、BSsin 例2、吸引 S 例3、C 針對(duì)訓(xùn)練：1、磁場(chǎng)方向 疏密 2、閉合 N極 S極 N極 3、相等 相同 間隔相等的平行 4、電流 磁感線環(huán)繞 磁場(chǎng) 電流 能力訓(xùn)練： 1、A 2、D 3、10-3Wb 4、C 5、III I II IV 6、（1）零 （2）零 （3）0.048L2Wb