「精品」高中物理第三章磁场第2讲磁感应强度学案新人教版选修3_1
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高中物理第3章第2节《磁感应强度》导学案新人教版选修第3章第2节《磁感应强度》导学案新人教版选修3-1【学习目标】1、通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量---磁感应强度2通过类比的思路,进一步体会通过比值法定义物理量的方法。
A3、知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。
q【学习重点、难点】磁感应强度概念的建立及对磁感应强度的理解。
+Q一、温故知新(类比电场)1、电场的基本性质是什么?如图,如何探明电场中A点的电场方向?电场强度的大小?在电场中,对试探电荷有何要求?4、磁场的基本性质是什么?5、对比理解二、磁感应强度的方向物理学规定在磁场中的任意一点小磁针时北极所指的方向,即小磁针受力的方向,就是那一点的磁感应强度的方向,简称方向磁感应强度的大小1、思考与问题:问题1:这个实验的研究对象是?磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?问题2:通电导线,类比“试探电荷”则对通电导线有何要求?问题3:试验中为什么用较长的通电导线而不用电流元?问题4:如果导线摆放位置确定,在怎样的磁场中会使一段较长通电导线与很短的通电导线(电流元)受力情况相同?1、探究影响通电导线受力的因素(导线与磁场垂直时)1、实验方法: 实验步骤:3、实验结论:问题5:如何用数学表达式表示该结论?问题6:能否用通电导线在磁场中受到的磁场力来描述磁场的强弱?问题7:若不能用磁场力,类比电场,用什么来描述磁场的强弱?五、磁感应强度的理解1、在定义式B=中,通电导线必须________磁场方向放置。
2、磁感应强度反映磁场本身的特性,其值与F、I、L______。
3、磁感应强度的方向:1)小磁针_______时N极指向、2)无论小磁针是否处于静止状态,其N极_______方向是确定的即磁感应强度方向、3)通电导线受力方向与磁感应强度方向不同。
4、磁场的叠加2-1、接上题,如果把通电导线中的电流强度增大到5A时,这一点的磁感应强度应是多大?。
第2节 磁感应强度一、磁感应强度的方向 1.磁感应强度描述磁场的强弱和方向的物理量,用符号“B”表示。
2.磁感应强度的方向小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。
二、磁感应强度的大小1.控制变量法探究影响通电导线受力的因素图321如图321所示,三块相同的蹄形磁铁,并列放在桌上,直导线所在处的磁场认为是均匀的。
(1)保持长度不变,改变电流大小,观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。
(2)保持电流大小不变,改变磁场中导线长度,通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。
(3)实验结论:直导线与磁场垂直时,它受力大小既与导线的长度L 成正比,又与导线中的电流I 成正比。
2.磁感应强度的大小在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线,所受的磁场力F 跟电流I 和导线长度L 的乘1.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,其方向为小磁针静止时N 极所指的方向。
2.磁感应强度的定义式为:B =F IL,但磁感应强度的大小和方向与受力和电流无关。
3.磁感应强度是矢量,磁感应强度的运算遵守矢量运算法则。
4.匀强磁场是指磁感应强度的大小和方向处处都相同的磁场。
积IL的比值叫磁感应强度。
3.公式:B=FIL。
4.单位在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T,1 T=1NA·m。
1.自主思考——判一判(1)与电场强度相似,磁场强度是表示磁场的强弱和方向的物理量。
(×)(2)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向。
(×)(3)小磁针的N极和S极所受磁场力的方向是相反的。
(√)(4)通电导线在场中受到的磁场力为零,则说明该处的磁感应强度为零。
(×)(5)磁感应强度的大小与电流成反比,与其受到的磁场力成正比。
(×)(6)磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力大小F与电流I和导线长度L的乘积的比值。
第二节磁感应强度课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.理解掌握磁感应强度的大小和方向;2.理解类比,知道比值定义物理量的方法是常见的物理方法.【自主预习】磁感应强度1.方向:2.定义式:3.单位:【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【课上笔记】【典例剖析】在磁场中某一点放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长1 cm,电流为5 A,所受磁场力为5×10-2 N.求:(1)这点的磁感应强度是多大?若电流增加为10 A,所受磁场力为多大?(2)若让导线与磁场平行,这点的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大?(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否可以肯定这里没有磁场?【达标检测】1.关于磁感强度下列说法中正确的是()A由B=F/IL知,磁场中某点的磁感强度的大小与IL的乘积成反比,与F成正比B无论I的方向如何都可由B=F/IL求磁感强度的大小C磁场中某处磁感强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同D磁场中某点的磁感强度大小是由磁场本身因素决定的,而与有无检验电流无关2.有一小段通电导线,长为1 cm,电流为5 A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度B一定是( )A.B=2 T B.B≤2 TC.B≥2 T D.以上情况都有可能3.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是( )A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向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.赤道上某处的磁感应强度大小为3×10-4 T,方向指向正北.现在该处加上一个向东的磁场,大小为4×10-4 T,则该处的磁感应强度大小为________,方向为________.5.下列说法中正确的是( )A.电荷在某处不受静电力的作用,则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的静电力与其电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值,表示该处磁场的强弱6.磁感应强度为矢量,它可以分解为几个分量.(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B,与水平方向的夹角为θ,那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大?(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的,那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大?在极地上空地磁场的水平分量是多大?第一章静电场第一节电荷及其守恒定律课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.知道自然界中只有两种电荷,认识各种起电方式及实质.2.理解电荷守恒定律的内容.3.知道什么是元电荷,知道电荷量的概念及单位,知道比荷的概念.【知识储备】1.初中关于静电现象方面的知识.2.知道守恒的概念.【自主预习】1.自然界中只存在两种电荷:同种电荷互相,异种电荷互相.2.电子和质子带有等量的异种电荷,电荷量e= C.实验指出,所有带电体的电荷量都是电荷量e的.所以,电荷量e称为.电荷量e的数值最早是由美国物理学家通过实验测得的.3.使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫.常见的起电方式有、和等.例如:一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后,两者必定带上等量同种电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带电;不带电的导体在靠近带电体时,导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布,使导体的两端出现电荷.4.电荷守恒定律:电荷既不能,也不会,只能从一个物体到另一个物体,或者从物体的一部分到另一部分;在的过程中,电荷量的总量保持.电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一.在发生正负电荷湮没的过程中,电荷的代数和仍然不变,所以电荷守恒定律也常常表述为:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变.5.原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量,所以整个原子表现为电中性.6.不同物质的微观结构不同,核外电子的多少和运动情况也不同.在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做.失去这种电子的原子便成为带正电的离子,离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,只有自由电子穿梭其中.所以金属导电时只有在移动.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【要点突破】1.电荷及其起电方式2.电荷守恒定律3.元电荷【典例剖析】【例1】图1-1-1所示,A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体,其中C球带正电,A、B两个完全相同的枕形导体不带电.试问:B AC图1-1-1(1)如何使A 、B 都带等量正电?(2)如何使A 带负电B 带等量的正电?【例2】绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a ,a 的表面镀有铝膜.在a 的近旁有一绝缘金属球b ,开始时,a 、b 都不带电,如图1-1-2所示,现使b 带正电,则( ) A .b 将吸引a ,吸住后不放开B .b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开C .a 、b 之间不发生相互作用D .b 立即把a 排斥开【例3】两个完全相同的金属球,一个带8106-⨯+C 的电量,另一个带8102-⨯-C 的电量.把两球接触后再分开,两球分别带电多少?【达标检测】1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( ) A .元电荷就是电子B .元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C .元电荷就是质子D .物体所带电量只能是元电荷的整数倍2.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是( )A .摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造出电荷B .摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C .感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分D .感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体3.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN ,在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A 靠近导体的M 端,可能看到的现象是( ) A .只有M 端验电箔张开,且M 端带正电 B .只有N 端验电箔张开,且N 端带负电C .两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D .两端的验电箔都张开,且左端带正电,右端带负电4.M 和N 是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后M 带正电荷1.6×10-10C ,下列判断中正确的是( )A .在摩擦前M 和N 的内部没有任何电荷B .摩擦的过程中电子从N 转移到了MC .N 在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10CD .M 在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子5.a 、b 、c 、d 为四个带电小球,两球之间的作用分别为a 吸d 、b 斥c ,c 斥a ,d 吸b ,则( )A .仅有两个小球带同种电荷B .有三个小球带同种电荷C .c 、d 小球带同种电荷ab 图1-1-2D .c 、d 小球带异种电荷6.如图,有一带正电的验电器,当一金属球A 靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则( ) A.金属球A 可能不带电B .金属球A 可能带负电C.金属球A 可能带正电D .金属球A 一定带正电课后篇(学会应用与拓展——不练不通)1.关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( ) A .物体所带的电荷量可以为任意实数 B .物体所带的电荷量只能是某些特定值C .物体带电+1.60×10-9C ,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C2.如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球, 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是 ( )A .先把两球分开,再移走棒B .先移走棒,再把两球分开C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电3.如图所示,小球质量分别为m 1、m 2,带同种电荷,电量分别为q 1、q 2,将它们用等长的绝缘细线悬于同一点O ,此时两细线与竖直方向的夹角相等,则必有( ) A .m 1=m 2 B .q 1=q 2 C .m 1=m 2 q 1=q 2 D .不能确定4.如图所示,当将带正电荷的球C 移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是( )A .枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动 B .枕形金属导体中的负电荷向A 端移动,正电荷不移动C .枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D .枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动5.多少个电子的电荷量等于 -32.0 μC ?(电子电荷量e=1.6×10-19C )6.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别是多少?BA。
2 磁感应强度教学设计(一)整体设计教学分析磁感应强度是磁场一章的重要概念,在本节课的学习中,学生再次体会用比值定义物理量的方法,而且由于定义磁感应强度涉及的物理量有三个:磁场对导线的作用力、电流、导线长度,还要注意定义的条件:导线和磁场垂直,所以难度更大,教学要求更高。
教学目标1.理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。
2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3.通过观察、类比(与电场强度的定义的类比),使学生理解和掌握磁感应强度的概念。
4.培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
教学重点难点磁感应强度概念的建立是本节的重点(也是本章的重点),同时也是本节的难点。
通过与电场强度的定义的类比,以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系,并进一步引入磁感应强度的定义,从而突破难点。
教学方法与手段首先通过实验让学生观察了解磁场对电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系,然后利用理论推导得出当导线跟磁场垂直时,磁场对电流的作用力跟电流成正比,跟导线长度成正比。
在此基础上引入磁感应强度的定义。
教学中在教师的启发和引导下,学生通过实验探究、理论探究,在他们相互合作、共同探讨的过程中,观察现象,得出结论,给出定义,完成这节课的学习。
课前准备教学媒体电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线等多媒体课件、实物投影仪。
知识准备复习磁场的概念、电场强度的定义方法等。
教学过程导入新课[事件1]教学任务:演示实验,导入新课师生活动:PPT展示巨大的电磁铁起重机吊起重物的图片,利用磁场的一些有趣图片等,激发学生的兴趣、求知欲。
【演示】学生观察实验现象:把一段通电导体棒放在电磁铁产生的磁场中,改变电磁铁中的电流,可以看到,同一通电导体棒受力不同,引导学生在观察现象的基础上思考:这一现象说明了什么问题?结论:实验现象说明两种情况中磁场强弱不同。
问题:怎样表示磁场强弱?引入新课:为了表征磁场的强弱和方向,我们引入一个新的物理量:磁感应强度。
2019-2020学年高中物理第三章磁场 2 磁感应强度教案2 新人教版选修3-1进行新课1、磁感应强度的方向在电场中规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。
场强的方向是从电荷受力的角度规定的。
小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用,因此,磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。
学生动手操作,教师在多媒体上展示教师板书:在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向。
过渡:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?设凝:那我么如何研究磁感应强度的大小呢?学生:从电流在磁场中受力的角度去研究。
2、磁感应强度的大小教师指出:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。
但要使导线中有电流,就要把它连接到电源上,所以孤立的电流元是不存在的。
那我们怎样研究磁场中某点的磁感应强度呢?[演示实验](1)先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。
[结论]通电导线长度一定时,电流越大,导线所受磁场力就越大。
(2)然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度。
[结论]电流一定时,通电导线越长,磁场力越大。
精确的实验表明,通电导线在磁场中受到的磁场力的大小,既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积成正比,用公式表示为F=BIL,式中B为比例系数。
教师问:B有何物理意义呢?(1)在磁场中同一位置,不管I、L如何改变,比值B总是不变的。
(2)I、L不变,但在的磁场中不同位置,比值B是不同的。
可见,B是由磁场本身决定的,在电流I、导线长度L相同的情况下,电流所受的磁场力越大,比值B越大,表示磁场越强。
磁感应强度①定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和导线长度L 的乘积IL的比值叫磁感应强度。
②定义式: ILF B = 说明:如果导线很短很短,B 就是导线所在处的磁感应强度。
2021 - 2021学年高中物理第三章磁场第2讲磁感应强度学案新人教版从小丘西行百二十步,隔篁竹,闻水声,如鸣��环,心乐之。
伐竹取道,下见小潭,水尤清冽。
全石以为底,近岸,卷石底以出,为坻,为屿,为��,为岩。
青树翠蔓,蒙络摇缀,参差披拂。
��通:佩2021_2021学年高中物理第三章磁场第2讲磁感应强度学案新人教版选修3_1[目标定位] 1.通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量――磁感应强度.2.进一步体会通过比值定义物理量的方法.3.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位.一、磁感应强度及其方向1.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用符号B表示. 2.磁感应强度的方向:小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称为磁场的方向.深度思考关于磁场的方向有几种描述方法?答案①磁感应强度的方向;②小磁针N极受力的方向;③小磁针静止时N极的指向.例1 下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是( ) A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针N极所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解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场方向,磁场方向也就是小磁针N极受力的方向.但电流受力的方向不是磁场的方向.答案 BD欧阳修,字永叔,庐陵人。
四岁而孤,母郑,守节自誓,亲诲之学。
家贫,至以荻画地学书。
幼敏悟过人,读书辄成诵。
及冠,嶷然有声。
修始在滁州,号醉翁,晚更号六一居士。
天资刚劲,见义勇为,虽机阱在前,触发之不顾。
放逐流离,至于再三,志气自若也。
1 / 7从小丘西行百二十步,隔篁竹,闻水声,如鸣��环,心乐之。
伐竹取道,下见小潭,水尤清冽。
全石以为底,近岸,卷石底以出,为坻,为屿,为��,为岩。
青树翠蔓,蒙络摇缀,参差披拂。
2 磁感应强度[学习目标] 1.理解磁感应强度的概念,知道磁感应强度是描述磁场的强弱和方向的物理量.2.理解磁感应强度的定义,并会用定义式进行有关计算.一、磁感应强度的方向[导学探究] 在电场中用电场强度描述电场的强弱和方向,在磁场中用什么物理量描述磁场的强弱和方向?该物理量的方向是如何规定的?答案用磁感应强度描述磁场的强弱和方向,物理学规定小磁针静止时N极所指的方向为磁感应强度的方向.[知识梳理]1.磁感应强度:用来描述磁场强弱和方向的物理量.2.磁感应强度的方向:磁感应强度的方向就是磁场的方向,即小磁针静止时N极所指的方向,即N极受力的方向,或S极受力的反方向.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)磁感应强度是标量,只能表示磁场强弱,不能表示磁场方向.(×)(2)磁感应强度是矢量,磁感应强度的方向就是磁场的方向.(√)(3)磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都相同.(√)(4)磁感应强度的方向与小磁针静止时N极的指向一定相同.(√)二、磁感应强度的大小[导学探究] 如图1所示,三块相同的蹄形磁铁并列放置,可以认为磁极间的磁场是均匀的,将一根直导线悬挂在磁铁的两极间,有电流通过时导线将摆动一个角度,通过摆动角度的大小可以比较磁场力的大小,分别接通“2、3”或“1、4”可以改变导线通电部分的长度,电流由外部电路控制.图1(1)保持导线通电部分的长度不变,改变电流大小,导线受力情况如何变化?(2)保持电流不变,改变导线通电部分的长度,导线受力情况如何变化?(3)通电导线受力与哪些因素有关?答案(1)电流越大,导线受力越大.(2)通电导线越长,导线受力越大.(3)通电导线受力与导线长度、电流、导线在磁场中的放置方式有关.[知识梳理]1.电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元.2.磁感应强度:将电流元IL垂直放入磁场,它受到的磁场力F与IL的比值叫磁感应强度.(1)定义式B=FIL.(2)磁感应强度的单位:在国际单位制中的单位是特斯拉,简称特,符号是T.1 T=1 NA·m.(3)对磁感应强度的理解①磁感应强度是反映磁场强弱的物理量,它是用比值法定义的物理量,由磁场自身决定,与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关(填“有关”或“无关”.②因为通电导线取不同方向时,其受力大小不相同,故在定义磁感应强度时,式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力.③磁感应强度的方向是该处磁场的方向,不是(填“是”或“不是”)该处电流元受力F的方向.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)通电导线在磁场中受到的磁场力为零,则说明该处的磁感应强度为零.(×)(2)磁感应强度的大小与电流成反比,与其受到的磁场力成正比.(×)(3)磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力的大小F与电流I和导线长度L的乘积的比值.(×)(4)通电导线只有垂直磁场放置时,所受的安培力才与IL成正比.(√)一、磁感应强度的方向例1下列关于磁感应强度的方向的说法中,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时所受磁场力的方向B.小磁针S极所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答案 D解析磁场中某点的磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向,磁场方向也就是小磁针N极受力的方向.但通电导线受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向.1.磁感应强度的方向和小磁针N 极受力方向相同,但绝非电流的受力方向.2.磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的,和小磁针、电流的存在与否无关. 二、磁感应强度的大小1.在定义式B =F IL中,通电导线必须垂直于磁场方向放置,因为沿不同方向放置导线时,同一导线受到的磁场力不相等.2.磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L 应很短很短,IL 称为“电流元”,相当于静电场中电场强度公式E =F q中的“试探电荷”.例2 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5 A ,导线长1 cm ,它受到的磁场力为5.0×10-2N.求: (1)这个位置的磁感应强度大小;(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A 时,这一位置的磁感应强度大小; (3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否能肯定在这里没有磁场? 答案 (1)2 T (2)2 T (3)不能肯定 解析 (1)由磁感应强度的定义式得B =F IL = 5.0×10-22.5×1×10-2T =2 T. (2)磁感应强度B 是由磁场自身决定的,和导线的长度L 、电流I 的大小无关,所以该位置的磁感应强度还是2 T.(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则有两种可能:①该处没有磁场;②该处有磁场,但通电导线与磁场方向平行.例3 有一小段通电导线,长为1 cm ,导线中电流为5 A ,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N ,则该点的磁感应强度B 一定是( ) A.B =2 T B.B ≤2 TC.B ≥2 TD.以上情况都有可能答案 C解析 磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流.如果通电导线是垂直磁场方向放置的,此时所受磁场力最大F =0.1 N ,则该点的磁感应强度B =F IL =0.15×0.01T =2 T.如果通电导线不是垂直磁场方向放置的,则受到的磁场力小于垂直放置时的受力,垂直放置时受力将大于0.1 N ,由定义式可知,B 将大于2 T.选项C 正确. 针对训练 下列有关磁感应强度的说法中,正确的是( )A.磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.若有一小段长为L 、通以电流I 的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F ,则该处磁感应强度的大小一定是F ILD.由定义式B =F IL可知 ,电流I 越大,导线L 越长,某点的磁感应强度就越小 答案 A解析 引入磁感应强度的目的就是用来描述磁场强弱和方向的,因此选项A 正确;磁感应强度是与电流I 和导线长度L 无关的物理量,且B =F IL中的B 、F 、L 相互垂直,所以选项B 、C 、D 错误.三、磁感应强度B 与电场强度E 的比较例4 (多选)下列说法中正确的是( )A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,则该处的电场强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它所受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱 答案 AC解析 在定义电场强度和磁感应强度时,都是在场中放一个小物体,能使场对它有力的作用.在电场中放入的是试探电荷,电场强度E 用E =Fq 来定义,但E 与F 、q 无关,由E =F q可得F =qE ,故E =0时,F =0,A 、C 正确;而在磁场中放入的一小段通电导线在磁场中的受力大小与导线的方向有关,平行于磁场方向放置时,磁场力F=0,垂直于磁场方向放置时,磁场力F最大.在定义式B=FIL中,通电导线必须垂直磁场方向放置.因此,B、D均错.1.下列关于磁感应强度的说法正确的是( )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.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同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的大小和方向无关答案 D解析因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,与通电导线的受力及方向都无关,所以A选项错,D选项正确;因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关,而且与通电导线的取向有关,故B选项错;虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等,但当导线在各个位置的方向不同时,磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大,与磁场平行时受磁场力为零),而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同,所以C选项错.2.关于磁感应强度,下列说法正确的是( )A.由B=FIL可知,B与F成正比,与IL成反比B.通电导线放在磁场中某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,该点的磁感应强度就变为零C.通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B=0)D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定答案 D解析磁感应强度B=FIL只是一个定义式,而不是决定式;磁感应强度B是由磁场本身的性质决定的,与放不放通电导线无关.故选D.3.(多选)把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点,电流元在A点受到的磁场力较大,则( )A.A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B.A、B两点磁感应强度可能相等C.A、B两点磁感应强度一定不相等D.A点磁感应强度可能小于B点磁感应强度答案BD解析由于电流元方向和磁场方向关系不确定,所以无法比较A、B两点的磁感应强度,故B、D正确.4.现有一段长L=0.2 m、通有电流I=2.5 A的直导线,则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况,下列说法正确的是( )A.如果B=2 T,则F一定为1 NB.如果F=0,则B也一定为零C.如果B=4 T,则F有可能为2 ND.当F为最大值时,通电导线一定与B平行答案 C解析当导线与磁场方向垂直时,所受磁场力F最大,F=BIL,当导线与磁场方向平行时,F =0,当导线与磁场方向成任意其他角度时,0<F<BIL,故选项A、D错误,C正确;磁感应强度是磁场本身的性质,与力F无关,选项B错误.一、选择题(1~5题为单选题,6~10题为多选题)1.下列说法中正确的是( )A.磁场中某点的磁感应强度可以这样测定:测出一小段通电导线受到的磁场力F,与该导线的长度L、以及通过的电流I,根据B=FIL可算出该点的BB.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.磁感应强度B=FIL只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D.放置在磁场中的1 m长的导线,通以1 A的电流,受力为1 N,该处的磁感应强度大小为1 T答案 C2.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直.如图1所示,图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.下列说法中正确的是( )图1A.A、B两点磁感应强度相等B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D.无法比较磁感应强度的大小答案 B解析导线受到的磁场力F=BIL.对于题图给出的F-I图线,直线的斜率k=BL,由题图可知k a>k b,又因A、B两处导线的长度L相同,故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度,故选B.3.如图2所示,在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2,B1=3 T,B2=4 T,A 点的磁感应强度大小为( )图2A.7 TB.1 TC.5 TD.大于3 T小于4 T答案 C解析磁感应强度B是矢量,所以其合成适用平行四边形定则,B=B21+B22=32+42 T=5 T.4.在匀强磁场中某处P放一长度为0.2 m,通电电流为0.5 A的直导线,测得它受到的最大磁场力为1.0 N,其方向竖直向上,现将通电导线从磁场撤走,则P处的磁感应强度为( )A.零B.10 T,方向竖直向上C.0.1 T,方向竖直向下D.10 T,方向肯定不沿竖直方向答案 D5.科考队进入某一磁矿区域后,发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°(如图3所示),设该位置地磁场磁感应强度水平分量为B,则磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时的值为( )图3A.B2 B.B C.2B D.3B 2答案 A解析 由题可知,磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N 极逆时针转过30°,根据三角形定则可知:磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直,则大小为B sin30°=B2.6.下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是( )A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N 极所指的方向B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S 极在此处的受力方向一致C.磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定D.磁感应强度的方向由磁场本身决定,与是否在磁场中放入通电导线无关 答案 AD解析 小磁针在磁场中静止时,N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,A 正确,B 错误;磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与此处是否有小磁针或通电导线无关,C 错误,D 正确.7.某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在,想到的以下方法中可行的是( ) A.在该空间内引入检验电荷,如果电荷受到电场力说明此空间存在电场 B.在该空间内引入检验电荷,如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场 C.在该空间内引入通电导线,如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场 D.在该空间内引入通电导线,如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场 答案 ABC解析 如果把电荷引入电场中,一定会受到电场力作用,如果电荷没有受到电场力作用,一定是没有电场,A 、B 正确;把通电导线引入磁场中时,只要电流方向不与磁场方向平行,就会受到磁场力作用,但是不受磁场力的原因有两个,一是没有磁场,二是虽有磁场,但是电流方向与磁场方向平行,C 正确,D 错误.故选A 、B 、C.8.比值法定义物理量是物理学中常用的一种方法,所谓比值定义物理量就是利用两个或者几个物理量的比值作为新的物理量.例如电场强度E =Fq ,磁感应强度B =F IL等都是利用比值法定义的.关于这两个式子,下列说法正确的是( )A.E =F q 说明E 与F 成正比,与q 成反比,B =F IL说明B 与F 成正比,与I 和L 的乘积成反比 B.E 由电场自身性质决定,与F 和q 无关,F 与q 成正比 C.B 由磁场自身性质决定,与F 和IL 无关,F 与IL 成正比D.E 与F 和q 无关,F 与q 也无关;B 与F 和IL 无关,F 也和IL 无关 答案 BC9.某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×10-5T ,一根长500 m 的导线,电流为10 A ,则该导线受到的磁场力可能是( ) A.0 B.0.1 N C.0.3 N D.0.4 N答案 AB解析 受到的磁场力的最大值:F max =ILB =4.0×10-5×500×10 N=0.2 N ,故A 、B 正确. 10.有一段长l =0.5 m 的导线放在匀强磁场中,当通过的电流I =4 A 时,受到安培力大小为4 N ,则该磁场的磁感应强度大小可能是( ) A.2 T B.3 T C.1 T D.0.2 T 答案 AB解析 当导线和磁场垂直时,磁感应强度大小为B =FIl=2 T.若导线与磁场不垂直时受到的力为4 N ,此时磁场的磁感应强度应大于2 T ,所以答案应选A 、B. 二、非选择题11.匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均相同的磁场)中长为2 cm 的通电导线垂直磁场方向放置,当通过导线的电流为2 A 时,它受到的磁场力大小为4×10-3N ,问: (1)该处的磁感应强度B 是多大?(2)若电流不变,导线长度减小到1 cm ,则该处的磁感应强度B 和它受到的磁场力F 各是多少?(3)若导线长度不变,电流增大为5 A ,则该处的磁感应强度B 和它受到的磁场力F 各是多少? 答案 (1)0.1 T (2)0.1 T 2×10-3N (3)0.1 T 0.01 N解析 (1)根据磁感应强度的定义B =F IL =4×10-32×2×10-2T =0.1 T. (2)匀强磁场中该处的磁感应强度由磁场本身决定,不因导线长度的改变而改变,因此B =0.1T.根据磁感应强度的定义B=FIL可得,导线长度减小到1 cm,则它受到的磁场力F′=BIL′=0.1×2×1×10-2 N=2×10-3 N.(3)匀强磁场中该点的磁感应强度也不因电流的改变而改变,因此B=0.1 T.根据磁感应强度的定义B=FIL可得,电流增大为5 A,则它受到的磁场力F″=BI′L=0.1×5×2×10-2 N=0.01 N.12.如图4所示,ab、cd为相距2 m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,质量为3.6 kg的金属棒MN垂直于导轨放置,当金属棒中通以8 A的电流时,金属棒受到水平方向的磁场力的作用沿着导轨做匀加速运动,加速度为2 m/s2,当棒中通以同方向的5 A 的电流时,棒恰好沿着导轨做匀速运动,求此匀强磁场的磁感应强度的大小.图4答案 1.2 T解析设磁感应强度为B,金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ,金属棒的质量为m=3.6 kg,金属棒在磁场中的有效长度为L=2 m.当棒中的电流为I1=5 A时,金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡,金属棒做匀速直线运动.由平衡条件可得BI1L=μmg①当金属棒中的电流为I2=8 A时,棒做匀加速运动,加速度大小为a,根据牛顿第二定律得:BI2L-μmg=ma ②联立①②得B=maI 2-I1L=3.6×23×2T=1.2 T.。
第2节磁感应强度高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1.如图所示,使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴转动,且假设摩擦等阻力不计,转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘,则A.铜盘转动将变快B.铜盘转动将变慢C.铜盘仍以原来的转速转动D.因磁极方向未知,无法确定2.2017年4月22日,我国第一艘货运飞船“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接,若“天舟一号”与“天宫二号”绕地球做半径为r、逆时针方向的匀速圆周运动,它们与地心连线的夹角为θ,如图所示,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,不计算“天舟一号”与“天宫二号”间的相互作用力,下列说法正确的是A.“天舟一号”与“天宫二号”的向心加速度大均为B.“天舟一号”从图示位置运动到天宫二号所在位置所需时间为C.“天舟一号”要想追上“天宫二号”,必须先向后喷气D.“天舟一号”追上“天宫二号”,该过程中万有引力对“天舟一号”先做正功后做负功3.据《当代天文学》2016年11月17日报道,被命名为“开普勒11145123”的恒星距离地球5000光年,其赤道直径和两极直径仅相差6千米,是迄今为止被发现的最圆天体。
若该恒星的体积与太阳的体积之比约为k1,该恒星的平均密度与太阳的平均密度之比约为k2,则该恒星表面的重力加速度与太阳表面的重力加速度之比约为A. B.C. D.4.2018年4月14日,风靡全球的蹦床主题公园----乐园空间登陆上海,在人气最高的自由蹦床活动中,小朋从扁带上竖直向上跳起,落下后沉入海绵池中,如图是小朋某次游戏中的v-t图像,t=0时小朋离开扁带,将小朋视为质点,不考虑空气阻力,则小朋A.t1时刻落到海面上B.t2时刻到达最低处C.t3时刻处于平衡状态D.t2~t4时间内处于超重状态5.老师在课堂上做了一个演示实验:装置如图所示,在容器的中心放一个圆柱形电极B,沿容器边缘内壁放一个圆环形电极A,把A和B分别与电源的两极相连,然后在容器内放入液体,将该容器放在磁场中,液体就会旋转起来,王同学回去后重复老师的实验步骤,但液体并没有旋转起来,造成这种现象的原因可能是该同学在实验过程中( )A.将磁铁的磁极倒置了B.将直流电源的正负极接反了C.使用的液体为能导电的饱和食盐溶液D.使用的电源为50 Hz的低压交流电源6.如图所示,PQ,MN是放置在水平面内的光滑导轨,GH是长度为L、电阻为r的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为K.导体棒处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,图中直流电源电动势为E、内阻不计,电容器的电容为C.闭合开关,待电路稳定后,下列说法正确的是()A.导体棒中电流为B.电容器带电量为C.轻弹簧的长度增加D.轻弹簧的长度减少二、多项选择题7.如图甲所示,光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场,MN是其中的一条直线,线上有A、B、C三点.一带电量为+2×10-3C、质量为1×10-3kg的小物块从A点静止释放,沿MN作直线运动,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处的切线斜率最大(图中标出了该切线),C点处的切线平行于t轴,运动过程中小物块电量保持不变,则下列说法中正确的是A.AB两点电势差U AB=-4VB.小物块从B点到C点电场力做的功W=10-2JC.B点为AC间电场强度最大的点,场强大小E=1V/mD.由A到C的过程中小物块的电势能先减小后变大8.在光电效应实验中,某同学按如图方式连接电路,用同一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出( )A.甲光的频率等于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.仅将滑动变阻器的触头向右滑动,则微安表的示数可能为零D.甲光的光强大于乙光的光强9.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加10.封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度T关系如图所示,O、A、D三点在同一直线上.则()A.由状态A变到状态B过程中,气体吸收热量B.由状态B变到状态C过程中,气体从外界吸收热量,内能增加C.C状态气体的压强小于D状态气体的压强D.D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少E. D状态与A状态,相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等三、实验题11.某同学用打点周期为0.02s的打点计时器研究物块做直线运动的规律,在得到的一条纸带上按打点的先后顺序取O、A、B、C四个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点,相邻计数点的时间间隔用T表示,各计数点间的距离如图所示。
第2节 磁感应强度新课教学过程一进行新课1.磁感应强度的方向【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
【板书】小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。
【演示2】探究影响通电导线受力的因素(如图)先介绍匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
后定性演示(控制变量法)①保持通电导线的长度不变,改变电流的大小②保持电流不变,改变通电导线的长度。
让学生观察导线受力情况。
【板书1】精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线受力(磁场力)大小IL F ∝ 写成等式为:F = BIL ①式中B 为比例系数。
注意:①B 与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B 的值不同(即使同样的电流导线的受力也不样)再用类比电场强度的定义方法,从而得出磁感应强度的定义式【板书2】磁感应强度的大小(表征磁场强弱的物理量)(1)定义: 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的力(安培力)F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫磁感应强度。
符号:B说明:如果导线很短很短,B 就是导线所在处的磁感应强度。
其中,I 和导线长度L 的乘积IL 称电流元。
(2)定义式:IL F B = ② (3)单位:在国际单位制中是特斯特,简称特,符号T. 1T=N/A ·m(4)物理意义:磁感应强度B 是表示磁场强弱的物理量.对B 的定义式的理解:①要使学生了解比值F/IL 是磁场中各点的位置函数。
换句话说,在非匀强磁场中比值F/IL 是因点而异的,也就是在磁场中某一确定位置处,无论怎样改变I 和L ,F 都与IL 的乘积大小成比例地变化,比值F/IL 跟IL 的乘积大小无关。
2021 2021学年高中物理第三章磁场第2讲磁感应强度学案新人教版选修3 12021-2021学年高中物理第三章磁场第2讲磁感应强度学案新人教版选修3-1山以西一百二十级,竹林相隔,水声如响,心乐。
砍竹子时,你可以看到下面有一个小池塘,水特别清澈。
整个石头是底部,靠近海岸,从滚石的底部,它是迪,岛,岩石。
绿色的树木和藤蔓被蜿蜒缠绕着,风也不均匀。
佟:裴2021_2021学年高中物理第三章磁场第2讲磁感应强度学案新人教育版选修3_uu1[目标定位]1.通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量――磁感应强度.2.进一步体会通过比值定义物理量的方法.3.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位.一、磁感应强度及其方向1.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用符号b表示.2.磁感应强度的方向:小磁针静止时n极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称为磁场的方向.深度思考有多少种方法可以描述磁场的方向?答复① 磁感应强度的方向;② 小磁针N极的受力方向;③ 当磁针静止时,它指向一个小磁极例1下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是()a.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向b、小磁针n极上的磁场力方向是其磁感应强度的方向。
C.垂直于磁场放置的通电导线的力方向是磁感应强度的方向。
D.磁场中某一点的磁感应强度方向就是该点的磁场方向解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场方向,磁场方向也就是小磁针n极受力的方向.但电流受力的方向不是磁场的方向.答案bd欧阳修,名叫永树,来自芦岭。
四岁时,她很孤独,母亲是郑。
她信守誓言,自学成才。
家境贫寒,去狄画地学书籍。
尤敏对人很了解,读书也很容易。
当到达皇冠时,有一个声音。
秀诗在滁州。
他被称为酒鬼,后来被称为61和尚。
才华横溢,勇往直前。
虽然机会在前面,但它无论如何都会被触发。
放逐与放逐,如反复、任性。
1/7山以西一百二十级,竹林相隔,水声如响,心乐。
第2节磁感应强度本节教材分析一、三维目标(一)知识与技能1.理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。
2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
(二)过程与方法通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)使学生理解和掌握磁感应强度的概念,为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。
(三)情感态度与价值观培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
二、教学重点磁感应强度的物理意义。
三、教学难点磁感应强度概念的建立。
四、教学建议磁感应强度是本章的重点内容,所以学好本节内容十分重要,首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。
学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识,且在研究电场时,已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。
与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。
新课导入设计导入一引入新课复习上课时知识后引入要点:磁场的概念。
提问、引入新课:磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢?(紧接着教师提问以下问题.)1.哪个物理量来描述电场的强弱和方向?[学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向.2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么?[学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E=F/q过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度. 导入二引入新课磁场磁感应强度如何定义磁感应强度的大小和方向?方向电场强度是否可以用研究电场的方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力来确定磁场强弱和方向呢?。
山西省运城市高中物理第三章磁场3.2 磁感应强度导学案(无答案)新人教版选修3-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(山西省运城市高中物理第三章磁场3.2 磁感应强度导学案(无答案)新人教版选修3-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第二节磁感应强度学习目标1、通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量—磁感应强度。
2、进一步体会通过比值法定义物理量的方法。
3、知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位.会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
重难点:磁感应强度概念的建立和理解。
预习提纲(自主学习)1、物理学怎样规定磁感应强度的方向?2、用一个小磁针能确定磁场中某一点的磁感应强度的大小吗?为什么?那么应该用什么办法来确定磁场中某一点的磁感应强度的大小呢?3、什么是电流元?它有什么特点?4、通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?实验的结论是什么?5、磁感应强度的定义、定义式和单位?新授知识链接1、电场既有强弱又有方向,我们用什么物理量来描述的?2、电场强度的方向和大小是如何表述的?其定义式是什么?思考:我们可否利用相似的方法来描述磁场的强弱和方向?一、磁感应强度的方向思考与讨论1:让小磁针处于条形磁铁产生的磁场中,会发现什么?那么我们如何规定磁场中某一点的磁场方向呢?结论:物理学规定:小试身手关于磁场的方向,下列说法正确的是()A.与经过该点的磁感线的切线方向相同 B.与放在该点的小磁针北极受到的磁场力方向相同C.与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向相同D.与放在该点的极短的通电导线所受力的方向相同思考与讨论2:1、用一个小磁针能确定磁场中某一点的磁感应强度的大小吗?为什么?2、那么应该用什么办法来确定磁场中某一点的磁感应强度的大小呢?3、电场中的检验电荷具有什么特点?为什么要求它有这样的特点?4、那一段通电导线可以吗?他应该具有什么特点认识一个模型—-电流元:思考:为什么要很短?类比电场中的思考与讨论35、能否用一段通电导线的受力推知电流元的受力呢?若果可以在什么样的情况下可以?实验探究:通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?1、猜测:2、实验的重要条件:3、通过什么方法来探究通电导线所受的磁场力与几个变量的关系?实验方法:①若保持通电导线的长度不变,仅改变电流的大小,导线的受力会怎样呢?②若保持电流不变,仅改变通电导线的长度,导线的受力会怎样呢?4、本实验中受力大小看什么?电流大小如何改变?导线长度如何改变?5、结论:精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线的所受磁场力大小F∝IL,可写为等式:F= (式中B为比例系数)。
第2节 磁感应强度新课教学过程一进行新课1.磁感应强度的方向【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
【板书】小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。
【演示2】探究影响通电导线受力的因素(如图)先介绍匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
后定性演示(控制变量法)①保持通电导线的长度不变,改变电流的大小②保持电流不变,改变通电导线的长度。
让学生观察导线受力情况。
【板书1】精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线受力(磁场力)大小IL F ∝ 写成等式为:F = BIL ①式中B 为比例系数。
注意:①B 与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B 的值不同(即使同样的电流导线的受力也不样)再用类比电场强度的定义方法,从而得出磁感应强度的定义式【板书2】磁感应强度的大小(表征磁场强弱的物理量)(1)定义: 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的力(安培力)F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫磁感应强度。
符号:B说明:如果导线很短很短,B 就是导线所在处的磁感应强度。
其中,I 和导线长度L 的乘积IL 称电流元。
(2)定义式:IL F B = ② (3)单位:在国际单位制中是特斯特,简称特,符号T. 1T=N/A ·m(4)物理意义:磁感应强度B 是表示磁场强弱的物理量.对B 的定义式的理解:①要使学生了解比值F/IL 是磁场中各点的位置函数。
换句话说,在非匀强磁场中比值F/IL 是因点而异的,也就是在磁场中某一确定位置处,无论怎样改变I 和L ,F 都与IL 的乘积大小成比例地变化,比值F/IL 跟IL 的乘积大小无关。
第2节 磁感应强度新课教学过程一进行新课1.磁感应强度的方向【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
【板书】小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。
【演示2】探究影响通电导线受力的因素(如图)先介绍匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
后定性演示(控制变量法)①保持通电导线的长度不变,改变电流的大小②保持电流不变,改变通电导线的长度。
让学生观察导线受力情况。
【板书1】精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线受力(磁场力)大小IL F ∝ 写成等式为:F = BIL ①式中B 为比例系数。
注意:①B 与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B 的值不同(即使同样的电流导线的受力也不样)再用类比电场强度的定义方法,从而得出磁感应强度的定义式【板书2】磁感应强度的大小(表征磁场强弱的物理量)(1)定义: 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的力(安培力)F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫磁感应强度。
符号:B说明:如果导线很短很短,B 就是导线所在处的磁感应强度。
其中,I 和导线长度L 的乘积IL 称电流元。
(2)定义式:IL F B = ② (3)单位:在国际单位制中是特斯特,简称特,符号T. 1T=N/A ·m(4)物理意义:磁感应强度B 是表示磁场强弱的物理量.对B 的定义式的理解:①要使学生了解比值F/IL 是磁场中各点的位置函数。
换句话说,在非匀强磁场中比值F/IL 是因点而异的,也就是在磁场中某一确定位置处,无论怎样改变I 和L ,F 都与IL 的乘积大小成比例地变化,比值F/IL 跟IL 的乘积大小无关。
第2节 磁感应强度新课教学过程一进行新课1.磁感应强度的方向【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
【板书】小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向过渡语:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的,说明磁场有强弱。
【演示2】探究影响通电导线受力的因素(如图)先介绍匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
后定性演示(控制变量法)①保持通电导线的长度不变,改变电流的大小②保持电流不变,改变通电导线的长度。
让学生观察导线受力情况。
【板书1】精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线受力(磁场力)大小IL F ∝ 写成等式为:F = BIL ①式中B 为比例系数。
注意:①B 与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B 的值不同(即使同样的电流导线的受力也不样)再用类比电场强度的定义方法,从而得出磁感应强度的定义式【板书2】磁感应强度的大小(表征磁场强弱的物理量)(1)定义: 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的力(安培力)F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫磁感应强度。
符号:B说明:如果导线很短很短,B 就是导线所在处的磁感应强度。
其中,I 和导线长度L 的乘积IL 称电流元。
(2)定义式:IL F B = ② (3)单位:在国际单位制中是特斯特,简称特,符号T. 1T=N/A ·m(4)物理意义:磁感应强度B 是表示磁场强弱的物理量.对B 的定义式的理解:①要使学生了解比值F/IL 是磁场中各点的位置函数。
换句话说,在非匀强磁场中比值F/IL 是因点而异的,也就是在磁场中某一确定位置处,无论怎样改变I 和L ,F 都与IL 的乘积大小成比例地变化,比值F/IL 跟IL 的乘积大小无关。
3.2 《磁感应强度》学案【学习目标】1.理解和掌握磁感应强度的方向、大小和单位。
2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
【重点难点】磁感应强度概念的建立。
【课前预习】1.磁感应强度的方向:(1)物理学中把小磁针 时 极所指的方向规定为 的方向,简称为磁场的方向。
(2)磁感应强度是 量,其方向为该点的 方向。
(3)通电导线受力的方向 (填“是”或“不是”)磁感应强度的方向2.电流元: 在物理学中,把 一段通电导线中的电流I 与导线长度L 的 叫做电流元。
它类似于电场中的 ,是为了研究磁场而引入的又一个理想化物理模型。
3.探究影响通电导线受力的因素实验: (1)本实验是探究空间某一位置电流元受到的磁场作用力与电流元的关系,因此要把电流元放入磁场中某一点,这就要求电流元要足够的短。
但任何通电导线都是有一定长度的,实验中通电导线处于U 形磁铁产生的匀强磁场中,各位置受到磁场的作用是相同的,因此可以用来间接表示空间某一位置的电流元受到的磁场作用力与电流元的关系。
(2)实验中通电导线与磁场方向垂直时,受到的磁场作用也与导线垂直,其的大小可由偏离的摆角来定量测得(课堂往往只作定性演示,比较摆角的大小来定性比较磁场作用力的大小)。
(3)实验结果:如图3-2-1,三块相同的蹄形磁铁,并列放在桌上,直导线所在处的磁场认为是均匀的,由该实验发现磁场作用的大小与通电导线在磁场中的 有关外,还与电流的________ 和________ 有关。
但在同一位置________和________的比值 却是相同的。
4.磁感应强度的大小:(1)在探究影响通电导线受力因素实验中,对于空间某一位置,当通电导线与磁场方向垂直时,通电导线所受的安培力F 跟电流元的比值是 (填“相同”或“不同”)的。
这一比值物理学中可以用来表征该位置的(2)定义式:B= 单位: ,简称,符号 , 1T =1NA ·m 。
式中的F 、B 、I 方向关系为:B ⊥I ,F ⊥B ,F ⊥I ,则F 垂直于B 和I 所构成的平面。
磁感应强度
[目标定位] 1.通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.2.进一步体会通过比值定义物理量的方法.3.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位.
一、磁感应强度及其方向
1.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用符号B表示.
2.磁感应强度的方向:小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称为磁场的方向.
深度思考
关于磁场的方向有几种描述方法?
答案①磁感应强度的方向;
②小磁针N极受力的方向;
③小磁针静止时N极的指向.
例1 下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是( )
A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向
B.小磁针N极所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
解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场方向,磁场方向也就是小磁针N极受力的方向.但电流受力的方向不是磁场的方向.
答案BD
(1)磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同,但绝非电流的受力方向.(2)磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的,和小磁针、电流的存在与否无关.
二、磁感应强度的大小
1.在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元.
2.探究实验
(1)如图1,三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上,可以认为磁极间的磁场是均匀的,直导线的方向与磁感应强度的方向垂直.
图1
(2)有电流通过时导线将摆动一个角度,通过摆动角度的大小可以比较导线受力的大小.
(3)大量的实验事实证明,通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积IL成正比,用公式表示为F=ILB.式中B是比例系数,它与导线的长度和电流的大小无关_.(填“有关”或“无关”)
3.磁感应强度的大小
(1)定义:一个电流元垂直放入磁场中的某点,电流元受到的磁场力F与该电流元IL的比值.
(2)定义式:B=F
IL .
(3)单位:特斯拉,简称特,符号是T. 深度思考
(1)图1中的探究实验应用了哪种物理学方法?(2)据公式B=F
IL
知,磁场中某处的磁感应强度的大小与通
电导线在该处所受磁场力F成正比,与导线中的电流I和导线长度L的乘积IL成反比,这种说法正确吗?为什么?
答案(1)控制变量法.
(2)不正确.公式B=F
IL
只是磁感应强度的定义式,磁场中某处的磁感应强度只与磁场本身有关,与该处是否放导线、导线所受磁场力以及导线的长度、通电电流大小均无关.
例2 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5A,导线长1cm,它受到的磁场力为5.0×10-2N.求:
(1)这个位置的磁感应强度;
(2)如果把通电导线中的电流增大到5A时,这一位置的磁感应强度;
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否能肯定在这里没有磁场?
解析(1)由磁感应强度的定义式得
B=F
IL =
5.0×10-2
2.5×1×10-2
T=2T.
(2)磁感应强度B是由磁场自身决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该位置的磁感应强度还是2T.
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则有两种可能:①该处没有磁场;②该处有磁场,但通电导线与磁场方向平行.
答案 (1)2T (2)2T (3)不能肯定
在定义式B =F
IL
中,通电导线必须垂直于磁场方向放置,因为沿不同方向放置导线时,同一导线受到的磁场力不相等.
磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L 应很短很短,IL 称为“电流元”,相当于静电场中电场强度公式E =F q
中的“试探电荷”.
磁感应强度B 是用比值法定义的物理量,其大小只取决于磁场本身的性质,与F 、I 、L 无关,与磁场中有没有通电导线无关.
1.(磁感应强度的方向)有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是( ) A .B 的方向就是小磁针N 极所指的方向
B .B 的方向与小磁针在任何情况下N 极受力方向一致
C .B 的方向与小磁针在任何情况下S 极受力方向一致
D .B 的方向就是通电导线的受力方向 答案 B
2.(磁感应强度的大小)关于磁感应强度B 、电流I 、导线长度L 和电流所受磁场力F 的关系,下面的说法中正确的是( )
A .在
B =0的地方,F 一定等于零 B .在F =0的地方,B 一定等于零
C .若B =1T ,I =1A ,L =1m ,则F 一定等于1N
D .若L =1m ,I =1A ,F =1N ,则B 一定等于1T 答案 A
解析 在B 为零的地方,则F 一定为零,而F 为零时,则B 不一定为零,可能B 与I 平行.故A 正确,B 错误;若B =1 T ,I =1 A ,L =1 m ,根据F =BIL sin α,知只有B 垂直于I 时,F =BIL =1 N ,故C 错误;若F =1 N ,I =1 A ,L =1 m ,根据F =BIL sin α,知只有B 垂直于I 时,F =BIL =1 N ,B =1 T ,故D 错误.
题组一 磁感应强度的方向
1.(多选)关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.根据定义,磁场中某点的磁感应强度B的方向与导线放置的方向有关
B.B是矢量,方向与F的方向一致
C.B是矢量,方向与小磁针在该点静止时S极所指的方向相反
D.在确定的磁场中,某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关
答案CD
2.(多选)关于磁感应强度的下列说法中,正确的是( )
A.磁感应强度的方向就是小磁针N极的受力方向
B.磁感应强度是标量
C.垂直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.磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关答案AD
题组二对磁感应强度的定义式B=F
IL
的理解
3.下列说法中正确的是( )
A.磁场中某点的磁感应强度可以这样测定:测出一小段通电导线受到的磁场力F,与该导线的长度L、以
及通过的电流I,根据B=F
IL
可算出该点的B
B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零
C.磁感应强度B=F
IL
只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D.放置在磁场中的1m长的导线,通以1A的电流,受力为1N,该处的磁感应强度大小为1T
答案 C
4.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( )
A.
N
A·m
B.
N·A
m
C.N·A
m2
D.
N
A·m2
答案 A
解析当导线与磁场方向垂直时,由公式B=F
IL
知,磁感应强度B的单位由F、I、L的单位决定.在国际
单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称T,1T=1N
A·m.
5.有一段直导线长1cm,通过5A的电流,把它置于垂直于磁场中的某点时,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度的B值大小为( )
A.1TB.5TC.2TD.2.5T
答案 C
解析根据B=F
IL
=
0.1
5×0.01
T=2T.
6.(多选)一根长为0.2m的通电导线,导线中的电流为2A,放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是( )
A.0.4N B.0.2N
C.0.1N D.0
答案BCD
7.(多选)下列关于磁感应强度和电场强度的概念的说法正确的是( )
A.电场强度是描述电场强弱的物理量,反映了电场的性质,磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,反映了磁场的性质
B.电荷周围激发电场,运动电荷周围会激发磁场
C.电场中任何位置处的电场强度与引入的试探电荷无关,磁场中各处的磁感应强度与引入的电流元无关D.电荷在电场中受到的电场力方向就是该处电场的方向,电流元在磁场中受到的磁场力的方向就是该处磁场的方向
答案ABC
解析电场强度和磁感应强度分别是描述电场和磁场的物理量,反映了电场和磁场的性质,选项A对;电荷周围存在电场、电流周围存在磁场,选项B对;电场强度和磁感应强度分别由电场和磁场本身决定,选项C对;正电荷所受电场力方向才是该处电场的方向,电流元受到的磁场力方向不是磁场的方向,选项D 错.
题组三综合应用
8.在磁场中放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长为1cm,电流为0.5A,所受的磁场力为5×10-4N.求:
(1)该位置的磁感应强度多大?
(2)若将该电流撤去,该位置的磁感应强度又是多大?
(3)若将通电导线跟磁场平行放置,该导体所受磁场力多大?
答案(1)0.1T (2)0.1T (3)0
解析(1)由B=F
IL
,得
B=5×10-4
0.01×0.5
T=0.1T.
(2)该处的磁感应强度不变,B=0.1T.
(3)电流元平行磁场放置时,不受磁场力,F=0.。