第三章學案2：磁感應強度.doc

學案2磁感應強度學習目標定位 1.知道物理學上用磁感應強度描述磁場的強弱和方向.2.掌握磁感應強度的方向的規(guī)定，理解磁感應強度大小的表達式，進一步理解磁感應強度的概念.3.會簡單地計算磁感應強度的大小一、磁感應強度的方向物理學中用磁感應強度來描述磁場的強弱和方向，把小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點的磁感應強度的方向，簡稱磁場的方向二、磁感應強度的大小1電流元：在物理學中，把很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL叫做電流元2定義：通電導線與磁場方向垂直時，它受力的大小既與導線的長度L成正比，又與導線中的電流I成正比，即與I和L的乘積IL成正比公式： FILB.由此，在導線與磁場垂直的最簡單情況下，磁感應強度B.3磁感應強度的單位：在國際單位制中的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T.由力F、電流I和長度L的單位決定，1 T1.一、磁感應強度的方向問題設計把小磁針放到條形磁鐵周圍不同的位置，小磁針的指向不同，這說明磁場和電場一樣，也是具有“方向性”的在研究電場的方向時，我們把試探電荷放入電場，并規(guī)定正電荷的受力方向為電場強度的方向，那么與此類似，為了描述磁場的方向，我們可以怎么做呢？答案在磁場中放入小磁針，小磁針在磁場中受力后將會轉(zhuǎn)動小磁針靜止時，它的指向也就確定了，顯示出這一點的磁場對小磁針N極和S極的作用力的方向，據(jù)此可以確定該點的磁場方向要點提煉1物理意義：磁感應強度是描述磁場力的性質(zhì)的物理量2磁感應強度的方向：磁感應強度的方向就是磁場的方向，即靜止時小磁針N極所指的方向(注意：沒有把通電導線受力的方向規(guī)定為磁感應強度的方向)二、磁感應強度的大小問題設計我們從分析電荷在電場中受力情況著手，找到了表示電場強弱的物理量電場強度但小磁針有兩個磁極，因此不可能測量N極受力的大小由于磁場對通電導線有作用力，我們可以從一小段通電導線的受力來描述磁場的強弱如圖1所示，三塊相同的蹄形磁鐵并列放置，可以認為磁極間的磁場是均勻的，將一根直導線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時導線將擺動一個角度，通過擺動角度的大小可以比較磁場力的大小，分別接通“2、3”和“1、4”可以改變導線通電部分的長度，電流由外部電路控制 (1)保持導線通電部分的長度不變，改變電流大小，導線受力情況如何變化？(2)保持電流不變，改變導線通電部分的長度，導線受力情況如何變化？(3)通電導線受力與哪些因素有關？答案(1)電流越大，導線受力越大(2)通電導線越長，導線受力越大(3)精確實驗表明，通電導線在磁場中受到的磁場力的大小，既與導線的長度L成正比，又與導線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比，用公式表示為FBIL，式中B為比例系數(shù)要點提煉1磁感應強度的定義及公式：將電流元IL垂直放入磁場，它受到的磁場力F與IL的比值叫磁感應強度，用公式表示為 B.2對磁感應強度的理解(1)磁感應強度是反映磁場強弱的物理量，它是用比值法定義的物理量，由磁場自身決定，與是否引入電流元、引入的電流元是否受力及受力大小無關(2)因為通電導線取不同方向時，其受力大小不相同，故在定義磁感應強度時，式中F是指通電直導線垂直磁場放置時受到的磁場力(3)磁感應強度的方向是該處磁場的方向，也是小磁針N極的受力方向，而不是該處電流元受力F的方向延伸思考能否認為B與F成正比，與IL乘積成反比？答案不能B是描述磁場本身的性質(zhì)的，是用比值定義法定義的物理量，與F及IL的大小無關一、對磁感應強度方向的認識例1關于磁感應強度的方向，下列說法正確的是()A磁感應強度的方向就是小磁針N極所指的方向B磁感應強度的方向與小磁針N極的受力方向一致C磁感應強度的方向就是通電導線的受力方向D磁感應強度的方向就是該處磁場的方向二、對磁感應強度概念及公式的理解例2關于磁感應強度，下列說法正確的是()A由B可知，B與F成正比，與IL成反比B通電導線放在磁場中某點，該點就有磁感應強度，如果將通電導線拿走，該點的磁感應強度就變?yōu)榱鉉通電導線所受磁場力不為零的地方一定存在磁場，通電導線不受磁場力的地方一定不存在磁場(即B0)D磁場中某一點的磁感應強度由磁場本身決定針對訓練下列有關磁感應強度的說法中，正確的是()A磁感應強度是用來表示磁場強弱的物理量B若有一小段通電導體在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應強度一定為零C若有一小段長為L、通以電流I的導體，在磁場中某處受到的磁場力為F，則該處磁感應強度的大小一定是D由定義式B可知，電流強度I越大，導線L越長，某點的磁感應強度就越小三、對磁感應強度大小的理解與計算例3磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線，它的電流是2.5 A，導線長1 cm，它受到的磁場力為5.0102 N求：(1)這個位置的磁感應強度；(2)如果把通電導線中的電流增大到5 A時，這一位置的磁感應強度多大；(3)如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，是否能肯定在這里沒有磁場？1(磁感應強度的方向)關于磁感應強度的方向和電場強度的方向，下列說法正確的是()A電場強度的方向與電荷所受電場力的方向相同B電場強度的方向與正電荷所受電場力的方向相同C磁感應強度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同D磁感應強度的方向與通電導線在該處所受磁場力的方向相同2(電場強度與磁感應強度的比較)下列說法中正確的是()A電荷在電場中某處不受電場力的作用，則該處的電場強度為零B一小段通電導線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應強度一定為零C把一個試探電荷放在電場中的某點，它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點電場的強弱D把一小段通電導線放在磁場中某處，它所受的磁場力與該小段通電導線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的強弱3(磁感應強度的大小與計算)現(xiàn)有一段長L0.2 m、通有電流I2.5 A的直導線，則關于此導線在磁感應強度為B的磁場中所受磁場力F的情況，下列說法正確的是()A如果B2 T，則F一定為1 N B如果F0，則B也一定為零C如果B4 T，則F有可能為2 N D當F為最大值時，通電導線一定與B平行4(磁感應強度的大小與計算)一根長20 cm的通電導線放在磁感應強度為0.4 T的勻強磁場中，導線與磁場方向垂直，若它受到的磁場力為4103 N，則導線中的電流強度為_ A；若將導線中的電流減小為0，則該處的磁感應強度為_ T.題組一對磁感應強度方向的認識1下列關于磁感應強度方向的說法中正確的是()A磁場中某點的磁感應強度的方向規(guī)定為小磁針靜止時N極所指的方向B磁場中某點的磁感應強度的方向與小磁針S極在此處的受力方向一致C磁場中某點的磁感應強度的方向由試探電流元在此處的受力方向決定D磁感應強度的方向由磁場本身決定，與是否在磁場中放入通電導線無關2.如圖1所示，在空間某點A存在大小、方向恒定的兩個磁場B1、B2，B13 T，B24 T，A點的磁感應強度大小為()A7 TB1 T C5 TD大于3 T小于4 T題組二對磁感應強度公式B的理解3關于磁感應強度，下列說法中正確的是()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，一小段通電導體在某處不受磁場力，說明該處一定無磁場D由FILB知，與磁場方向垂直的一小段通電導體受到的磁場力F與IL成正比4一段電流元放在同一勻強磁場中的四個位置，如圖所示，已知電流元的電流I、長度L和受力F，則可以用表示磁感應強度B的是()5將一小段通電直導線垂直磁場方向放入一勻強磁場中，下列圖象能正確反映各物理量間關系的是()6在磁場中的同一位置，先后引入長度相等的直導線a和b，a、b導線的方向均與磁場方向垂直，但兩導線中的電流不同，因此所受到的力也不相同下面的四幅圖象表示的是導線所受到的力F與通過導線的電流I的關系a、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù)，在圖象中各描出一個點其中正確的是()題組三磁感應強度大小的計算7關于磁感應強度B、電流I、導線長L和導線所受磁場力F的關系，下列說法中正確的是()A在B0的地方，F(xiàn)一定等于零B在F0的地方， B一定等于零C若B1 T，I1 A，L1 m，則F一定等于1 ND若L1 m，I1 A，F(xiàn)1 N，則B一定等于1 T8有一段直導線長為1 cm，通有5 A的電流，把它置于磁場中的某點時，受到的磁場力為0.1 N，則該點的磁感應強度B的值可能為()A1 T B0.5 T C2 T D2.5 T9.如圖2所示，通電導線L垂直放于勻強磁場(各點的磁感應強度大小和方向均相同)中，導線長8 m，磁感應強度B的值為2 T，導線所受的力為32 N，求導線中電流的