物理選修人教新課標磁感應強度精品課件

1、1磁感應強度磁感應強度2課標定位課標定位學習目標：學習目標：1.知道磁感應強度的物理意義及其知道磁感應強度的物理意義及其單位，知道勻強磁場磁感線的分布單位，知道勻強磁場磁感線的分布2知道磁通量，通過磁通量的計算進一步了知道磁通量，通過磁通量的計算進一步了解磁場解磁場3關注與磁相關的現(xiàn)代科技的發(fā)展，了解磁關注與磁相關的現(xiàn)代科技的發(fā)展，了解磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應用現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應用重點難點：重點難點：1.理解磁感應強度理解磁感應強度2磁通量的計算磁通量的計算3核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練第第4節(jié)節(jié)磁磁與與現(xiàn)現(xiàn)代代科科技技課前自主學案課前自主學案4

2、課前自主學案課前自主學案一、磁感應強度一、磁感應強度1大小：穿過垂直于磁感線的大?。捍┻^垂直于磁感線的_的磁的磁感線條數(shù)等于該處的感線條數(shù)等于該處的_，在國際單位制，在國際單位制中的單位是：中的單位是：_，簡稱特，國際符號：，簡稱特，國際符號：T,1T1N/Am.2方向：磁感應強度是一個既有大小又有方向方向：磁感應強度是一個既有大小又有方向的物理量，是的物理量，是_，磁場中某點的磁感應，磁場中某點的磁感應強度方向是該點的場強方向，也就是放在該點的強度方向是該點的場強方向，也就是放在該點的小磁針小磁針_極的受力方向極的受力方向3物理意義：描述磁場的強弱及方向的物理物理意義：描述磁場的強弱及方向的

3、物理量量單位面積單位面積磁感應強度磁感應強度特斯拉特斯拉矢量矢量N54勻強磁場：在磁場的某個區(qū)域內，若各點的磁勻強磁場：在磁場的某個區(qū)域內，若各點的磁感應強度感應強度_和和_都相同，這個區(qū)域的都相同，這個區(qū)域的磁場叫做勻強磁場磁場叫做勻強磁場二、磁通量二、磁通量1定義：磁場中穿過某一面積的定義：磁場中穿過某一面積的_叫做穿過這個面積的磁通量叫做穿過這個面積的磁通量2勻強磁場中磁通量的計算：在磁感應強度為勻強磁場中磁通量的計算：在磁感應強度為B的勻強磁場中，穿過與磁場方向垂直、面積為的勻強磁場中，穿過與磁場方向垂直、面積為S的的平面的磁通量是：平面的磁通量是：_，其中，其中表示磁通表示磁通量量如

4、果面積如果面積S與磁場不垂直，若與磁場不垂直，若S與垂直于與垂直于B的的平面的夾角為平面的夾角為，磁通量為，磁通量為_.大小大小方向方向磁感線條數(shù)磁感線條數(shù)BSBScos6磁通密度磁通密度磁感線條數(shù)磁感線條數(shù)7思考感悟思考感悟1磁通量是有正、負之分的，其正、負是磁通量是有正、負之分的，其正、負是指大小還是方向？指大小還是方向？提示：提示：磁通量的正、負既不表示大小，也不磁通量的正、負既不表示大小，也不是表示方向的，它只表示磁感線從某一面穿是表示方向的，它只表示磁感線從某一面穿入還是穿出入還是穿出8三、磁與現(xiàn)代科技三、磁與現(xiàn)代科技1記錄與磁記錄與磁磁記錄可以用來記錄磁記錄可以用來記錄_、_，也可

5、以，也可以用來記錄其他信息用來記錄其他信息磁記錄可以應用到電腦、電磁記錄可以應用到電腦、電視、人造衛(wèi)星和太空船的信息記錄和傳送上視、人造衛(wèi)星和太空船的信息記錄和傳送上2交通與磁交通與磁磁技術在交通中的應用是制成了磁技術在交通中的應用是制成了_磁懸浮列車有磁懸浮列車有_方式和方式和_方式兩種形式方式兩種形式聲音聲音影像影像磁懸浮列車磁懸浮列車常導電磁鐵吸引常導電磁鐵吸引超導電磁鐵相斥超導電磁鐵相斥92磁帶、磁盤等能記錄聲音或圖象，你知道磁帶、磁盤等能記錄聲音或圖象，你知道它們?yōu)槭裁茨苡涗浡曇艋驁D象嗎？它們?yōu)槭裁茨苡涗浡曇艋驁D象嗎？提示：提示：磁帶、磁盤上磁性物質被磁化而記錄磁帶、磁盤上磁性物質被

6、磁化而記錄信息信息思考感悟思考感悟10核心要點突破核心要點突破一、磁感應強度的理解一、磁感應強度的理解1磁感應強度的意義磁感應強度的意義(1)磁感應強度是一個有大小和方向的矢量，磁磁感應強度是一個有大小和方向的矢量，磁場中某點的磁感應強度的方向與在該點的小磁針場中某點的磁感應強度的方向與在該點的小磁針靜止時靜止時N極指向一致極指向一致磁感應強度的大小通常用磁感應強度的大小通常用磁感線的密度表示，即穿過垂直于磁感線的單位磁感線的密度表示，即穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應強度面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應強度(2)磁感應強度和電場強度類似，反映了場的力磁感應強度和電場強度

7、類似，反映了場的力的性質，磁場中某點的磁感應強度，由磁場本身的性質，磁場中某點的磁感應強度，由磁場本身決定決定112磁感應強度與電場強度的類比理解磁感應強度與電場強度的類比理解123.勻強磁場的認識勻強磁場的認識(1)定義：在磁場的某個區(qū)域內，如果各點的磁感定義：在磁場的某個區(qū)域內，如果各點的磁感應強度大小和方向都相同，這個區(qū)域的磁場叫勻應強度大小和方向都相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場強磁場(2)磁感線分布特點：間距相同的平行直線磁感線分布特點：間距相同的平行直線(3)產(chǎn)生：距離很近的兩個異名磁極之間的磁場除產(chǎn)生：距離很近的兩個異名磁極之間的磁場除邊緣部分外可以認為是勻強磁場；相隔一定距離邊緣

8、部分外可以認為是勻強磁場；相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場也是勻強磁場場也是勻強磁場13特別提醒：特別提醒：磁感應強度是對磁場中某點而言的；磁感應強度是對磁場中某點而言的；關于磁場的方向、磁感應強度的方向、磁感線關于磁場的方向、磁感應強度的方向、磁感線的切線方向、小磁針的的切線方向、小磁針的N極受力及所指的方向極受力及所指的方向對磁場中的同一點是一致的對磁場中的同一點是一致的即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)1下列說法正確的是下列說法正確的是()A通過某平面的磁感線條數(shù)為零，則此平面通過某平面的磁感線條數(shù)為

9、零，則此平面處的磁感應強度一定為零處的磁感應強度一定為零B空間各點磁感應強度的方向就是該點的磁空間各點磁感應強度的方向就是該點的磁場方向場方向C平行放置的兩條形磁鐵異名磁極間的磁場平行放置的兩條形磁鐵異名磁極間的磁場為勻強磁場為勻強磁場14D磁感應強度為零，則通過放在該處的某平面磁感應強度為零，則通過放在該處的某平面的磁感線條數(shù)不一定為零的磁感線條數(shù)不一定為零解析：解析：選選B.磁感應強度反映磁場的強弱和方向，磁感應強度反映磁場的強弱和方向，它的方向就是該處磁場的方向，故它的方向就是該處磁場的方向，故B項正確；磁項正確；磁感應強度為零，放在該處的某平面無磁感線穿過，感應強度為零，放在該處的某平

10、面無磁感線穿過，故故D項錯誤；若某平面無磁感線穿過，可能磁場項錯誤；若某平面無磁感線穿過，可能磁場很強，只是平面平行于磁場放置導致磁感線穿過很強，只是平面平行于磁場放置導致磁感線穿過該平面的條數(shù)為零，所以該平面的條數(shù)為零，所以A項不正確；兩平行放項不正確；兩平行放置的異名磁極間的磁場不一定是勻強磁場，近距置的異名磁極間的磁場不一定是勻強磁場，近距離平行放置的兩異名磁極間的磁場才是勻強磁場，離平行放置的兩異名磁極間的磁場才是勻強磁場，C項錯誤項錯誤15二、對磁通量的理解二、對磁通量的理解1磁通量的正負的理解磁通量的正負的理解(1)磁通量是通過閉合線圈的磁感線的條數(shù)，它是磁通量是通過閉合線圈的磁感

11、線的條數(shù)，它是標量但是磁通量也有標量但是磁通量也有“正、負正、負”，磁通量的正、，磁通量的正、負號并不表示磁通量的方向，它的符號僅表示磁負號并不表示磁通量的方向，它的符號僅表示磁感線的貫穿方向一般來說，如果設磁感線從線感線的貫穿方向一般來說，如果設磁感線從線圈的某面穿過，線圈的磁通量為圈的某面穿過，線圈的磁通量為“”，那么磁，那么磁感線從線圈的反面穿過線圈的磁通量就為感線從線圈的反面穿過線圈的磁通量就為“”，反之亦然反之亦然(2)如磁感線沿相反方向穿過同一平面，正向磁通如磁感線沿相反方向穿過同一平面，正向磁通量為量為1，反向磁通量為，反向磁通量為2，則磁通量等于穿過該，則磁通量等于穿過該平面的

12、磁感線的凈剩條數(shù)，即平面的磁感線的凈剩條數(shù)，即12.162磁通量的計算磁通量的計算計算穿過線圈的磁通量時，與線圈的匝數(shù)無計算穿過線圈的磁通量時，與線圈的匝數(shù)無關關BS的適用條件為：勻強磁場，且的適用條件為：勻強磁場，且B與與S垂直垂直(1)線圈的面積發(fā)生變化時磁通量是不一定發(fā)生線圈的面積發(fā)生變化時磁通量是不一定發(fā)生變化的，如圖變化的，如圖531甲所示，當線圈面積由甲所示，當線圈面積由S1變?yōu)樽優(yōu)镾2時，磁通量并沒有變化時，磁通量并沒有變化甲乙甲乙圖圖53117(2)當磁場范圍一定時，線圈面積發(fā)生變化，磁當磁場范圍一定時，線圈面積發(fā)生變化，磁通量也可能不變，如圖通量也可能不變，如圖531乙所示，

13、在空間乙所示，在空間有磁感線穿過線圈有磁感線穿過線圈S，S外沒有磁場外沒有磁場如增大如增大S，則則不變不變3磁通量的變化磁通量的變化(1)磁感應強度磁感應強度B不變，有效面積不變，有效面積S變化，則變化，則21BS.(2)磁感應強度磁感應強度B變化，磁感線穿過的有效面積變化，磁感線穿過的有效面積S不變，則：不變，則：21BS.(3)磁感應強度磁感應強度B和有效面積和有效面積S同時發(fā)生變化時：同時發(fā)生變化時：21.但此種情況下但此種情況下BS.18特別提醒：特別提醒：磁通量的正負或磁通量變化量的正磁通量的正負或磁通量變化量的正負既不表示大小，也不表示方向，僅是為了計負既不表示大小，也不表示方向，

14、僅是為了計算的方便而設定算的方便而設定即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)2將面積為將面積為0.5m2圖圖53219的單匝線圈放在磁感應強度為的單匝線圈放在磁感應強度為2.0102T的勻強的勻強磁場中，線圈平面垂直于磁場方向，如圖磁場中，線圈平面垂直于磁場方向，如圖532所示，那么穿過這個線圈的磁通量為所示，那么穿過這個線圈的磁通量為()A1.0102WbB1.0WbC0.5102WbD5102Wb解析：解析：選選A.線圈平面垂直于磁場方向，所以由公線圈平面垂直于磁場方向，所以由公式式BS得，得，1.0102Wb.20三、磁懸浮的原理三、磁懸浮的原理1導向磁鐵：磁懸浮列車左

15、右兩邊的磁鐵保持列導向磁鐵：磁懸浮列車左右兩邊的磁鐵保持列車在鐵軌上的中間位置，稱為導向磁鐵車在鐵軌上的中間位置，稱為導向磁鐵2上浮磁鐵：車上裝備的超導體電磁鐵所產(chǎn)生的上浮磁鐵：車上裝備的超導體電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力與地面槽形導軌上的線圈所產(chǎn)生的電磁力電磁力與地面槽形導軌上的線圈所產(chǎn)生的電磁力相互排斥，使車體上浮，這兩部分磁鐵稱為上浮相互排斥，使車體上浮，這兩部分磁鐵稱為上浮磁鐵磁鐵3牽引磁鐵：槽形導軌兩側的線圈與車上電磁鐵牽引磁鐵：槽形導軌兩側的線圈與車上電磁鐵之間相互作用，從而產(chǎn)生牽引力，使車體保持懸之間相互作用，從而產(chǎn)生牽引力，使車體保持懸浮狀態(tài)前進，這兩部分磁鐵稱為牽引磁鐵浮狀態(tài)前進，這

16、兩部分磁鐵稱為牽引磁鐵214常導電磁鐵吸引方式磁懸?。撼щ姶盆F吸引常導電磁鐵吸引方式磁懸?。撼щ姶盆F吸引方式是在車體底部及兩側倒轉向上的頂部安裝磁方式是在車體底部及兩側倒轉向上的頂部安裝磁鐵，在鐵，在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設作用形導軌的上方和伸臂部分下方分別設作用板和感應鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和板和感應鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導軌間保持導軌間保持1015mm的間隙，并使導軌鋼板的的間隙，并使導軌鋼板的吸引力與車輛所受的重力平衡，從而使車體懸浮吸引力與車輛所受的重力平衡，從而使車體懸浮于軌道上運行，如圖于軌道上運行，如圖533甲所示甲所示圖圖533225超導電磁

17、鐵相斥方式磁懸浮：超導電磁鐵相斥方超導電磁鐵相斥方式磁懸?。撼瑢щ姶盆F相斥方式是根據(jù)磁鐵同極相斥的原理，利用車上超導電磁式是根據(jù)磁鐵同極相斥的原理，利用車上超導電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產(chǎn)生鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產(chǎn)生的相斥力使車體懸浮，如圖的相斥力使車體懸浮，如圖533乙所示乙所示即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)3超導是當今高科技的熱點，當一塊磁鐵靠近超導超導是當今高科技的熱點，當一塊磁鐵靠近超導體時，超導體會產(chǎn)生強大的電流對磁體有排斥作用，體時，超導體會產(chǎn)生強大的電流對磁體有排斥作用，這種排斥力可使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車就是這種

18、排斥力可使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車就是采用了這種技術采用了這種技術磁懸浮的原理磁懸浮的原理()超導體電流的磁場方向與磁體相同超導體電流的磁場方向與磁體相同23超導體電流的磁場方向與磁體相反超導體電流的磁場方向與磁體相反超導體使磁體處于失重狀態(tài)超導體使磁體處于失重狀態(tài)超導體產(chǎn)生的磁力與磁體重力平衡超導體產(chǎn)生的磁力與磁體重力平衡ABCD解析：解析：選選B.由題目信息知，磁體因受電流磁場的由題目信息知，磁體因受電流磁場的排斥力而懸浮，電流磁場如果等效為條形磁鐵，排斥力而懸浮，電流磁場如果等效為條形磁鐵，則據(jù)同名磁極相斥可知超導體電流的磁場方向與則據(jù)同名磁極相斥可知超導體電流的磁場方向與磁體相反磁體

19、相反懸浮時，磁體處于受力平衡狀態(tài)，即懸浮時，磁體處于受力平衡狀態(tài)，即超導體產(chǎn)生的磁力與磁體重力平衡，即選項超導體產(chǎn)生的磁力與磁體重力平衡，即選項B正正確確24如圖如圖534所示，三根通電直導線垂所示，三根通電直導線垂直于紙面放置，位于直于紙面放置，位于b、c、d處，通電電流處，通電電流大小相同，方向如圖所示大小相同，方向如圖所示a位于位于bd中點且中點且acab，則，則a點的磁感應強度方向是點的磁感應強度方向是()圖圖534課堂互動講練課堂互動講練磁感應強度的特點磁感應強度的特點25A垂直紙面指向紙里垂直紙面指向紙里B垂直紙面指向紙外垂直紙面指向紙外C沿紙面由沿紙面由a指向指向bD沿紙面由沿紙

20、面由a指向指向c【精講精析】【精講精析】磁感應強度為矢量，利用右磁感應強度為矢量，利用右手螺旋定則將每一根通電導線周圍的磁場情況判手螺旋定則將每一根通電導線周圍的磁場情況判斷清楚，明確每根導線在斷清楚，明確每根導線在a處產(chǎn)生的磁場方向，處產(chǎn)生的磁場方向，然后用平行四邊形定則求出磁感應強度方向然后用平行四邊形定則求出磁感應強度方向根根據(jù)安培定則判斷出據(jù)安培定則判斷出b、d兩根導線在兩根導線在a點形成的磁點形成的磁場，磁感應強度大小相等，方向相反，磁感應強場，磁感應強度大小相等，方向相反，磁感應強度為零，故度為零，故a點磁場就由通電導線點磁場就由通電導線c來決定來決定26根據(jù)安掊定則判斷出根據(jù)安掊

21、定則判斷出a點處的磁場，磁感應強度方點處的磁場，磁感應強度方向應為沿紙面由向應為沿紙面由a指向指向b，正確選項為，正確選項為C.【答案】【答案】C【方法總結】【方法總結】磁感應強度是矢量，滿足平行四磁感應強度是矢量，滿足平行四邊形定則，對于空間多個場源形成的場，應明確邊形定則，對于空間多個場源形成的場，應明確每個場源在該點場的情況再進行合成每個場源在該點場的情況再進行合成27如圖如圖535所示，框架面積為所示，框架面積為S，框架，框架平面與磁感應強度為平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，的勻強磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為則穿過平面的磁通量為_若使框架繞若使框架繞OO轉過轉過60角，則

22、穿過框架平面的磁通量角，則穿過框架平面的磁通量為為_；若從初始位置轉過；若從初始位置轉過90角，則穿角，則穿過框架平面的磁通量為過框架平面的磁通量為_；若從初始位；若從初始位置轉過置轉過180角，則穿過框架平面的磁通量的角，則穿過框架平面的磁通量的變化是變化是_磁通量的計算磁通量的計算28圖圖535293031(2011年廈門高二檢測年廈門高二檢測)如圖如圖536所所示為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結構示為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結構示意圖，其工作原理類似打點計時器，當電示意圖，其工作原理類似打點計時器，當電流從電磁鐵的接線柱流從電磁鐵的接線柱a流入，吸引小磁鐵向流入，吸引小磁鐵向下運動時，以下判斷正確的是下運動時，以下判斷正確的是()圖圖536磁在現(xiàn)代科技中的應用磁在現(xiàn)代科