(課堂設計)2014-2015高中物理5.2怎樣描述磁場課件滬科版選修3-1

第2課時

怎樣描述磁場學

習

目

標思

維

啟

迪1.知道描述磁場的兩種方法．2.掌握磁場和電場的區(qū)別和聯(lián)系．3.了解磁通量及磁感應強度的概念及它們的物理意義和計算方法.巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，實驗室中的小磁鐵卻只能吸起幾枚鐵釘．磁體磁性的強弱，表現(xiàn)為它所產(chǎn)生的磁場對磁性物質(zhì)和電流的作用力的強弱，也就是說，磁場有強弱之分．怎樣認識和描述磁場的強弱呢？如圖5－2－1.圖5-2-1課前自主學習一、磁感應強度的方向小磁針靜止時N極所指的方向，或者說小磁針N極的_________為該點磁場的方向，也就是該點磁感應強度的方向．二、磁感線磁場也具有物質(zhì)性和_____性，為了描述磁場的性質(zhì)而引入了_______，它也是_____的曲線，在磁體外部，它由___極指向___極，在磁體內(nèi)部由___極指向___極，形成____曲線．其疏密反映磁場的強弱，某點的切線方向為該點的________．知識梳理受力方向方向磁感線假想NSSN閉合磁場方向三、磁感應強度1．穿過垂直于磁感線的____________________等于該處的磁感應強度．磁感應強度大的地方，磁感線___；磁感應強度小的地方，磁感線___；磁感線的疏密反映了磁感應強度的大?。?．單位：_______，簡稱特，國際符號是__.3．磁感應強度是____，既有大小，又有方向．磁場中某點磁感應強度的方向就是該點磁場的方向．4．勻強磁場：如果在磁場的某一區(qū)域里，磁感應強度的____和____處處相同，這個區(qū)域的磁場叫做勻強磁場．單位面積的磁感線條數(shù)密疏特斯拉T矢量大小方向四、磁通量1．定義：設在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把__與__的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通，用字母__表示．2．定義：Φ＝__.3．單位：國際制單位為____，簡稱__，符號___.1Wb＝1T·m2.4．物理意義：磁通量表示穿過這個面的磁感線條數(shù)，對于同一個平面，當它跟磁場方向垂直時，磁場越強，穿過它的磁感線條數(shù)越多，磁通量就____，當它跟磁場方向平行時，沒有磁感線穿過它，則磁通量為__．BSΦBSWb韋伯韋越大零1．關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是 (

)A．磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì)B．磁感線可以形象地描述各磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時北極所指的方向一致C．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止的D．磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的基礎(chǔ)自測解析：磁感線是為了形象描述磁場而假設的一簇有方向的閉合的曲線，實際上并不存在，所以C、D不正確，磁場是客觀存在的特殊物質(zhì)，所以A正確；磁感線上每一點切線方向表示該點磁場方向，磁感線疏密表示該點磁場的強弱，小磁針靜止時北極指向、北極受力方向均為磁場方向，所以B正確．答案：AB2．下列關(guān)于磁感應強度的方向和電場強度的方向的說法，正確的是 (

)A．電場強度的方向與電荷所受的電場力的方向相同B．電場強度的方向與正電荷所受的電場力的方向相同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小磁針靜止時N極所指的方向相同解析：電場強度的方向就是正電荷受的電場力的方向，磁感應強度的方向是小磁針N極受力的方向．答案：BCD3．關(guān)于磁感線下列說法正確的是(

)A．磁感線是磁場中實際存在的線B．條形磁鐵磁感線只分布于磁鐵外部C．當空中存在幾個磁場時，磁感線有可能相交D．磁感線上某點的切線方向就是放在這里的小磁針N極受力的方向答案：D4．關(guān)于磁場的方向，下列敘述中不正確的是 (

)A．磁感線上每一點的切線方向B．磁場N極到S極的方向C．小磁針靜止時北極所指的方向D．小磁針的北極受力方向解析：磁場方向規(guī)定為小磁針北極的受力方向或靜止小磁針北極的指向，用磁感線表示則是磁感線的切線方向．答案：B5．關(guān)于磁通量，下列說法中正確的是 (

)A．磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感應強度越大C．穿過某一面積的磁通量為零，該處磁感應強度不一定為零D．磁通量就是磁感應強度答案：C課堂互動探究電場線磁感線相似點引入目的為了形象描述場而引入的假想線，實際上不存在疏密場的強弱切線方向場的方向相交不能相交不同點起始于正電荷，終止于負電荷閉合曲線關(guān)于磁感線的理解電場線與磁感線的比較(1)從電場、磁場的概念角度理解兩種場線的相似點：矢量性——線的切線方向；強弱——線的疏密程度；方向的唯一性——空間任一點場線不相交．(2)兩種場的區(qū)別：電場線——電荷有正負——電場線有始終；磁感線——N、S極不可分離——磁感線閉合．【例1】下列說法正確的是 (

)A．電場線越密的地方，電場越強；磁感線越密的地方，磁場越強B．在電場中，任意兩條電場線不會相交；在磁場中，任意兩條磁感線也不會相交C．電場線不是閉合的，而磁感線是閉合的D．電場線某點的切線方向表示該點電場方向；磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向答案：ABCD【題后反思】

磁場是存在于磁體周圍空間的一種真實的特殊物質(zhì)，一個空間是否存在磁場，可以通過小磁針放入其中時是否受力來檢驗．而磁感線是為描述磁場而假想的曲線，并不真實存在．

下列關(guān)于磁感線的敘述，正確的是(

)A．磁感線是真實存在的，細鐵粉撒在磁鐵附近，我們看到的就是磁感線B．磁感線始于N極，終于S極C．磁感線和電場線一樣，不能相交D．沿磁感線方向磁場減弱解析：本題考查磁感線，磁感線是為了形象地描繪磁場而假設的一組有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向表示該點磁場方向，曲線疏密表示磁場強弱，在磁鐵外部磁感線從N極到S極到N，內(nèi)部從S極至N極，磁感線不相交，故選C.答案：C(1)磁感應強度的方向是小磁針靜止時N極指向或磁感線的切線方向．(2)單位面積內(nèi)穿過的磁感線條數(shù)越多，磁感應強度越大．(3)磁感線越密集的地方磁感應強度越大．磁感應強度的理解【例2】下列關(guān)于磁感應強度的方向的說法中，正確的是 (

)A．某處磁感應強度的方向就是一小段通電導體放在該處時所受磁場力的方向B．小磁針N極受磁場力的方向就是該處磁感應強度的方向C．垂直于磁場放置的通電導線的受力方向就是磁感應強度的方向D．磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向解析：磁場中某點磁感應強度的方向表示該點的磁場的方向，磁場方向也就是小磁針N極受力的方向．但電流受力的方向不代表磁感應強度和磁場方向．答案：BD【題后反思】(1)磁感應強度的方向和小磁針N極受力方向相同，但絕非電流的受力方向．(2)磁場中某點磁感應強度的大小和方向是確定的，和小磁針、電流的存在與否無關(guān)．

關(guān)于磁感線，下列說法正確的是 (

)A．磁感線是真實存在的B．磁感線是非閉合曲線C．有磁感線的地方有磁場，沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場D．磁感線密集的地方磁場強，磁感線稀疏的地方磁場弱答案：D在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B和S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通．用字母Φ表示磁通量，則Φ＝BS.(1)公式Φ＝BS中S與B垂直，且B是勻強磁場的磁感應強度．(2)若在勻強磁場B中，有一個與磁場方向夾角為θ，面積為S的平面，則穿過這個平面的磁通量為Φ＝BSsinθ，當S與B平行時，Φ＝0.磁通量(3)磁通量的意義是表示穿過某一面積S的磁感線的條數(shù)．(4)磁通量是標量，但有正負，其正負表示磁感線穿過面積的方向與規(guī)定的正方向相同還是相反．若有兩個相反方向的磁場穿過某一面積時，則穿過這一面積的磁通量為合磁場的磁感線穿過這一面積的“凈”條數(shù)．(6)磁通量的變化一般有下列三種情況引起的①磁感應強度B不變，有效面積S變化，則ΔΦ＝Φt－Φ0＝B·ΔS.②磁感應強度B變化，磁感線穿過的有效面積S不變，則穿過回路中的磁通量的變化是：ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔB·S.③磁感應強度B和回路面積S同時發(fā)生變化的情況，則ΔΦ＝Φt－Φ0.特別提醒：(a)平面S與磁場方向不垂直時，要把面積S投影到與磁場垂直的方向上，即求出有效面積．(b)可以把磁通量理解為穿過面積S的磁感線的凈條數(shù)．相反方向穿過面積S的磁感線可以互相抵消．(c)當磁感應強度和回路面積同時發(fā)生變化時，ΔΦ＝Φt－Φ0，而不能用ΔΦ＝ΔB·ΔS計算．【例3】如圖5－2－2所示，兩同心圓環(huán)A和B處在同一平面內(nèi)，B的半徑小于A的半徑，一條形磁鐵的軸線與圓環(huán)平面垂直，則穿過兩圓環(huán)的磁通量ΦA(chǔ)與ΦB的大小關(guān)系是 (

)A．ΦA(chǔ)>ΦB

B．ΦA(chǔ)＝ΦBC．ΦA(chǔ)<ΦBD．無法比較圖5-2-2解析：磁感線是閉合曲線，在磁體的外部是從N極到S極，在磁體的內(nèi)部是從S極到N極．由圖可知穿過兩圓環(huán)的磁感線有磁體內(nèi)部的全部磁感線(由S極指向N極)和磁體外部的部分磁感線(由N極回到S極)，二者方向相反，因此，穿過兩圓環(huán)的磁通量應是兩者抵消后的凈磁通量，其磁感線方向是由S極指