高中物理人教版1第三章磁場第2節(jié)磁感應強度 公開課

磁感應強度【考綱要求】1．理解磁感應強度B的定義，知道B的單位是特斯拉。2．會用磁感應強度的定義式進行有關(guān)計算。3．會用公式F=BIL解答有關(guān)問題?！咀灾鲗W習】1．什么叫安培力？安培力的大小跟哪些因素有關(guān)？2．磁感應強度B是怎么定義的？它是由F、I、L三者決定的嗎？3．磁感應強度與電場強度有哪些異同？請列表說明。電場強度磁感應強度定義的依據(jù)定義式物理意義方向大小描述單位【考點突破】典型例題1：在磁感應強度的定義式B＝eq\f(F,IL)中，有關(guān)各物理量間的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．B由F、I和L決定B．F由B、I和L決定C．I由B、F和L決定D．L由B、F和I決定思考：磁場有什么性質(zhì)？什么是磁感應強度？磁感應強度是不是由電流和受力決定的？解析磁感應強度是磁場中某點的固有性質(zhì)，與放入什么樣的導線無關(guān)，電流是由導線的電阻和導線兩端的電壓決定的，而導線長度更是與磁場沒有關(guān)系，在放入磁場前就確定了。答案B反饋訓練1如圖所示，一根長為L的細鋁棒用兩個勁度系數(shù)為k的彈簧水平地懸吊在勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面向里，當棒中通以向右的電流I時，彈簧縮短Δx，若通以向左的電流，也是大小等于I時，彈簧伸長Δx，則磁感應強度B值為()\f(kΔx,IL)\f(2kΔx,IL)\f(kIL,Δx)\f(2IL,kΔx)磁感應強度的定義方法是利用通電導線在磁場中的受力來進行的，要注意導線放置方向會對受力大小產(chǎn)生影響.典型例題2：有一小段通電導線，長為1cm，電流強度為5A，把它置于磁場中某點，受到的磁場力為N，則該點的磁感應強度B一定是()A．B＝2TB．B≤2TC．B≥2TD．以上情況都有可能答案C解析本題考查磁感應強度的定義，應知道磁感應強度的定義式中的電流是垂直于磁場方向的電流．如果通電導線是垂直磁場方向放置的，此時所受磁場力最大F＝N，則該點的磁感應強度為B＝eq\f(F,IL)＝eq\f,5×T＝2T如果通電導線不是垂直磁場方向放置的，則受到的磁場力小于垂直放置時的受力，垂直放置時的受力將大于N，由定義式可知，B將大于等于2T。反饋訓練2在勻強磁場中，磁感應強度B為2×10－4T．有一根長為0.4m的通電導線(垂直于磁場方向)在磁場中受到的磁場力為N，求導線中電流的大小?！究键c鞏固】一、選擇題1．下列關(guān)于磁感應強度大小的說法正確的是()A．通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大B．通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大C．放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同D．磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關(guān)。2．有關(guān)磁感應強度的下列說法中，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，通以電流為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eq\f(F,IL)D．由定義式B＝eq\f(F,IL)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3．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4．下列說法中正確的是()A．電荷在某處不受靜電力的作用，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，則該處的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，它受到的靜電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，它受到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5．停在十層的電梯底板上放有兩塊相同的條形磁鐵，磁鐵的極性如圖所示．開始時兩塊磁鐵在電梯底板上處于靜止狀態(tài)()A．若電梯突然向下開動(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在一層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起B(yǎng)．若電梯突然向下開動(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在一層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置C．若電梯突然向上開動，并停在二十層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起D．若電梯突然向上開動，并停在二十層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置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．下圖中的幾幅圖象表現(xiàn)的是導線所受到的力F與通過導線的電流I的關(guān)系．a(chǎn)、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù)，在圖象中各描出一個點．下列四幅圖中正確的是()7．先后在磁場中A、B兩點引入長度相等的短直導線，導線與磁場方向垂直，如圖3所示，圖中a、b兩圖線分別表示在磁場中A、B兩點導線所受的力F與通過導線的電流I的關(guān)系．下列說法中正確的是()A．A、B兩點磁感應強度相等B．A點的磁感應強度大于B點的磁感應強度C．A點的磁感應強度小于B點的磁感應強度D．無法比較磁感應強度的大小8．兩根通電的長直導線平行放置，電流分別為I1和I2，電流的方向如圖4所示．在與導線垂直的平面上有a、b、c、d四點，其中a、b在導線橫截面連線的延長線上，c、d在導線橫截面連線的垂直平分線上．導體中的電流在這四點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度可能為零的是()A．a(chǎn)點B．b點C．c點D．d點二、計算論述題9．某地地磁場的磁感應強度大約是×10－5T．一根長為500m的電線，電流為10A，該導線受到的最大磁場力是多少？10．磁感應強度為矢量，它可以分解為幾個分量．(1)如果北半球某處地磁場的磁感應強度大小為B，與水平方向的夾角為θ，那么該處地磁場的磁感應強度的水平分量和豎直分量各為多大？(2)如果地理南、北極和地磁北、南極是重合的，那么在赤道上空磁場的豎直分量是多大？在極地上空地磁場的水平分量是多大？11．如圖所示，豎直向下的勻強磁場中，用兩條豎直線懸吊一水平通電直導線，導線長為L，質(zhì)量為m，通入電流I后，懸線偏離豎直方向θ角保持靜止，已知導線受的磁場力方向水平，求磁場的磁感應強度．

參考答案自主學習3電場強度磁感應強度定義的依據(jù)①電場對電荷q有作用力F②對電場中任一點，eq\f(F,q)＝恒量(由電場決定)③對不同點，一般說恒量的值不同④比值eq\f(F,q)可表示電場的強弱①磁場對直線電流I有作用力F②對磁場中任一點，F(xiàn)與磁場方向、電流方向有關(guān)．在只考慮電流方向垂直于磁場方向的情況時，eq\f(F,IL)＝恒量(由磁場決定)③對不同點，一般說恒量的值不同④比值eq\f(F,IL)可表示磁場的強弱定義E＝eq\f(F,q)B＝eq\f(F,IL)物理意義E在數(shù)值上等于電場對單位電荷作用力的大小B在數(shù)值上等于垂直于磁場方向長1m、通入的電流為1A的導線所受安培力的大小方向是一個矢量某點的電場強度方向就是通過該點的電場線的切線方向，也是放入該點正電荷的受力方向是一個矢量某點的磁感應強度方向就是通過該點的磁感線的切線方向，也是放入該點小磁針N極受力方向．(實際上通電導線受力方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直)大小可以用電場線形象地表示——切線方向表示E的方向，疏密程度表示E的大小可以用磁感線形象地表示——切線方向表示B的方向，疏密程度表示B的大小單位1N/C＝1V/m1T＝1N/(A·m)反饋訓練1答案A解析設不通電時，彈簧長為x，則通向右的電流時，有k(x－Δx)＝mg－BIL.通向左的電流時，有k(x＋Δx)＝mg＋BIl.解得B＝eq\f(kΔx,IL)。2．答案200A解析由于F＝BIL，所以I＝eq\f(F,BL)＝eq\f,2×10－4×A＝200A.考點突破1.答案D解析因為磁場中某點的磁感應強度的大小和方向由磁場本身決定，與通電導線的受力及方向都無關(guān)，所以A選項錯，D選項正確．因為通電導線在磁場中受力的大小不僅與磁感應強度有關(guān)，而且與通電導線的取向有關(guān)，故B選項錯．對C選項雖然勻強磁場中磁感應強度處處相等，但當導線在各個位置的方向不同時，導線所受安培力是不相同的(導線與磁場垂直時受安培力最大，與磁場平行時受安培力為零)，而C選項中沒有說明導線在各個位置的取向是否相同，所以C選項錯．3.答案BD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．4.答案AC解析把電荷放入某處，如果電荷沒有受到靜電力的作用，則該處不存在電場或該處的電場強度為零，故A對；把通電直導線放入某處，如果放置不合適，即使有磁場存在，通電直導線也不受磁場力的作用，故B錯；由電場強度的定義式E＝eq\f(F,q)知，電場強度等于試探電荷受到的靜電力F與所帶電荷量q的比值，故C對；磁感應強度的定義式B＝eq\f(F,IL)的成立是有條件的，即通電導線與磁場方向垂直，否則該定義式不成立，故D錯．5.答案AC解析兩塊磁鐵原來靜止，則磁鐵所受靜摩擦力大于或等于磁鐵間的吸引力，當電梯突然向下開動，由于失重，最大靜摩擦力會減小，當最大靜摩擦力減小到小于磁鐵間的吸引力時，兩磁鐵會相互靠近而碰在一起，故A對B錯；若電梯向上開動，當電梯在最后減速運動時，磁鐵同樣處于失重狀態(tài)，故C對D錯．6.答案C解析兩條相同的導線通入不同的電流先后放在磁場中的同一點，并且電流方向都與磁場方向垂直．由于磁場方向是不變的，故導線所在處的磁感應強度是確定的．根據(jù)磁感應強度的定義式，當L確定時，F(xiàn)∝I時，則F—I圖象應是過原點的一條直線，故C對．7.答案B8.答案AB9.答案N解析電流處在地磁場中，根據(jù)磁感應強度的定義，只有電流與磁場垂直時，所受的磁場力最大．由公式B＝eq\f(F,IL)可得F＝BIL.所以F＝×10－5×1