2018版高中物理第5章磁場(chǎng)第3節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量第4節(jié)磁與現(xiàn)代科技學(xué)案魯科版選修.docx

第3節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量第4節(jié)磁與現(xiàn)代科技學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義及單位(重點(diǎn)、難點(diǎn))2.知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)分布情況.3.知道磁通量，通過(guò)計(jì)算磁通量的大小進(jìn)一步了解定量描述磁場(chǎng)的方法(重點(diǎn)、難點(diǎn))4.知道磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展.磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度1磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義：穿過(guò)垂直于磁感線(xiàn)的單位面積的磁感線(xiàn)條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度用符號(hào)B表示(2)物理意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱及方向(3)單位：在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，符號(hào)為T(mén),1 T1 N/(Am)(4)方向：磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也就是放在該點(diǎn)的小磁針N極受力的方向，是矢量2勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)定義：某個(gè)區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向都相同的磁場(chǎng)(2)磁感線(xiàn)：一組平行且等距的直線(xiàn)(3)近似勻強(qiáng)磁場(chǎng)距離很近的兩異名磁極間的磁場(chǎng)螺線(xiàn)管內(nèi)部的磁場(chǎng)3磁場(chǎng)的疊加原理如果幾個(gè)磁場(chǎng)同時(shí)存在，它們的磁場(chǎng)相互疊加，這時(shí)某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就等于各個(gè)磁場(chǎng)在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和1在磁場(chǎng)中磁感線(xiàn)越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大()2某處磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)此處單位面積的磁感線(xiàn)條數(shù)()3磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向()兩個(gè)磁場(chǎng)疊加的區(qū)域，磁感線(xiàn)是相交的嗎？【提示】根據(jù)場(chǎng)疊加原理某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是唯一的所以磁感線(xiàn)不可能相交巨大的電磁鐵能吸引上噸的鋼材，小磁鐵只能吸引幾枚鐵釘(如圖531所示)圖531探討1：如何認(rèn)識(shí)和描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱？【提示】用磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱探討2：如何確定某點(diǎn)磁場(chǎng)的方向？【提示】引入小磁針，小磁針靜止時(shí)N極的指向即該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度E物理意義描述磁場(chǎng)力的性質(zhì)描述電場(chǎng)力的性質(zhì)定義式BE大小描述磁感線(xiàn)的疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小方向小磁針N極的受力方向，是矢量放入該點(diǎn)正電荷的受力方向，是矢量場(chǎng)的疊加合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和合場(chǎng)強(qiáng)等于各電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和單位1 T1 N/(Am)1 N/C1 V/m1(多選)下列關(guān)于對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法正確的是()A磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的B空間某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于穿過(guò)某面積的磁感線(xiàn)條數(shù)C磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和放在該點(diǎn)的小磁針N極受磁場(chǎng)力方向相同D由B知，磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度和成正比，和Sn成反比【解析】逐項(xiàng)分析如下：選項(xiàng)診斷結(jié)論A磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度類(lèi)似，都是用來(lái)描述場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向B磁感應(yīng)強(qiáng)度等于垂直于磁感線(xiàn)的單位面積上的磁感線(xiàn)條數(shù)C小磁針靜止時(shí)N極受力方向就是該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向D磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由場(chǎng)和位置決定，而與、Sn無(wú)關(guān)【答案】AC2(多選)下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說(shuō)法中，正確的是()A某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力的方向B某處小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C垂直于磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線(xiàn)的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向就是該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向【解析】磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向就是該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，也就是小磁針N極受力的方向或小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，選項(xiàng)B、D正確磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與放入其中的電流的方向無(wú)關(guān)，電流受力的方向不表示磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)的方向，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤【答案】BD3如圖532所示，三根通電直導(dǎo)線(xiàn)垂直于紙面放置，位于b、c、d處，通電電流大小相同，方向如圖所示a位于bd中點(diǎn)且acab，則a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：34022031】圖532A垂直紙面指向紙里B垂直紙面指向紙外C沿紙面由a指向bD沿紙面由a指向c【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，利用右手螺旋定則將每一根通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)情況判斷清楚，明確每根導(dǎo)線(xiàn)在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，然后用平行四邊形定則求出磁感應(yīng)強(qiáng)度方向根據(jù)安培定則：b、d兩根導(dǎo)線(xiàn)在a點(diǎn)形成的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故a點(diǎn)磁場(chǎng)就由通電導(dǎo)線(xiàn)c來(lái)決定根據(jù)安培定則判斷出a點(diǎn)處的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)為沿紙面由a指向b，正確選項(xiàng)為C.【答案】C磁場(chǎng)方向的四種表述(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向；(2)磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向；(3)小磁針在該點(diǎn)N極受力的方向；(4)小磁針靜止時(shí)N極的指向磁 通 量 磁 與 現(xiàn) 代 科 技1磁通量(1)定義：磁場(chǎng)中穿過(guò)磁場(chǎng)某一面積S的磁感線(xiàn)條數(shù)叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量(2)計(jì)算公式：BS，此公式的適用條件：勻強(qiáng)磁場(chǎng)；磁感線(xiàn)與平面垂直(3)單位：在國(guó)際制單位制中是韋伯，簡(jiǎn)稱(chēng)韋，符號(hào)是Wb,1 Wb1 Tm2.(4)磁通量是一個(gè)只用大小就能描述的物理量，是標(biāo)量2磁通密度磁感應(yīng)強(qiáng)度又稱(chēng)磁通密度，B，其中S為垂直于磁場(chǎng)方向的面積，表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)垂直磁感線(xiàn)的單位面積的磁感線(xiàn)條數(shù)3記錄與磁磁記錄可以用來(lái)記錄聲音、影像，也可以用來(lái)記錄其他信息磁記錄可以應(yīng)用到電腦、電視、人造衛(wèi)星和太空船的信息記錄和傳送上4交通與磁磁技術(shù)在交通中的應(yīng)用是制成了磁懸浮列車(chē)磁懸浮列車(chē)有常導(dǎo)電磁鐵吸引方式和超導(dǎo)電磁鐵相斥方式兩種形式1磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積的磁通量()2磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量()3將一平面置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的任何位置，穿過(guò)該平面的磁通量總相等()4磁只能用來(lái)記錄聲音和影像()能否說(shuō)磁通密度就是該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度？【提示】能由BSn知B，即磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)垂直磁感線(xiàn)的單位面積的磁通量，就是磁通密度如圖533所示一水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)矩形線(xiàn)圈abcd水平放置圖533探討1：此時(shí)有磁感線(xiàn)穿過(guò)線(xiàn)圈嗎？磁通量是多少？【提示】沒(méi)有，零探討2：線(xiàn)圈如何放置，穿過(guò)磁感線(xiàn)條數(shù)最多？(磁通量最大)【提示】垂直磁場(chǎng)放置1磁通量的計(jì)算(1)公式：BS.適用條件：勻強(qiáng)磁場(chǎng)；磁感線(xiàn)與平面垂直(2)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，若磁感線(xiàn)與平面不垂直，公式BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線(xiàn)方向上的投影面積2磁通量的正負(fù)(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，當(dāng)磁感線(xiàn)從某一面上穿入時(shí)，磁通量為正值，磁感線(xiàn)從此面穿出時(shí)即為負(fù)值(2)若同時(shí)有磁感線(xiàn)沿相反方向穿過(guò)同一平面，且正向磁通量為1，反向磁通量為2，則穿過(guò)該平面的磁通量12.3磁通量的變化量(1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時(shí)，BS.(2)當(dāng)B變化，有效面積S不變時(shí)，BS.(3)B和S同時(shí)變化，則21.但此時(shí)BS.4關(guān)于磁通量，下列說(shuō)法中正確的是()A穿過(guò)某一面積的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁通量一定很大C穿過(guò)某面垂直于磁場(chǎng)方向投影面的磁感線(xiàn)條數(shù)越多，磁通量越大D在磁場(chǎng)中所取平面的面積越大，磁通量越大【解析】在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，若某平面與磁場(chǎng)平行，即使是增大平面的面積，穿過(guò)該面的磁通量一直為零，A、B、D錯(cuò)誤由磁通量BSn知，穿過(guò)某面垂直于磁場(chǎng)方向投影面的磁感線(xiàn)條數(shù)越多，磁通量越大，C正確【答案】C5(多選)如圖534所示，矩形線(xiàn)圈abcd繞OO軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：34022032】圖534A線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不斷減小B線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化量為零C線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化量為零D線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)360的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化量為零【解析】由磁通量變化公式21計(jì)算，因此只要能正確地表示出始末位置的磁通量，就能準(zhǔn)確寫(xiě)出磁通量的變化量，開(kāi)始時(shí)，1BS，轉(zhuǎn)到90時(shí)，20，A對(duì)，B錯(cuò)；線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180時(shí)，2BS，2BS，C錯(cuò)；線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)360時(shí)，2BS，故0，D對(duì)【答案】AD6如圖535所示，半徑為R的圓形線(xiàn)圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線(xiàn)范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線(xiàn)圈平面若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為()圖535ABR2BBr2CnB