2020-2021學年高二物理人教版選修3-1教師用書：第3章 2　磁感應(yīng)強度 Word版含解析

1、2磁感應(yīng)強度學習目標1.物理觀念認識磁感應(yīng)強度的概念及物理意義。2.物理觀念理解磁感應(yīng)強度的方向、大小、定義式和單位。(重點)3.科學方法進一步體會如何通過比值定義法定義物理量。(難點)一、磁感應(yīng)強度1物理意義：描述磁場強弱和方向的物理量。2方向：小磁針靜止時n極所指的方向規(guī)定為該點的磁感應(yīng)強度的方向，簡稱為磁場方向。二、磁感應(yīng)強度的大小1電流元：很短的一段通電導線中的電流i與導線長度的乘積。2控制變量法探究影響通電導線受力的因素如圖所示，三塊相同的蹄形磁鐵，并列放在桌上，直導線所在處的磁場認為是均勻的。(1)保持長度不變，改變電流大小，觀察直導線擺動角度大小來比較磁場力大小。(2)保持電流大

2、小不變，改變磁場中導線長度，通過觀察直導線擺動角度大小比較磁場力大小。(3)實驗結(jié)論：直導線與磁場垂直時，它受力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。3磁感應(yīng)強度的大小在磁場中垂直于磁場方向放置的通電導線，所受的磁場力f跟電流i和導線長度l的乘積il的比值叫磁感應(yīng)強度。4公式：b5單位：國際單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是t，1 t1。1思考判斷(正確的打“”，錯誤的打“×”)(1)磁場的方向就是小磁針靜止時所受合力的方向。(×)(2)電流為i，長度為l的通電導線放入磁感應(yīng)強度為b的磁場中受力的大小一定是filb。(×)(3)磁場中某處的磁感應(yīng)強度

3、大小與有無小磁針無關(guān)，與有無通電導線也無關(guān)。()(4)公式b說明b與f成正比，與il成反比。(×)2下列關(guān)于磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向的說法不正確的是()a該點的磁場的方向b該點小磁針靜止時n極所指方向c該點小磁針n極的受力方向d該點小磁針s極的受力方向d磁場方向為小磁針n極受力方向，或者說小磁針靜止時n極所指方向，同時磁感應(yīng)強度方向就是磁場的方向。3下列說法中正確的是()a磁場中某一點的磁感應(yīng)強度可以這樣測定：把一小段通電導線放在該點時受到的磁場力f與該導線的長度l、通過的電流i乘積的比值，即bb通電導線在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強度一定為零c磁感應(yīng)強度b只是定義式，它

4、的大小取決于場源以及導線在磁場中的位置，與f、i、l以及通電導線在磁場中的方向無關(guān)d通電導線所受磁場力的方向就是磁場的方向c根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義，通電導線應(yīng)為“在磁場中垂直于磁場方向的通電導線”，只有在這個方向?qū)Ь€所受磁場力才最大，本題a選項未注明導線放置的方向，所以是錯誤的。通電導線若放置方向與磁場平行時，不受磁場力作用，所以b選項也是錯誤的。在磁場場源穩(wěn)定的情況下，磁場內(nèi)各點的磁感應(yīng)強度(含大小和方向)都是唯一確定的，與放入的檢驗通電導線無關(guān)，選項c正確。磁場力方向與磁感應(yīng)強度方向垂直，選項d錯誤。對磁感應(yīng)強度的理解1.公式b是磁感應(yīng)強度的定義式，是用比值法定義的，磁感應(yīng)強度b的大小只決定

5、于磁場本身的性質(zhì)，而與f、i、l均無關(guān)。2在定義式b中，通電導線必須垂直于磁場方向放置。因為磁場中某點通電導線所受力的大小，除和磁場強弱有關(guān)以外，還和導線的方向有關(guān)。導線放入磁場中的方向不同，所受磁場力也不相同。通電導線受磁場力為零的地方，磁感應(yīng)強度b的大小不一定為零。3磁感應(yīng)強度是矢量，運算遵守平行四邊形定則。(1)通電導線所受磁場力的方向不是磁場磁感應(yīng)強度的方向。(2)磁感應(yīng)強度的定義式也適用于非勻強磁場，這時l應(yīng)很短很短，il稱作“電流元”，相當于靜電場中的“點電荷”。【例1】(多選)把一小段通電直導線垂直磁場方向放入一勻強磁場中，圖中能正確反映各量間關(guān)系的是()abcdbc磁感應(yīng)強度的

6、大小和方向由磁場自身決定，不隨f或il的變化而變化，故b正確，d錯誤；當導線垂直于磁場放置時，有b，即filb。所以b不變的情況下f與il成正比，故a錯誤，c正確。正確理解比值定義法(1)定義b是比值定義法，這種定義物理量的方法實質(zhì)就是一種測量方法，被測量點的磁感應(yīng)強度與測量方法無關(guān)。(2)定義a、e也是比值定義法，被測量的物理量也與測量方法無關(guān)，不是由定義式中的兩個物理量決定的。1如圖所示，兩條通電直導線平行放置，長度為l1的導線中電流為i1，長度為l2的導線中電流為i2，l2所受l1的磁場力大小為f2，且由l1產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度方向在l2處垂直于紙面向外，其大小為()abbbcb db

7、al2所在處的磁場是由l1產(chǎn)生的，i2是“試探電流”，根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式b可知，l2所在處的磁感應(yīng)強度b。磁感應(yīng)強度b與電場強度e的比較電場強度e磁感應(yīng)強度b定義的依據(jù)電場對電荷q有作用力f對電場中任一點，fq，恒量(由電場決定)對不同點，一般來說恒量的值不同比值可表示電場的強弱磁場對直線電流i有作用力f對磁場中任一點，f與磁場方向、電流方向有關(guān)，只考慮電流方向垂直于磁場方向的情況時，fil，恒量(由磁場決定)對不同點，一般來說恒量的值不同比值可表示磁場的強弱定義式eb物理意義描述電場的強弱和方向表征磁場的強弱和方向方向該點正電荷的受力方向小磁針n極的受力方向場的疊加遵循矢量的平行四邊形定

8、則遵循矢量的平行四邊形定則單位1 n/c1 v/m1 t1 n/(a·m)【例2】下列關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向和電場強度的方向的說法中，不正確的是()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(yīng)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(yīng)強度的方向與小磁針靜止時n極所指的方向相同思路點撥：a電場強度的方向就是正電荷所受的電場力的方向，磁感應(yīng)強度的方向是小磁針n極所受磁場力的方向或小磁針靜止時n極所指的方向。故只有a項錯誤。2關(guān)于磁感應(yīng)強度b和電場強度e，下列說法中正確的是()a一小段通電直導線在某處不受磁場力作用，說明此處一定無

9、磁場b.一試探電荷在某處不受電場力作用，說明此處一定無電場c一小段通電導線在磁場中所受磁場力越大，說明此處的磁場越強d磁感應(yīng)強度的方向與該處一小段通電導線所受磁場力的方向可能相同b一小段通電導線在某處不受磁場力，可能是由于導線與磁場平行，而該處磁感應(yīng)強度不為零，故a錯誤；由fqe知試探電荷在某處不受電場力，該處電場強度一定為零，故b正確；磁感應(yīng)強度的定義公式b適用的前提條件是電流元方向與磁場方向垂直，故不能說明一小段通電導線在磁場中所受磁場力越大，此處的磁場越強，故c錯誤；根據(jù)左手定則，磁感應(yīng)強度的方向與該處一小段通電導線所受磁場力的方向一定垂直，故d錯誤。1物理觀念磁感應(yīng)強度的定義及理解。2科學方法磁感應(yīng)強度的大小及方向的判定。3科學思維磁感應(yīng)強度與電場強度的比較。1磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉(t)，與它等價的是()abc da當導線與磁場方向垂直時，由公式b知，磁感應(yīng)強度b的單位由f、i、l的單位決定。在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，符號是t，則1 t1。2(多選)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(yīng)強度b的是()abcdac當通電導線垂直于磁場方向時，可用表示b。故選a、c。3關(guān)于磁感應(yīng)強度b、電流