优化方案高二物理磁感应强度磁通量教科版省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三第三节节磁感磁感应应强强度磁通量度磁通量第1页课标课标定位定位学学习习目目标标：1.知知道道磁磁感感应应强强度度定定义义，知知道道其其方方向向、大大小小、定定义义式和式和单单位位2会用磁感会用磁感应应强强度定度定义义式式进进行相关行相关计计算算3知知道道匀匀强强磁磁场场、磁磁通通量量概概念念，会会用用磁磁通通量量公公式式进进行行简简单计单计算算4了解利用安培力了解利用安培力测测定磁感定磁感应应强强度原理度原理重点重点难难点：点：磁感磁感应应强强度了解和度了解和应应用，磁通量用，磁通量计计算和算和应应用用第2页 关键关键点突破关键关键点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第三三节节磁磁感感应应强强度度磁磁通通量量课前自主学案课前自主学案第3页课前自主学案课前自主学案一、磁感一、磁感应应强强度度1方方向向：小小磁磁针针静静止止时时_所所指指方方向向要要求求为为该该点磁感点磁感应应强强度方向，也是度方向，也是_方向方向2意意义义：描描述述磁磁场场_物物理理量量，表表示示符符号号为为_.3定定义义：在在磁磁场场中中垂垂直直于于磁磁场场方方向向通通电电导导线线受受到到_跟跟电电流流I和和导导线线长长度度L乘乘积积IL_叫叫做做通通电导线电导线所在所在处处磁感磁感应应强强度度4定定义义式：式：B_.5单单位：特斯拉，位：特斯拉，简简称称_，符号，符号_,1_1 .N极极磁磁场场强强弱及方向弱及方向B安培力安培力F比比值值特特TT第4页二、匀二、匀强强磁磁场场1定定义义：_处处处处相同磁相同磁场场2磁感磁感线线：间间隔相同隔相同_3实实例：距离很近两个异名磁极例：距离很近两个异名磁极间间磁磁场场4当通当通电导线电导线与磁感与磁感线线不垂直不垂直时时，如，如图图331所表示，所表示，电电流方向与磁感流方向与磁感线线方向成方向成角，通角，通电导电导线线所受安培力所受安培力为为F_.强强弱、方向弱、方向平行平行线线ILBsin图图331第5页三、磁通量三、磁通量1定定义义：匀匀强强磁磁场场磁磁感感应应强强度度B和和与与磁磁场场方方向向_平面面平面面积积S乘乘积积，即，即_.2单单位位：_，简简称称韦韦，符符号号_,1_1 Tm2.3引申：引申：B ，所以磁感，所以磁感应应强强度度B又叫又叫_垂直垂直BS韦韦伯伯WbWb磁通密度磁通密度第6页四、利用安培力四、利用安培力测测定磁感定磁感应应强强度度1原原理理：利利用用通通电电导导线线在在磁磁场场中中受受到到_与与磁磁感感应应强强度关系度关系测测磁感磁感应应强强度大小度大小2内容：把矩形内容：把矩形导线导线框吊在框吊在_一臂，使天一臂，使天平平衡当接通平平衡当接通电电流，矩形流，矩形导线导线框一条框一条边边受到向下受到向下安培力作用安培力作用时时，可在天平另一端加上，可在天平另一端加上_若当所若当所加砝加砝码码重重为为mg时时，天平再次平衡，可知此，天平再次平衡，可知此时线时线框所框所受安培力受安培力_，由此可求得，由此可求得导导线线所在所在处处磁感磁感应应强强度度B_.安培力安培力精密天平精密天平砝砝码码BILmg第7页关键关键点突破关键关键点突破第8页2磁磁感感应应强强度度B大大小小只只取取决决于于磁磁场场本本身身性性质质，与与F、I、L无关无关3磁磁感感应应强强度度方方向向是是磁磁场场中中小小磁磁针针静静止止时时N极极所所指指方方向向，或或者者是是N极极所所受受磁磁场场力力方方向向，其其大大小小依依据据电电流流元元受受力力来来计计算算通通电电导导线线受受力力方方向向不不是是磁磁感感应应强强度方向度方向4磁磁感感应应强强度度定定义义式式也也适适合合用用于于非非匀匀强强磁磁场场，这这时时L应应很很短短很很短短，IL称称为为“电电流流元元”，相相当当于于静静电电场场中中“试试探探电电荷荷”5我我们们要找是磁要找是磁场场中某一点磁感中某一点磁感应应强强度大小，所度大小，所以要把以要把电电流元放入磁流元放入磁场场中中这这一点，一点，这这要求要求电电流元流元要足要足够够短短第9页第10页第11页D磁磁场场中中某某点点磁磁感感应应强强度度方方向向与与放放在在该该点点小小磁磁针针N极所受磁极所受磁场场力方向一致力方向一致第12页二、磁感二、磁感应应强强度度B与与电场电场强强度度E比比较较第13页尤尤其其提提醒醒：(1)磁磁感感应应强强度度B是是描描述述磁磁场场力力性性质质物物理理量量，电电场场强强度度E是是描描述述电电场场力力性性质质物物理理量量，E方方向向是是该该点点正正电电荷荷受受力力方方向向，B方方向向与与该该点点电电流流元元所所受受力力方方向向既既不不相相同同，也也不不相相反反，F方方向向由由后后面面学学习习左手定左手定则则判定判定(2)磁磁场场与与电场电场，磁感，磁感应应强强度与度与电场电场强强度有很多相度有很多相同之同之处处，学，学习习中要加以中要加以类类比、分析，找出其中不比、分析，找出其中不一一样样与相同之与相同之处处，加深，加深对对两两组组概念了解概念了解第14页第15页解解析析：选选A.电电场场强强度度方方向向就就是是正正电电荷荷受受电电场场力力方方向向，磁磁感感应应强强度度方方向向是是磁磁针针N极极受受力力方方向向只有只有A项错误项错误第16页三、三、对对磁通量深入了解磁通量深入了解1磁通量磁通量计计算算(1)公式：公式：BS.适用条件：适用条件：匀匀强强磁磁场场；磁感磁感线线与平面垂直与平面垂直(2)在匀在匀强强磁磁场场B中，若磁感中，若磁感线线与平面不垂直，公与平面不垂直，公式式BS中中S应为应为平面在垂直于磁感平面在垂直于磁感线线方向上投方向上投影面影面积积第17页2磁通量正磁通量正负负(1)磁磁通通量量是是标标量量，但但有有正正负负，当当磁磁感感线线从从某某一一面面上上穿穿入入时时，磁磁通通量量为为正正值值，则则磁磁感感线线从从此此面面穿穿出出时时即即为负值为负值(2)若若同同时时有有磁磁感感线线沿沿相相反反方方向向穿穿过过同同一一平平面面，且且正正向向磁磁通通量量为为1，反反向向磁磁通通量量为为2，则则穿穿过过该该平平面磁通量面磁通量12.3磁通量改磁通量改变变量量21.(1)当当B不不变变，有效面，有效面积积S改改变时变时，BS.(2)当当B改改变变，S不不变时变时，BS.(3)B和和S同同时时改改变变，则则21.但此但此时时BS.第18页尤尤其其提提醒醒：计计算算穿穿过过某某面面磁磁通通量量改改变变量量时时，要要注注意意前前、后后磁磁通通量量正正、负负值值，如如原原磁磁通通量量1BS，当当平平面面转转过过180后后，磁磁通通量量2BS，磁通量改，磁通量改变变量量|21|2BS.第19页即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)3有一个矩形有一个矩形线线圈，圈，线线圈平面与磁圈平面与磁场场方向成方向成角，如角，如图图332所表示所表示设设磁磁场为场为匀匀强强磁磁场场，磁感磁感应应强强度度为为B，线线圈面圈面积为积为S，则则穿穿过线过线圈圈磁通量磁通量为为多大？多大？图图332第20页解解析析：这这是是一一个个线线圈圈平平面面与与磁磁场场方方向向不不垂垂直直情情况况，不不能能直直接接使使用用公公式式BS来来计计算算，应应该该把把S投投影影到到与与B垂垂直直方方向向上上，投投影影面面积积为为Ssin，所以，所以BSsin.答案：答案：BSsin第21页课堂互动讲练课堂互动讲练对对磁感磁感应应强强度了解度了解例例例例1 1第22页第23页【精精讲讲精精析析】依依据据磁磁感感应应强强度度定定义义，通通电电导导线线应应为为“在在磁磁场场中中垂垂直直于于磁磁场场方方向向通通电电导导线线”，本本题题A选项选项未注明未注明导线导线放置方向，所以是放置方向，所以是错误错误通通电电导导线线若若放放置置方方向向与与磁磁场场方方向向平平行行时时，也也不不受受磁磁场场力作用，所以力作用，所以B选项选项也是也是错误错误在在磁磁场场场场源源稳稳定定情情况况下下，磁磁场场内内各各点点磁磁感感应应强强度度(含含大大小小和和方方向向)都都是是唯唯一一确确定定，与与放放入入该该点点检检验验电电流流导线导线无关无关选项选项C正确正确磁磁场场方向是小磁方向是小磁针针N极所受磁极所受磁场场力方向，与通力方向，与通电电导线导线所受磁所受磁场场力方向不一力方向不一样样，故，故选项选项D错误错误【答案】【答案】C第24页第25页变变式式训训练练1以以下下关关于于磁磁感感应应强强度度说说法法正正确确是是()A通通电导线电导线受磁受磁场场力大地方磁感力大地方磁感应应强强度一定大度一定大B通通电导线电导线在磁感在磁感应应强强度大地方受力一定大度大地方受力一定大C放放在在匀匀强强磁磁场场中中各各处处通通电电导导线线，受受力力大大小小和和方方向向处处处处相同相同D磁感磁感应应强强度大小和方向跟放在磁度大小和方向跟放在磁场场中通中通电导线电导线受力大小和方向无关受力大小和方向无关第26页解解析析：选选D.因因为为磁磁场场中中某某点点磁磁感感应应强强度度大大小小和和方方向向由由磁磁场场本本身身决决定定，与与通通电电导导线线受受力力及及方方向向都都无无关关，所所以以A选选项项错错，D选选项项正正确确因因为为通通电电导导线线在在磁磁场场中中受受力力大大小小不不但但与与磁磁感感应应强强度度相相关关，而而且且与与通通电电导导线线取取向向相相关关，故故B选选项项错错对对C选选项项即即使使匀匀强强磁磁场场中中磁磁感感应应强强度度处处处处相相等等，但但当当导导线线在在各各个个位位置置方方向向不不一一样样时时，磁磁场场力力是是不不相相同同(导导线线与与磁磁场场垂垂直直时时受受磁磁场场力力最最大大，与与磁磁场场平平行行时时受受磁磁场场力力为为零零)，而而C选选项项中中没没有有说说明明导导线线在在各各个个位位置置取取向是否相同，所以向是否相同，所以C选项错选项错故正确答案故正确答案为为D.第27页磁感磁感应应强强度度计计算算例例例例2 2 在在磁磁场场中中某某一一点点放放入入一一通通电电导导线线，导导线线与与磁磁场场垂垂直直，导导线线长长1 cm，电电流流为为5 A，所所受受磁磁场场力力为为5102 N求：求：(1)这这点磁感点磁感应应强强度是多大？度是多大？(2)若若让导线让导线与磁与磁场场平行，平行，这这点磁感点磁感应应强强度多大？度多大？通通电导线电导线受到磁受到磁场场力多大？力多大？第28页第29页【答案】【答案】(1)1 T(2)1 T0第30页变变式式训训练练2在在匀匀强强磁磁场场中中某某处处P放放一一个个长长度度为为L20 cm、通通电电电电流流I0.5 A直直导导线线，测测得得它它受受到到最最大大磁磁场场力力F1.0 N，其其方方向向竖竖直直向向上上，现现将将该该通通电电导导线线从磁从磁场场撤走，撤走，则则P处处磁感磁感应应强强度度为为()A零零B10 T，方向，方向竖竖直向上直向上C0.1 T，方向，方向竖竖直向下直向下D10 T，方向必定不沿，方向必定不沿竖竖直向上方向直向上方向解析：解析：选选D.磁磁场场中某点磁感中某点磁感应应强强度由度由场场源决定，与源决定，与有没有有没有检验电检验电流无关，磁感流无关，磁感应应强强度方向要求度方向要求为为小磁小磁针针静止静止时时N极所指方向，不是极所指方向，不是电电流元受力方向，故流元受力方向，故D正确正确第31页第32页【答案答案】BCD第33页类似于电场中两个电荷附近电场强度是两个电荷分别单独类似于电场中两个电荷附近电场强度是两个电荷分别单独存在时产生场强叠加而成两个电流附近磁场磁感应强度是两存在时产生场强叠加而成两个电流附近磁场磁感应强度是两个电流分别单独存在时产生磁场磁感应强度叠加而成若两个个电流分别单独存在时产生磁场磁感应强度叠加而成若两个电流在某处产生磁场磁感应强度电流在某处产生磁场磁感应强度B1、B2不在同一直线上时，则不在同一直线上时，则应用平行四边形定则进行矢量合成可求得该点磁感应强度应用平行四边形定则进行矢量合成可求得该点磁感应强度B.第34页第35页对磁通量了解和计算对磁通量了解和计算例例例例3 3 如如图图333所所表表示示，线线圈圈平平面面与与水水平平方方向向夹夹角角60，磁磁感感线线竖竖直直向向下下，线线圈圈平平面面面面积积S0.4 m2，匀匀强强磁磁场场磁磁感感应应强强度度B0.6 T，则则穿穿过过线线圈磁通量圈磁通量为为多少？多少？图图333第36页【思【思绪绪点点拨拨】解答本解答本题应题应注意以下三点：注意以下三点：(1)磁通量公式磁通量公式BS，其中，其中BS.(2)方法一：面方法一：面积积代入代入S在垂直磁在垂直磁场场方向投影方向投影(3)方法二：磁感方法二：磁感应应强强度代入度代入B垂直垂直S方向分量方向分量第37页【精精讲讲精精析析】法法一一：把把S投投影影到到与与B垂垂直直方方向，向，则则BScos0.60.4cos60 Wb0.12 Wb.法法二二：把把B分分解解为为平平行行于于线线圈圈平平面面分分量量B和和垂垂直直于于线线圈圈平平面面分分量量B，B不不穿穿过过线线圈圈，且且BBcos，则则BSBcosS0.60.4cos60 Wb0.12 Wb.第38页【答案】【答案】0.12 Wb【规规律律总总结结】(1)当当B与与S夹夹角角为为时时，穿穿过过S磁磁通量通量为为BSsinBsinS.(2)磁通量有正、磁通量有正、负负，但正、，但正、负负号不代表方向，号不代表方向，仅仅代表磁感代表磁感线线穿入或穿出穿入或穿出第39页变变式式训训练练3如如图图334所所表表示示，面面积积是是0.5 m2矩矩形形导导线线圈圈处处于于磁磁感感应应强强度度为为20 T匀匀强强磁磁场场中中，线线圈圈平平面面与与磁磁场场垂垂直直，穿穿过过该该线线圈圈磁磁通通量量是是多多少少？若若线线圈圈平平面面与与磁磁场场方方向向夹夹角角为为60，则则穿穿过过该线圈磁通量又是多少？该线圈磁通量又是多少？图图334第40页解析：解析：已知已知S0.5 m2，B20 T.(1)因因为线为线圈平面与磁圈平面与磁场场垂直，所以垂直，所以BS200.5 Wb10 Wb.(2)因因为线为线圈平面与磁圈平面与磁场场方向方向夹夹角角为为60，所以，所以BSsin200.5cos30 Wb8.66 Wb.答案：答案：10 Wb8.66 Wb第41页