高中物理磁感应强度磁通量磁与现代科技公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第第5 5章章第第3 3、4 4节节新知预习新知预习巧设计巧设计名师课堂名师课堂一点通一点通创新演练创新演练大冲关大冲关读教材读教材填要点填要点要点一要点一要点二要点二随堂检测随堂检测 归纳小结归纳小结课下作业课下作业 综合提升综合提升试身手试身手夯基础夯基础要点三要点三第1页第1页返回第2页第2页返回第3页第3页返回1理解磁感理解磁感应应强强度概念及其矢量性。度概念及其矢量性。2知道匀知道匀强强磁磁场场及其磁感及其磁感线线分布情况。分布情况。3理解磁通量概念以及与磁感理解磁通量概念以及与磁感应应强强度度 关系。关系。第4页第4页返回4理解磁理解磁现现象在生活、生象在生活、生产产中中 应应用，关注与磁相关当代技用，关注与磁相关当代技 术发术发展。展。第5页第5页返回第6页第6页返回读读教材教材填要点填要点 一、磁感一、磁感应应强强度度 1定定义义 穿穿过过垂直于磁感垂直于磁感线线 磁感磁感线线条数等于条数等于该处该处磁磁感感应应强强度，用符号度，用符号 表示。表示。2方向方向 磁磁场场中某点磁感中某点磁感应应强强度方向，即度方向，即该该点点 方向，就方向，就是放在是放在该该点小磁点小磁针针 受力方向。受力方向。单单位面位面积积B磁磁场场N极极第7页第7页返回 3物理意物理意义义及及单单位位 磁感磁感应应强强度描述磁度描述磁场场 和和 。在国。在国际单际单位制中，位制中，单单位是位是 ，简简称特，符号称特，符号为为T。1 T1 N/(Am)。4匀匀强强磁磁场场 某个区域内各点磁感某个区域内各点磁感应应强强度度 和和 都相同磁都相同磁场场。在匀在匀强强磁磁场场中，磁感中，磁感线线是一是一组组 且且 直直线线。强强弱弱方向方向特斯拉特斯拉大小大小方向方向平行平行等距等距第8页第8页返回 5磁磁场场叠加原理叠加原理 假如有几种磁假如有几种磁场场同同时时存在，它存在，它们们磁磁场场就互相叠就互相叠加，加，这时这时某点磁感某点磁感应应强强度就等于各个磁度就等于各个磁场场在在该该点磁点磁感感应应强强度度 。矢量和矢量和第9页第9页返回二、磁通量二、磁通量1磁通量磁通量磁磁场场中穿中穿过过磁磁场场某一面某一面积积S磁感磁感线线 ，用，用表示。表示。2计计算公式算公式 ，其中，其中S为为和磁和磁场场方向方向 有效面有效面积积。3单单位位国国际单际单位位 ，简简称称 ；符号；符号 ；1 Wb 。条数条数BS垂直垂直韦韦伯伯韦韦Wb1 Tm2第10页第10页返回垂直垂直 三、三、统计统计与磁与磁 磁磁统计统计能能够够用来用来统计统计 、图图像，也能像，也能够够用来用来统统计计其它信息。磁其它信息。磁统计统计能能够应够应用到用到电脑电脑、电视电视、人造、人造卫卫星星和太空船信息和太空船信息统计统计和和 上。上。声音声音传传送送第11页第11页返回 四、交通与磁四、交通与磁 (1)磁技磁技术术在交通中在交通中应应用是制成了用是制成了 。(2)磁磁悬悬浮列浮列车车有常有常导电导电磁磁铁铁吸引方式和吸引方式和 方式两种形式。方式两种形式。磁磁悬悬浮列浮列车车超超导电导电磁磁铁铁相斥相斥第12页第12页返回第13页第13页返回解析：解析：由磁通量及磁感由磁通量及磁感应应强强度之度之间间关系关系BS可知，磁通可知，磁通量与磁感量与磁感强强度和磁度和磁场场中面中面积积相关，因此相关，因此A、B都是都是错误错误。由于磁通密度就是磁感由于磁通密度就是磁感应应强强度，因此度，因此C项错误项错误。对对于一个于一个拟拟定磁定磁场场B，穿，穿过过1 m2面面积积最大磁通量就是在数最大磁通量就是在数值值上等于上等于磁感磁感应应强强度大小，因此度大小，因此D项项正确。正确。答案：答案：D第14页第14页返回2关于匀关于匀强强磁磁场场，下列，下列说说法中不正确是法中不正确是 ()A在匀在匀强强磁磁场场中，磁感中，磁感线线是一是一组组平行且等距直平行且等距直线线B在匀在匀强强磁磁场场中，穿中，穿过过一个面磁通量等于磁感一个面磁通量等于磁感应应 强强度与度与该该面面面面积积乘乘积积C在匀在匀强强磁磁场场中，互相平行相等面中，互相平行相等面积积里通里通过过磁磁 感感线线条数相同条数相同D某一区域里，磁感某一区域里，磁感应应强强度大小和方向度大小和方向处处处处相同，相同，这这个区域叫做匀个区域叫做匀强强磁磁场场第15页第15页返回解析：解析：由匀由匀强强磁磁场场定定义义可知，可知，A、D正确。由正确。由BScos可知，可知，B错误错误，C正确。正确。答案：答案：B第16页第16页返回3有一匀有一匀强强磁磁场场，它磁感，它磁感线线与一矩形与一矩形线线圈平面成圈平面成30角，角，线线圈面圈面积为积为102 m2，穿，穿过过此此线线圈磁通量圈磁通量为为1103 Wb，则则该该磁磁场场磁感磁感应应强强度大小度大小为为_。答案：答案：0.2 T第17页第17页返回4如如图图531所表示，磁所表示，磁带录带录音机既可用来音机既可用来录录音，也可用来放音，其主要部件音，也可用来放音，其主要部件为为可匀可匀速行速行进进磁磁带带和和绕绕有有线线圈磁圈磁头头，录录音音时时线线圈中圈中电电流流产产生生_，从而使磁，从而使磁带带磁粉磁粉层层_。图图531第18页第18页返回解析：解析：录录音音时时，磁，磁带带要通要通过过一一块电块电磁磁铁铁(录录制磁制磁头头)，磁，磁头头线线圈中圈中电电流流产产生磁生磁场场随声音或影像信号而改随声音或影像信号而改变变，当磁，当磁带带以以恒定速度通恒定速度通过过磁磁头时头时，改，改变变磁磁场场将磁将磁带带上磁粉上磁粉层层磁化，于磁化，于是磁是磁带带上上统计统计下与声音和影像相下与声音和影像相应应磁信号。磁信号。答案：答案：磁磁场场磁化磁化第19页第19页返回第20页第20页返回第21页第21页返回 1磁感磁感应应强强度度 磁感磁感应应强强度描述磁度描述磁场场强强弱及方向，是矢量。磁弱及方向，是矢量。磁场场中某中某点磁感点磁感应应强强度方向与在度方向与在该该点小磁点小磁针针静止静止时时N极所指方向一极所指方向一致。磁感致。磁感应应强强度大小通度大小通惯惯用磁感用磁感线线密度表示，即穿密度表示，即穿过过垂直垂直于磁感于磁感线单线单位面位面积积磁感磁感线线条数用条数用“B”表示。表示。第22页第22页返回 2磁感磁感应应强强度与磁感度与磁感线线关系关系 (1)大小：在磁大小：在磁场场中，磁感中，磁感应应强强度大地方磁感度大地方磁感线线密；密；磁感磁感应应强强度小地方，磁感度小地方，磁感线线疏。即磁感疏。即磁感线线疏密反疏密反应应了磁感了磁感应应强强度大小。度大小。(2)方向：磁方向：磁场场中某点磁感中某点磁感应应强强度方向沿通度方向沿通过该过该点磁感点磁感线线切切线线方向。方向。第23页第23页返回3磁感磁感应应强强度与度与电场电场强强度比度比较较第24页第24页返回 1.下列关于磁感下列关于磁感应应强强度方向度方向说说法中法中错误错误是是 ()A磁感磁感线线上某点切上某点切线线方向就是方向就是该该点磁感点磁感应应强强度方向度方向 B磁磁场场中某点磁感中某点磁感应应强强度方向就是度方向就是该该点磁点磁场场方向方向 C小磁小磁针针N极指向就是极指向就是该处该处磁感磁感应应强强度方向度方向 D小磁小磁针针N极受力方向就是极受力方向就是该处该处磁感磁感应应强强度方向度方向第25页第25页返回思思绪绪点点拨拨解答本解答本题时题时可按下列思可按下列思绪绪分析：分析：第26页第26页返回 解析解析依据磁感依据磁感应应强强度定度定义义，B方向就是磁方向就是磁场场方向，方向，磁磁场场方向能方向能够够有三种表述：一是磁感有三种表述：一是磁感线线切切线线方向，二是小磁方向，二是小磁针针静止静止时时N极指向，三是小磁极指向，三是小磁针针N极受力方向，故极受力方向，故A、B、D对对，而，而C中忽略了小磁中忽略了小磁针针“静止静止”条件，故条件，故C错错。答案答案C第27页第27页返回 磁感磁感应应强强度是度是对对磁磁场场中某点而言；关于磁中某点而言；关于磁场场方向、磁感方向、磁感应应强强度方向、磁感度方向、磁感线线切切线线方向、小磁方向、小磁针针N极受力及静止所指极受力及静止所指方向方向对对磁磁场场中同一点是一致。中同一点是一致。第28页第28页返回第29页第29页返回 1对对磁通量磁通量理解理解 (1)磁通量磁通量计计算公式算公式BS中，中，B是匀是匀强强磁磁场场磁感磁感应应强强度，度，S是平面在垂直磁是平面在垂直磁场场方向投影面方向投影面积积。(2)磁通量是磁通量是标标量，但有正量，但有正负负。当磁感。当磁感线线从某一平面穿从某一平面穿入入时时，若要求磁通量，若要求磁通量为为正正值值，则则穿出此平面穿出此平面时为负值时为负值。(3)磁通量是表示穿磁通量是表示穿过过某平面磁感某平面磁感线线条数多少，在此后条数多少，在此后应应用中往往依据穿用中往往依据穿过过平面平面净净磁感磁感线线条数多少定性判断穿条数多少定性判断穿过过该该面磁通量大小。面磁通量大小。第30页第30页返回 2磁通量改磁通量改变变，普通有三种情况，普通有三种情况 (1)磁感磁感应应强强度度B不不变变，有效面，有效面积积S改改变变，则则21BS。(2)磁感磁感应应强强度度B改改变变，磁感，磁感线线穿穿过过有效面有效面积积S不不变变，则则：21BS。(3)磁感磁感应应强强度度B和回路面和回路面积积S同同时发时发生改生改变时变时：21。但此种情况下但此种情况下BS。第31页第31页返回 名名师师点睛点睛 计计算穿算穿过过某一平面磁通量改某一平面磁通量改变时变时：(1)明确磁明确磁场场是否是否为为匀匀强强磁磁场场，知道磁感，知道磁感应应强强度大小。度大小。(2)明确所研究平面与磁感明确所研究平面与磁感应应强强度方向度方向夹夹角，准确找角，准确找出出Sn。(3)平面面平面面积应为积应为磁感磁感线线通通过过有效面有效面积积。第32页第32页返回 2.如如图图532所表示，框架面所表示，框架面积为积为S，框架平面与磁感框架平面与磁感应应强强度度为为B匀匀强强磁磁场场方向方向垂直，垂直，则则穿穿过过平面磁通量平面磁通量为为_。若使。若使框架框架绕绕OO转过转过30角，角，则则穿穿过过框架平面磁框架平面磁通量通量为为_；若从初始位置；若从初始位置转过转过90角，角，则则穿穿过过框架平面磁通量框架平面磁通量为为_；若从初始位置；若从初始位置转过转过180角，角，则则穿穿过过框架平面磁通量改框架平面磁通量改变变是是_。图图532第33页第33页返回审题审题指指导导处处理此理此题题需把握下列两点：需把握下列两点：(1)明确磁感明确磁感线线方向与平面关系。方向与平面关系。(2)明确磁感明确磁感线线穿穿过过平面方向。平面方向。第34页第34页返回第35页第35页返回对对磁通量磁通量问题问题求解注意下列三方面：求解注意下列三方面：(1)明确磁感明确磁感线线方向与平面关系；方向与平面关系；(2)明确磁感明确磁感线线穿穿过过方向，即明确其正方向，即明确其正负负；(3)注意是什么原因改注意是什么原因改变变引起磁通量改引起磁通量改变变。第36页第36页返回第37页第37页返回 1磁磁统计统计原理原理 以磁以磁带为带为例：磁例：磁带为带为一含有磁性敷一含有磁性敷层层合成合成树树脂脂长带长带。录录制制时时，磁，磁带带通通过过一一块电块电磁磁铁铁(录录制磁制磁头头)，磁，磁头产头产生磁生磁场场随声音或影像信号而改随声音或影像信号而改变变。当磁。当磁带带以恒定速度通以恒定速度通过过磁磁头时头时，改改变变磁磁场场将磁将磁带带上磁粉上磁粉层层磁化，于是在磁磁化，于是在磁带带上就上就统计统计下与下与声音和影像相声音和影像相应应磁信号。当播放磁信号。当播放录录制内容制内容时时，磁，磁带带再次通再次通过过相同磁相同磁头头，磁，磁带带磁性磁性颗颗粒排列方式使通粒排列方式使通过过磁磁头电头电流与流与录录制制时电时电流一致。假如破坏磁性粒子排列方式，流一致。假如破坏磁性粒子排列方式，则则可将可将录录制制内容清除掉。内容清除掉。第38页第38页返回 2磁磁悬悬浮列浮列车车原理原理 磁磁悬悬浮列浮列车车原理并不深奥。它是利用磁原理并不深奥。它是利用磁铁铁“同性相斥，同性相斥，异性相吸异性相吸”性性质质，使磁，使磁铁铁含有抗拒地心引力能力，即含有抗拒地心引力能力，即“磁性磁性悬悬浮浮”。科学家将。科学家将“磁性磁性悬悬浮浮”这这种原理利用在种原理利用在铁铁路运送系路运送系统统上，使列上，使列车车完全脱离完全脱离轨轨道而道而悬悬浮行浮行驶驶，成，成为为“无无轮轮”列列车车，时时速可达几百千米以上。速可达几百千米以上。这这就是所就是所谓谓“磁磁悬悬浮列浮列车车”，亦称之，亦称之为为“磁磁垫车垫车”。第39页第39页返回 磁磁悬悬浮列浮列车车上装上装备备超超导导体体电电磁磁铁铁所所产产生生电电磁力与地面磁力与地面槽形槽形导轨导轨上上线线圈所圈所产产生生电电磁力互相排斥，使磁力互相排斥，使车车体上浮，槽体上浮，槽形形导轨导轨两两侧线侧线圈圈产产生磁生磁场场与与车车上上电电磁磁铁铁磁磁场场之之间间互相作用，互相作用，从而从而产产生生牵牵引力，使引力，使车车体保持体保持悬悬浮状浮状态迈进态迈进，减小或消除，减小或消除了了车轮车轮跟跟铁轨间铁轨间撞撞击击，从而达到提速目的。，从而达到提速目的。第40页第40页返回 3.超超导导是当今高科技是当今高科技热热点，当一点，当一块块磁磁铁铁靠近超靠近超导导体体时时，超超导导体会体会产产生生强强大大电电流流对对磁体有排斥作用，磁体有排斥作用，这这种排斥力可使种排斥力可使磁体磁体悬悬浮在空中，磁浮在空中，磁悬悬浮列浮列车车就是采用了就是采用了这这种技种技术术。(1)超超导导体体产产生生强强大大电电流是由于流是由于()A超超导导体中磁通量很大体中磁通量很大B超超导导体中磁通量改体中磁通量改变变不久不久C超超导导体体电电阻阻为为零零D超超导导体体电电阻阻变变大大第41页第41页返回 (2)磁磁悬悬浮原理浮原理 ()A超超导导体体电电流磁流磁场场方向与磁体相同方向与磁体相同 B超超导导体体电电流磁流磁场场方向与磁体相反方向与磁体相反 C超超导导体使磁体体使磁体处处于失重状于失重状态态 D超超导导体使磁体体使磁体处处于超重状于超重状态态 审题审题指指导导本本题题基本原理是利用磁基本原理是利用磁场场力作用，磁体受力作用，磁体受力分析是力分析是处处理理问题问题前提。前提。第42页第42页返回解析解析据欧姆定律知据欧姆定律知电电流大原因是超流大原因是超导导体体电电阻阻为为零，零，因此因此(1)选项为选项为C；磁；磁悬悬浮中超浮中超导电导电磁磁铁铁相斥方式是据同相斥方式是据同名磁极相斥原理而名磁极相斥原理而悬悬浮起来，浮起来，悬悬起来起来时时，超，超导导体体产产生磁生磁力与磁体重力平衡，因此力与磁体重力平衡，因此(2)选项为选项为B。答案答案(1)C(2)B第43页第43页返回 磁在我磁在我们现实们现实生活中有非常广泛生活中有非常广泛应应用，其基本原理用，其基本原理是利用磁极是利用磁极间间互相作用。即同名磁极互相排斥，异名磁互相作用。即同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引原理。极互相吸引原理。第44页第44页返回第45页第45页返回第46页第46页返回1(相相应应要点一要点一)下列下列说说法中正确是法中正确是 ()A通通过过某面磁感某面磁感线线条数条数为为零零则则此面此面处处磁感磁感应应强强度一度一 定定为为零零B空空间间各点磁感各点磁感应应强强度方向就是度方向就是该该点磁点磁场场方向方向C平行放置两条形磁平行放置两条形磁铁间铁间异名磁极异名磁极间间磁磁场为场为匀匀强强 磁磁场场D磁感磁感应应强强度度为为零，零，则则放在放在该处该处某面通某面通过过磁感磁感线线 条数不一定条数不一定为为零零第47页第47页返回解析：解析：磁感磁感应应强强度反度反应应磁磁场场强强弱和方向，它方向就是弱和方向，它方向就是该该处处磁磁场场方向，故方向，故B正确；磁感正确；磁感应应强强度度为为零，放在零，放在该处该处某某面就无磁感面就无磁感线线穿穿过过，故，故D错误错误；但是若某面无磁感；但是若某面无磁感线线穿穿过过，也，也许许磁磁场场很很强强而平面平行于磁而平面平行于磁场场放置造成磁感放置造成磁感线线穿穿过该过该面条数面条数为为零，因此零，因此A不正确；两平行放置异名磁极不正确；两平行放置异名磁极间间磁磁场场不是匀不是匀强强磁磁场场，近距离两异名磁极，近距离两异名磁极间间磁磁场场才是匀才是匀强强磁磁场场，C错误错误。答案：答案：B第48页第48页返回2(相相应应要点二要点二)如如图图533所表示，矩形所表示，矩形线线框框abcd长长和和宽宽分分别为别为2L和和L，匀，匀强强磁磁场场磁感磁感应应强强度度为为B，虚，虚线为线为磁磁场边场边界。在界。在线线框以框以ab边为轴转过边为轴转过60过过程中，穿程中，穿过线过线框框磁通量改磁通量改变变情况是情况是 ()图图533第49页第49页返回A变变大大B变变小小C不不变变 D无法判断无法判断解析：解析：原原1BSBL2，2B2L2cos60BL2，C正确。正确。答案：答案：C第50页第50页返回3(相相应应要点三要点三)下列关于磁下列关于磁统计说统计说法不正确是法不正确是()A计计算机硬算机硬盘盘是利用磁是利用磁统计统计原理来工作原理来工作BDVD光光盘盘是利用磁是利用磁统计统计原理来刻原理来刻录录信息信息C录录音机音机录录音利用了音利用了电电流磁效流磁效应应D录录音音带带会被磁会被磁铁铁吸起来吸起来.第51页第51页返回解析：计算机硬盘是利用磁片储存信息，故A对；DVD光盘刻录是利用激光在存放介质上烧出不同痕迹来统计信息，故B错；录音机录音过程是磁带上磁性颗粒在信号电流磁场作用下重新排布过程，故C对；因为录音带上有磁性颗粒，会被磁铁吸引，故D对。答案：B第52页第52页返回第53页第53页返回 1磁感磁感应应强强度是矢量，大小反度是矢量，大小反应应磁磁场场强强弱，方向即磁弱，方向即磁场场方向。方向。2磁通量是磁通量是针对针对一个面而言，当一个面而言，当B与与S不垂直不垂直时时，计计算算磁通量要求按有效面磁通量要求按有效面积积(即垂直即垂直B面面积积)计计算；或把磁感算；或把磁感应应强强度分解到与面度分解到与面积积垂直方向再相乘。垂直方向再相乘。3当一个面有两个方向磁感当一个面有两个方向磁感线线穿穿过时过时，应应用用“效果抵效果抵消消”观观点分析磁通量点分析磁通量问题问题。第54页第54页返回点击下图进入课下作业 综合提升第55页第55页