2017-2018学年高中物理 第三章 磁场 3.2 磁感应强度学案 新人教版选修3-1
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磁感应强度[目标定位] 1.通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.2.进一步体会通过比值定义物理量的方法.3.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位.一、磁感应强度及其方向1.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用符号B表示.2.磁感应强度的方向:小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称为磁场的方向.深度思考关于磁场的方向有几种描述方法?答案①磁感应强度的方向;②小磁针N极受力的方向;③小磁针静止时N极的指向.例1下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是()A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场方向,磁场方向也就是小磁针N极受力的方向.但电流受力的方向不是磁场的方向.答案BD(1)磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同,但绝非电流的受力方向.(2)磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的,和小磁针、电流的存在与否无关.二、磁感应强度的大小1.在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元.2.探究实验(1)如图1,三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上,可以认为磁极间的磁场是均匀的,直导线的方向与磁感应强度的方向垂直.1图1(2)有电流通过时导线将摆动一个角度,通过摆动角度的大小可以比较导线受力的大小.(3)大量的实验事实证明,通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积IL成正比,用公式表示为F=ILB.式中B是比例系数,它与导线的长度和电流的大小无关_.(填“有关”或“无关”)3.磁感应强度的大小(1)定义:一个电流元垂直放入磁场中的某点,电流元受到的磁场力F与该电流元IL的比值.F(2)定义式:B=.IL(3)单位:特斯拉,简称特,符号是T.深度思考F(1)图1中的探究实验应用了哪种物理学方法?(2)据公式B=知,磁场中某处的磁感应强度IL的大小与通电导线在该处所受磁场力F成正比,与导线中的电流I和导线长度L的乘积IL成反比,这种说法正确吗?为什么?答案(1)控制变量法.F(2)不正确.公式B=只是磁感应强度的定义式,磁场中某处的磁感应强度只与磁场本身有IL关,与该处是否放导线、导线所受磁场力以及导线的长度、通电电流大小均无关.例2磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5A,导线长1cm,它受到的磁场力为5.0×10-2N.求:(1)这个位置的磁感应强度;(2)如果把通电导线中的电流增大到5A时,这一位置的磁感应强度;(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否能肯定在这里没有磁场?解析(1)由磁感应强度的定义式得F 5.0 × 10-2B==T=2T.IL 2.5 × 1 × 10-2(2)磁感应强度B是由磁场自身决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该位置的2磁感应强度还是2T.(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则有两种可能:①该处没有磁场;②该处有磁场,但通电导线与磁场方向平行.答案(1)2T(2)2T(3)不能肯定F1在定义式B=中,通电导线必须垂直于磁场方向放置,因为沿不同方向放置导线时,IL同一导线受到的磁场力不相等.2磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L应很短很短,IL称为“电流元”,相F 当于静电场中电场强度公式E=中的“试探电荷”.q3磁感应强度B是用比值法定义的物理量,其大小只取决于磁场本身的性质,与F、I、L 无关,与磁场中有没有通电导线无关.1.(磁感应强度的方向)有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是()A.B的方向就是小磁针N极所指的方向B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致C.B的方向与小磁针在任何情况下S极受力方向一致D.B的方向就是通电导线的受力方向答案 B2.(磁感应强度的大小)关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系,下面的说法中正确的是()A.在B=0的地方,F一定等于零B.在F=0的地方,B一定等于零C.若B=1T,I=1A,L=1m,则F一定等于1ND.若L=1m,I=1A,F=1N,则B一定等于1T答案 A解析在B为零的地方,则F一定为零,而F为零时,则B不一定为零,可能B与I平行.故A正确,B错误;若B=1 T,I=1 A,L=1 m,根据F=BIL sinα,知只有B垂直于I时,F=BIL=1 N,故C错误;若F=1 N,I=1 A,L=1 m,根据F=BIL sinα,知只有B垂直于I时,F=BIL=1 N,B=1 T,故D错误.3题组一磁感应强度的方向1.(多选)关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.根据定义,磁场中某点的磁感应强度B的方向与导线放置的方向有关B.B是矢量,方向与F的方向一致C.B是矢量,方向与小磁针在该点静止时S极所指的方向相反D.在确定的磁场中,某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关答案CD2.(多选)关于磁感应强度的下列说法中,正确的是()A.磁感应强度的方向就是小磁针N极的受力方向B.磁感应强度是标量C.垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关答案ADF 题组二对磁感应强度的定义式B=的理解IL3.下列说法中正确的是()A.磁场中某点的磁感应强度可以这样测定:测出一小段通电导线受到的磁场力F,与该导线F的长度L、以及通过的电流I,根据B=可算出该点的BILB.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零FC.磁感应强度B=只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与F、I、L以及IL通电导线在磁场中的方向无关D.放置在磁场中的1m长的导线,通以1A的电流,受力为1N,该处的磁感应强度大小为1T 答案 C4.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是()N N·AA. B.A·m mN·A NC. D.m2 A·m2答案 AF 解析当导线与磁场方向垂直时,由公式B=知,磁感应强度B的单位由F、I、L的单位决IL4N定.在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称T,1T=1A·m.5.有一段直导线长1cm,通过5A的电流,把它置于垂直于磁场中的某点时,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度的B值大小为()A.1TB.5TC.2TD.2.5T答案 CF0.1解析根据B==T=2T.IL 5 × 0.016.(多选)一根长为0.2m的通电导线,导线中的电流为2A,放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是()A.0.4N B.0.2NC.0.1N D.0答案BCD7.(多选)下列关于磁感应强度和电场强度的概念的说法正确的是()A.电场强度是描述电场强弱的物理量,反映了电场的性质,磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,反映了磁场的性质B.电荷周围激发电场,运动电荷周围会激发磁场C.电场中任何位置处的电场强度与引入的试探电荷无关,磁场中各处的磁感应强度与引入的电流元无关D.电荷在电场中受到的电场力方向就是该处电场的方向,电流元在磁场中受到的磁场力的方向就是该处磁场的方向答案ABC解析电场强度和磁感应强度分别是描述电场和磁场的物理量,反映了电场和磁场的性质,选项A对;电荷周围存在电场、电流周围存在磁场,选项B对;电场强度和磁感应强度分别由电场和磁场本身决定,选项C对;正电荷所受电场力方向才是该处电场的方向,电流元受到的磁场力方向不是磁场的方向,选项D错.题组三综合应用8.在磁场中放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长为1cm,电流为0.5A,所受的磁场力为5×10-4N.求:(1)该位置的磁感应强度多大?(2)若将该电流撤去,该位置的磁感应强度又是多大?(3)若将通电导线跟磁场平行放置,该导体所受磁场力多大?答案(1)0.1T(2)0.1T(3)0F解析(1)由B=,得IL55 × 10-4B=T=0.1T.0.01 × 0.5(2)该处的磁感应强度不变,B=0.1T.(3)电流元平行磁场放置时,不受磁场力,F=0.6。
3.2 磁感应强度【实验一】探究影响通电导线受力的因素(1)实验条件:将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间,导线的方向与磁场的方向垂直。
(2)实验方法:控制变量法①保持磁场中直导线的长度不变,改变电流大小,通过观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。
②保持电流不变,改变磁场中直导线的长度,通过观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。
(3)实验结论:通电直导线与磁场垂直时,它受力大小既与导线的长度L 成正比,又与导线中的电流I 成正比,即与I 和L 的乘积IL 成正比,用公式表示为F=ILB 。
【考点一】磁感应强度(磁通密度)(重点)(1)物理意义:描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量,用B 表示。
(2)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受到的安培力F 与电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值。
(3)方向:规定小磁针静止时........N .极.所指的方向为该点的磁感应强度..............B .的方向,即磁场的方向..........。
→小磁针N 极的受力方向就是磁场的方向 →磁感应强度的方向就是磁场的方向 (4)大小:ILFB =(比值定义法、定义式) →公式成立条件是:B IL ⊥→不能认为B 与F 成正比,与IL 成反比(5)单位:特斯拉,简称特,符号T 1T =1N/(A·m) (6)适用范围:一切磁场 (7)理解:①IL 叫做电流元,是指很小的一段导线,相当于静电场中的试探电荷; ②磁感应强度.....B .只.由.磁场本身性质决定........,与F IL 、均无关;(易错点) ③磁感应强度的方向就是磁场的方向,但不是F 的方向; ④导线放入磁场的方向不同,所受磁场力也不同;⑤通电导线受到的磁场力为零的地方,磁感应强度B 不一定为零;(易错点)【考点二】磁感应强度与电场强度的比较磁感应强度B电场强度E意义描述磁场强弱和大小的物理量描述电场强弱和大小的物理量大小ILFB=(比值定义法,定义式)qFE=(比值定义法,定义式)单位1T=1N/(A·m) 1V/m=1N/C方向规定小磁针静止时N.极.所指的方向为B的方向规定正电荷...在电场中所受的电场力方向为E的方向对应场磁场电场相同点①都是矢量,都遵循矢量叠加原理;②都是利用比值定义法定义的物理量;③都是描述“场”的强弱与大小的物理量。
第2节 磁感应强度一、磁感应强度的方向 1.磁感应强度描述磁场的强弱和方向的物理量,用符号“B”表示。
2.磁感应强度的方向小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。
二、磁感应强度的大小1.控制变量法探究影响通电导线受力的因素图321如图321所示,三块相同的蹄形磁铁,并列放在桌上,直导线所在处的磁场认为是均匀的。
(1)保持长度不变,改变电流大小,观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。
(2)保持电流大小不变,改变磁场中导线长度,通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。
(3)实验结论:直导线与磁场垂直时,它受力大小既与导线的长度L 成正比,又与导线中的电流I 成正比。
2.磁感应强度的大小在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线,所受的磁场力F 跟电流I 和导线长度L 的乘1.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,其方向为小磁针静止时N 极所指的方向。
2.磁感应强度的定义式为:B =F IL,但磁感应强度的大小和方向与受力和电流无关。
3.磁感应强度是矢量,磁感应强度的运算遵守矢量运算法则。
4.匀强磁场是指磁感应强度的大小和方向处处都相同的磁场。
积IL的比值叫磁感应强度。
3.公式:B=FIL。
4.单位在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T,1 T=1NA·m。
1.自主思考——判一判(1)与电场强度相似,磁场强度是表示磁场的强弱和方向的物理量。
(×)(2)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向。
(×)(3)小磁针的N极和S极所受磁场力的方向是相反的。
(√)(4)通电导线在场中受到的磁场力为零,则说明该处的磁感应强度为零。
(×)(5)磁感应强度的大小与电流成反比,与其受到的磁场力成正比。
(×)(6)磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力大小F与电流I和导线长度L的乘积的比值。
§3.2磁感应强度【学习目标】:1.理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。
2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3.通过观察、类比(与电场强度的定义的类比),使学生理解和掌握磁感应强度的概念。
【学习重点】:磁感应强度概念的建立【学习难点】:磁感应强度概的矢量性【自主预习】:【要点导学】1、磁场不仅具有___________,而且也具有___________,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量——______________,该物理量_______量。
2、本节中用____________________的方法来研究磁场对通电导线的作用力。
3、磁感应强度:将一小段通电直导线垂直磁场放置时,其受到的磁场力F与电流强度I成_________、与导线的长度L成__________,其中F/IL是与通电导线长度和电流强度都___________的物理量,它反映了该处磁场的___________,定义F/IL为该处的___________.其单位为______________,方向为该点的磁感线的_____________,也是小磁针在该处静止时N极的_____________。
【预习自测】1.关于磁感强度下列说法中正确的是()(A)由B=F/IL知,磁场中某点的磁感强度的大小与IL的乘积成反比,与F成正比(B)无论I的方向如何都可由B=F/IL求磁感强度的大小(C)磁场中某处磁感强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同(D)磁场中某点的磁感强度大小是由磁场本身因素决定的,而与有无检验电流无关2.磁感应强度单位是特斯拉,1特斯拉相当于()A、1kg/A·s2B、1kg·m/A·s2C、1kg·m2/s2D、1kg·m2/A·s23、下列说法正确的是()A、磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点,导线受到的磁场力F与该导线的长度L,通过的电流I乘积IL的比值,即为该处磁感应强度的大小。
第二节磁感应强度教学目标:(一)知识与技术一、理解磁感应强度B的概念及单位;二、明白什么叫匀强磁场;3、明白什么是安培力,明白电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小。
(二)进程与方式1、通过演示磁场对电流作用的实验,培育学生总结归纳物理规律的能力。
(三)情感、态度与价值观通过对本节的学习,使得学生了解科学的发觉不仅需要勤奋的尽力,还需要严谨细密的科学态度。
教学重点:理解磁感应强度B的概念及单位教学难点:探讨磁感应强度大小的实验进程教学方式:探讨、提问、教学、实验教学用具:磁铁、导线、小磁针、滑动变阻器教学进程:1、哪些物质的周围有磁场?你是如何理解磁场的?(特殊物质;大体性质)2、磁场是不是有强弱之分,如何才能熟悉和描述磁场的强弱?(分析它的大体性质)(一)磁感应强度(描述磁场强弱的物理量)一、方向:小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,---磁场方向。
教师:你能描述地磁场的方向吗?直线电流的磁场方向如何?2、决定安培力大小的因素有哪些?利用演示实验装置,研究安培力大小与哪些因素有关(1)与电流的大小有关;维持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下,通过移动滑动变阻器触头改变导线中电流的大小。
请学生观察实验现象。
导线摆动的角度大小随电流的改变而改变,电流大,摆角大;电流小,摆角小。
实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到磁场的作使劲的大小跟导线中电流的大小有关,电流大,作使劲大;电流小,作使劲也小。
(2)与通电导线在磁场中的长度有关。
维持导线在磁铁中所处的位置及方向不变,电流大小也不变,改变通电电流部分的长度。
学生观察实验现象。
导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变,导线长、摆角大;导线短,摆角小。
实验结论:垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作使劲的大小跟通电导线在磁场中的长度有关,导线长、作使劲大;导线短,作使劲小。
第3节磁感应强度__磁通量1.磁感应强度是描述磁场强弱及方向的物理量,其方向为小磁针静止时N极的指向,定义式B=FIL。
2.磁感应强度是矢量,磁感应强度的运算符合矢量运算法则。
3.匀强磁场是指磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场。
4.磁通量的大小为Φ=BS,其中S为与B垂直的平面面积,磁感应强度B也叫磁通密度。
一、磁感应强度1.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受到的磁场力(安培力)F与导线长度L、导线中电流I的乘积IL的比值叫做通电导线所在位置的磁感应强度,用符号B表示。
2.定义式:B=FIL 。
3.方向:磁感应强度B的方向即该处磁场方向,与小磁针静止时N极受力方向相同。
4.单位:在国际单位制中是特斯拉,简称特,符号T。
1 T=1 N/(A·m)。
5.物理意义:磁感应强度B是表示磁场强弱和方向的物理量。
6.匀强磁场(1)定义:在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度大小和方向都相同,这个区域的磁场叫做匀强磁场。
(2)匀强磁场的磁感线的特点在匀强磁场中,磁感线是一组平行且等距的直线,如图331所示。
图331(3)实例①距离很近的两个异名磁极之间的磁场。
②通电螺线管内中间部分的磁场。
(4)匀强磁场中安培力的计算①当通电导线与磁场垂直时:F =ILB 。
②当通电导线与磁场方向成θ角时:F =ILB sin_θ。
二、磁通量 1.定义在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S ,我们把B 与S 的乘积叫做穿过这一面积的磁通量。
2.磁通量的计算 (1)公式:Φ=BS 。
适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。
(2)在匀强磁场B 中,若磁感线与平面不垂直,公式Φ=BS 中的S 应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。
3.单位:韦伯,简称韦,符号为Wb,1 Wb =1 T·m 2。
4.磁通密度由Φ=BS 得B =ΦS,磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,所以也叫磁通密度。
磁感应强度教案一、教材分析磁感应强度是本章的重点内容,所以学好本节内容十分重要,第一要告知学生必然要高度重视本节课内容的学习。
二、教学目标(一)知识与技术一、理解磁感应强度B的概念,明白B的单位是特斯拉。
二、会用磁感应强度的概念式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL解答有关问题。
(二)进程与方式一、明白物理中研究问题时常常利用的一种科学方式——控制变量法。
二、通过演示实验,分析总结,获取知识。
(三)情感、态度与价值观学会由个别事物的个性来熟悉一般事物的共性的科学方式。
三、教学重点难点学习重点:磁感应强度的物理意义学习难点:磁感应强度概念的成立。
四、学情分析学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有必然的感性熟悉,且在研究电场时,已经学习肯定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。
与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。
五、教学方式实验分析、教学法六、课前预备一、学生的预备:认真预习讲义及学案内容二、教师的预备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探讨学案,课后延伸拓展学案七、课时安排1课时八、教学进程(一)用投影片出示本节学习目标.(二)温习提问、引入新课磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.如何的物理量能够起到如此的作用呢?紧接着教师提问以下问题.1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?[学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向.2.电场强度是如何概念的?其概念式是什么?[学生答]电场强度是通过将一查验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与查验电荷量的比值来概念的,其概念式为E =qF . 过渡语:今天咱们用相类似的方式来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.(三)新课讲解-----第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,来熟悉磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
磁场强度【教学目标】1、通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量—磁感应强度。
2、进一步体会通过比值法定义物理量的方法。
3、知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。
会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
【教学重难点】磁感应强度概念的建立和理解。
【教学过程】导入:实验一两位同学用两块不同的磁铁吸引相同的轻铁片,然后吸引一块一公斤重的重铁块。
学生观察实验现象,思考实验现象说明了什么?二、将磁铁放在几个小磁针附近,观察小磁针的偏转。
学生观察实验现象,思考思考实验现象说明了什么?知识链接:1、磁场存在强弱。
2、磁场具有方向。
探究:能否寻找一个物理量来描述磁场的强弱和磁场的方向。
思考与讨论1:1、在描述场的强弱和方向的问题我们以前有没有遇到过相似的问题?2、电场强度的方向是如何规定的?实验探究:观察小磁针在磁场中的偏转。
思考我们如何规定磁场中某一点的磁场方向呢?结论:物理学规定:小试身手关于磁场的方向,下列说法正确的是()A.与经过该点的磁感线的切线方向相同B.与放在该点的小磁针北极受到的磁场力方向相同C.与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向相同D.与放在该点的极短的通电导线所受力的方向相同思考与讨论2:1、用一个小磁针能确定磁场中某一点的磁感应强度的大小吗?为什么?2、那么应该用什么办法来确定磁场中某一点的磁感应强度的大小呢?3、电场中的检验电荷具有什么特点?为什么要求它有这样的特点?4、那一段通电导线可以吗?他应该具有什么特点?认识一个模型——电流元思考:为什么要很短?类比电场中的模型思考与讨论35、能否用一段通电导线的受力推知电流元的受力呢?若果可以在什么样的情况下可以?实验探究:通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?1、猜测:2、实验的重要条件:磁场和电流方向垂直。
3、通过什么方法来探究通电导线所受的磁场力与几个变量的关系?实验方法:控制变量法①若保持通电导线的长度不变,仅改变电流的大小,导线的受力会怎样呢?②若保持电流不变,仅改变通电导线的长度,导线的受力会怎样呢?4、本实验中受力大小看什么?电流大小如何改变?导线长度如何改变?5、结论:精确实验表明,通电导线和磁场方向垂直时,通电导线的所受磁场力大小F∝IL,可写为等式:F= ILB(式中B为比例系数)。
2 磁感应强度教材分析本节课的知识内容重点是关于精确了解磁场强弱方法的探究,由于磁感应强度不能直接测量,通过研究安培力的大小来研究磁感应强度,通过比值定义法得出了磁感应强度的定义。
磁感应强度这个知识点在磁场这一章中乃至整个电磁学中占有重要的地位,学好这一节内容对以后的学习将有很大的帮助。
本节课所涉及的物理研究方法也比较丰富和重要。
教学目标(一)知识与技能1、理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。
2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL解答有关问题。
(二)过程与方法1、知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。
2、通过演示实验,分析总结,获取知识。
(三)情感、态度与价值观学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。
教学重点难点学习重点:磁感应强度的物理意义学习难点:磁感应强度概念的建立。
学情分析学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识,且在研究电场时,已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量,用来描述电场的强弱。
与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。
教学方法实验分析、讲授法课前准备1、学生的准备:认真预习课本及学案内容2、教师的准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案 课时安排1课时教学过程(一)用投影片出示本节学习目标.(二)复习提问、引入新课磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢?紧接着教师提问以下问题.1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?[学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向.2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么?[学生答]电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E =. 过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.(三)新课讲解-----第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时,小磁针的N 极所指的方向不同,来认识磁场具有方向性,明确磁感应强度的方向的规定。
2 磁感应强度
学习目标
1.知道磁感应强度的定义.
2.知道磁感应强度的方向、大小、定义式和单位.
3.理解磁感应强度定义式的满足条件.
4.能用磁感应强度的定义式进行有关计算.
自主探究
1.磁感应强度的方向
(1)电场强度的方向是如何规定的?
(2)在磁场中的任一点,小磁针受力的方向就是该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向.
2.磁感应强度的大小
(1)电场强度的大小是怎样定义的?
电荷在某点所受与的比值,反映了电场在该点的性质,称为电场强度.
(2)磁感应强度的定义:,表达式:.
合作探究
一、磁感应强度的方向
规定:为该点磁感应强度的方向,简称的方向.
【跟踪练习】关于磁场方向的说法中正确的是()
A.小磁针北极受力的方向
B.小磁针静止时北极所指的方向
C.磁场N极到S极的方向
D.小磁针南极受力的方向
二、磁感应强度的大小
电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元.
实验探究:磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系(控制变量法).
在匀强磁场中探究影响通电导线受力的影响因素
(1)保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小.
结论:.
(2)保持电流不变,改变导线通电部分的长度.
结论:.
【归纳总结】实验表明,通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与成正比,又与成正比,即与I和L的乘积成正比,用公式表示为F∝IL,引入比例系数B,写成等式为.
(3)磁感应强度的定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的跟的比值叫磁感应强度.公式:,单位:,物理意义:.磁感应强度既有大小,又有方向,是量.
【例1】下列说法中错误的是()
A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值
B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处一定没有磁场
C.一小段通电导线放在磁场A处时受磁场力比放在B处大,则A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大
D.因为B=,所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL的乘积成反比
【例2】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5 A,导线长1 cm,它受到的安培力为5×10-2N,则这个位置的磁感应强度是多大?若将导线的长度和电流都减小一半,则该处的磁感应强度多大?
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1.关于磁感应强度B的说法正确的是()
A.B的方向就是小磁针N极所指的方向
B.B的方向与小磁针S极的受力方向相反
C.磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流I、长度为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值
D.B的方向与小磁针静止时S极所指的方向相反
2.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是()
A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同
D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
3.下列说法中正确的是()
A.磁场中某处的磁感应强度大小,与该处是否放通电导线无关
B.一小段通电导线放在磁感应强度处处相等的磁场中不同地方,受力相同
C.一小段通电导线放在磁场中不同的两个地方受磁场力大小相等,说明磁场中的这两个地方磁感应强度大小相等
D.因为B=,所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线的受力F成正比,与IL的乘积成反比
4.匀强磁场中长2 cm的通电导线垂直磁场方向,当通过导线的电流为2 A时,它受到的磁场力大小为4×10-3 N,问:该处的磁感应强度B多大?如果该导线的长度和电流都增加一倍,则该处的磁感应强度的大小是多少?若将通电导线拿走,该处的磁感应强度的大小是多少?。