(課堂設(shè)計(jì))2014-2015高中物理5.2怎樣描述磁場(chǎng)課件滬科版選修3-1

第2課時(shí)

怎樣描述磁場(chǎng)學(xué)

習(xí)

目

標(biāo)思

維

啟

迪1.知道描述磁場(chǎng)的兩種方法．2.掌握磁場(chǎng)和電場(chǎng)的區(qū)別和聯(lián)系．3.了解磁通量及磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念及它們的物理意義和計(jì)算方法.巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，實(shí)驗(yàn)室中的小磁鐵卻只能吸起幾枚鐵釘．磁體磁性的強(qiáng)弱，表現(xiàn)為它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁性物質(zhì)和電流的作用力的強(qiáng)弱，也就是說，磁場(chǎng)有強(qiáng)弱之分．怎樣認(rèn)識(shí)和描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？如圖5－2－1.圖5-2-1課前自主學(xué)習(xí)一、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，或者說小磁針N極的_________為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向，也就是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．二、磁感線磁場(chǎng)也具有物質(zhì)性和_____性，為了描述磁場(chǎng)的性質(zhì)而引入了_______，它也是_____的曲線，在磁體外部，它由___極指向___極，在磁體內(nèi)部由___極指向___極，形成____曲線．其疏密反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，某點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的________．知識(shí)梳理受力方向方向磁感線假想NSSN閉合磁場(chǎng)方向三、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．穿過垂直于磁感線的____________________等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁感線___；磁感應(yīng)強(qiáng)度小的地方，磁感線___；磁感線的疏密反映了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?．單位：_______，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是__.3．磁感應(yīng)強(qiáng)度是____，既有大小，又有方向．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向．4．勻強(qiáng)磁場(chǎng)：如果在磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的____和____處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)．單位面積的磁感線條數(shù)密疏特斯拉T矢量大小方向四、磁通量1．定義：設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為S，我們把__與__的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通，用字母__表示．2．定義：Φ＝__.3．單位：國(guó)際制單位為____，簡(jiǎn)稱__，符號(hào)___.1Wb＝1T·m2.4．物理意義：磁通量表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)，對(duì)于同一個(gè)平面，當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)越強(qiáng)，穿過它的磁感線條數(shù)越多，磁通量就____，當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向平行時(shí)，沒有磁感線穿過它，則磁通量為__．BSΦBSWb韋伯韋越大零1．關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說法中正確的是 (

)A．磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì)B．磁感線可以形象地描述各磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致C．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止的D．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的基礎(chǔ)自測(cè)解析：磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而假設(shè)的一簇有方向的閉合的曲線，實(shí)際上并不存在，所以C、D不正確，磁場(chǎng)是客觀存在的特殊物質(zhì)，所以A正確；磁感線上每一點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)磁場(chǎng)方向，磁感線疏密表示該點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，小磁針靜止時(shí)北極指向、北極受力方向均為磁場(chǎng)方向，所以B正確．答案：AB2．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度的方向的說法，正確的是 (

)A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電荷所受的電場(chǎng)力的方向相同B．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷所受的電場(chǎng)力的方向相同C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針靜止時(shí)N極所指的方向相同解析：電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是正電荷受的電場(chǎng)力的方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是小磁針N極受力的方向．答案：BCD3．關(guān)于磁感線下列說法正確的是(

)A．磁感線是磁場(chǎng)中實(shí)際存在的線B．條形磁鐵磁感線只分布于磁鐵外部C．當(dāng)空中存在幾個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，磁感線有可能相交D．磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是放在這里的小磁針N極受力的方向答案：D4．關(guān)于磁場(chǎng)的方向，下列敘述中不正確的是 (

)A．磁感線上每一點(diǎn)的切線方向B．磁場(chǎng)N極到S極的方向C．小磁針靜止時(shí)北極所指的方向D．小磁針的北極受力方向解析：磁場(chǎng)方向規(guī)定為小磁針北極的受力方向或靜止小磁針北極的指向，用磁感線表示則是磁感線的切線方向．答案：B5．關(guān)于磁通量，下列說法中正確的是 (

)A．磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C．穿過某一面積的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D．磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度答案：C課堂互動(dòng)探究電場(chǎng)線磁感線相似點(diǎn)引入目的為了形象描述場(chǎng)而引入的假想線，實(shí)際上不存在疏密場(chǎng)的強(qiáng)弱切線方向場(chǎng)的方向相交不能相交不同點(diǎn)起始于正電荷，終止于負(fù)電荷閉合曲線關(guān)于磁感線的理解電場(chǎng)線與磁感線的比較(1)從電場(chǎng)、磁場(chǎng)的概念角度理解兩種場(chǎng)線的相似點(diǎn)：矢量性——線的切線方向；強(qiáng)弱——線的疏密程度；方向的唯一性——空間任一點(diǎn)場(chǎng)線不相交．(2)兩種場(chǎng)的區(qū)別：電場(chǎng)線——電荷有正負(fù)——電場(chǎng)線有始終；磁感線——N、S極不可分離——磁感線閉合．【例1】下列說法正確的是 (

)A．電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)越強(qiáng)；磁感線越密的地方，磁場(chǎng)越強(qiáng)B．在電場(chǎng)中，任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)相交；在磁場(chǎng)中，任意兩條磁感線也不會(huì)相交C．電場(chǎng)線不是閉合的，而磁感線是閉合的D．電場(chǎng)線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)電場(chǎng)方向；磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向答案：ABCD【題后反思】

磁場(chǎng)是存在于磁體周圍空間的一種真實(shí)的特殊物質(zhì)，一個(gè)空間是否存在磁場(chǎng)，可以通過小磁針放入其中時(shí)是否受力來檢驗(yàn)．而磁感線是為描述磁場(chǎng)而假想的曲線，并不真實(shí)存在．

下列關(guān)于磁感線的敘述，正確的是(

)A．磁感線是真實(shí)存在的，細(xì)鐵粉撒在磁鐵附近，我們看到的就是磁感線B．磁感線始于N極，終于S極C．磁感線和電場(chǎng)線一樣，不能相交D．沿磁感線方向磁場(chǎng)減弱解析：本題考查磁感線，磁感線是為了形象地描繪磁場(chǎng)而假設(shè)的一組有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁場(chǎng)方向，曲線疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱，在磁鐵外部磁感線從N極到S極到N，內(nèi)部從S極至N極，磁感線不相交，故選C.答案：C(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是小磁針靜止時(shí)N極指向或磁感線的切線方向．(2)單位面積內(nèi)穿過的磁感線條數(shù)越多，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大．(3)磁感線越密集的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度越大．磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解【例2】下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法中，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．小磁針N極受磁場(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)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向解析：磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向，磁場(chǎng)方向也就是小磁針N極受力的方向．但電流受力的方向不代表磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)方向．答案：BD【題后反思】(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和小磁針N極受力方向相同，但絕非電流的受力方向．(2)磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是確定的，和小磁針、電流的存在與否無關(guān)．

關(guān)于磁感線，下列說法正確的是 (

)A．磁感線是真實(shí)存在的B．磁感線是非閉合曲線C．有磁感線的地方有磁場(chǎng)，沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場(chǎng)D．磁感線密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，磁感線稀疏的地方磁場(chǎng)弱答案：D在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為S，我們把B和S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通．用字母Φ表示磁通量，則Φ＝BS.(1)公式Φ＝BS中S與B垂直，且B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．(2)若在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向夾角為θ，面積為S的平面，則穿過這個(gè)平面的磁通量為Φ＝BSsinθ，當(dāng)S與B平行時(shí)，Φ＝0.磁通量(3)磁通量的意義是表示穿過某一面積S的磁感線的條數(shù)．(4)磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)表示磁感線穿過面積的方向與規(guī)定的正方向相同還是相反．若有兩個(gè)相反方向的磁場(chǎng)穿過某一面積時(shí)，則穿過這一面積的磁通量為合磁場(chǎng)的磁感線穿過這一面積的“凈”條數(shù)．(6)磁通量的變化一般有下列三種情況引起的①磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S變化，則ΔΦ＝Φt－Φ0＝B·ΔS.②磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，磁感線穿過的有效面積S不變，則穿過回路中的磁通量的變化是：ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔB·S.③磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)發(fā)生變化的情況，則ΔΦ＝Φt－Φ0.特別提醒：(a)平面S與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，要把面積S投影到與磁場(chǎng)垂直的方向上，即求出有效面積．(b)可以把磁通量理解為穿過面積S的磁感線的凈條數(shù)．相反方向穿過面積S的磁感線可以互相抵消．(c)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度和回路面積同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，ΔΦ＝Φt－Φ0，而不能用ΔΦ＝ΔB·ΔS計(jì)算．【例3】如圖5－2－2所示，兩同心圓環(huán)A和B處在同一平面內(nèi)，B的半徑小于A的半徑，一條形磁鐵的軸線與圓環(huán)平面垂直，則穿過兩圓環(huán)的磁通量ΦA(chǔ)與ΦB的大小關(guān)系是 (

)A．ΦA(chǔ)>ΦB

B．ΦA(chǔ)＝ΦBC．ΦA(chǔ)<ΦBD．無法比較圖5-2-2解析：磁感線是閉合曲線，在磁體的外部是從N極到S極，在磁體的內(nèi)部是從S極到N極．由圖可知穿過兩圓環(huán)的磁感線有磁體內(nèi)部的全部磁感線(由S極指向N極)和磁體外部的部分磁感線(由N極回到S極)，二者方向相反，因此，穿過兩圓環(huán)的磁通量應(yīng)是兩者抵消后的凈磁通量，其磁感線方向是由S極指