高二物理磁與現(xiàn)代科技

高二物理磁與現(xiàn)代科技課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義及其單位，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線的分布．2．知道磁通量，通過磁通量的計(jì)算進(jìn)一步了解磁場(chǎng)．3．關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代科技的發(fā)展，了解磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度．2．磁通量的計(jì)算．

核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第4節(jié)磁與現(xiàn)代科技課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．大?。捍┻^垂直于磁感線的__________的磁感線條數(shù)等于該處的__________，在國(guó)際單位制中的單位是：____________，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)：T,1T＝1N/A·m.2．方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是一個(gè)既有大小又有方向的物理量，是_________，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，也就是放在該點(diǎn)的小磁針________極的受力方向．3．物理意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱及方向的物理量．單位面積磁感應(yīng)強(qiáng)度特斯拉矢量N4．勻強(qiáng)磁場(chǎng)：在磁場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，若各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度________和_______都相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)．二、磁通量1．定義：磁場(chǎng)中穿過某一面積的_____________叫做穿過這個(gè)面積的磁通量．2．勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁通量的計(jì)算：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過與磁場(chǎng)方向垂直、面積為S的平面的磁通量是：Φ＝______，其中Φ表示磁通量．如果面積S與磁場(chǎng)不垂直，若S與垂直于B的平面的夾角為α，磁通量為Φ＝_________.大小方向磁感線條數(shù)BSBScosα磁通密度磁感線條數(shù)思考感悟1．磁通量是有正、負(fù)之分的，其正、負(fù)是指大小還是方向？提示：磁通量的正、負(fù)既不表示大小，也不是表示方向的，它只表示磁感線從某一面穿入還是穿出．三、磁與現(xiàn)代科技1．記錄與磁磁記錄可以用來記錄________、______，也可以用來記錄其他信息．磁記錄可以應(yīng)用到電腦、電視、人造衛(wèi)星和太空船的信息記錄和傳送上．2．交通與磁磁技術(shù)在交通中的應(yīng)用是制成了____________．磁懸浮列車有_________________方式和__________________方式兩種形式．聲音影像磁懸浮列車常導(dǎo)電磁鐵吸引超導(dǎo)電磁鐵相斥2．磁帶、磁盤等能記錄聲音或圖象，你知道它們?yōu)槭裁茨苡涗浡曇艋驁D象嗎？提示：磁帶、磁盤上磁性物質(zhì)被磁化而記錄信息．思考感悟核心要點(diǎn)突破一、磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解1．磁感應(yīng)強(qiáng)度的意義(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是一個(gè)有大小和方向的矢量，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極指向一致．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小通常用磁感線的密度表示，即穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度類似，反映了場(chǎng)的力的性質(zhì)，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，由磁場(chǎng)本身決定．2．磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的類比理解3.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)(1)定義：在磁場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，如果各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向都相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)．(2)磁感線分布特點(diǎn)：間距相同的平行直線．(3)產(chǎn)生：距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)除邊緣部分外可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)；相隔一定距離的兩個(gè)平行放置的線圈通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)也是勻強(qiáng)磁場(chǎng)．特別提醒：磁感應(yīng)強(qiáng)度是對(duì)磁場(chǎng)中某點(diǎn)而言的；關(guān)于磁場(chǎng)的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向、磁感線的切線方向、小磁針的N極受力及所指的方向?qū)Υ艌?chǎng)中的同一點(diǎn)是一致的．即時(shí)應(yīng)用

(即時(shí)突破，小試牛刀)1．下列說法正確的是(

)A．通過某平面的磁感線條數(shù)為零，則此平面處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B．空間各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向C．平行放置的兩條形磁鐵異名磁極間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)D．磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則通過放在該處的某平面的磁感線條數(shù)不一定為零解析：選B.磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它的方向就是該處磁場(chǎng)的方向，故B項(xiàng)正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，放在該處的某平面無磁感線穿過，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；若某平面無磁感線穿過，可能磁場(chǎng)很強(qiáng)，只是平面平行于磁場(chǎng)放置導(dǎo)致磁感線穿過該平面的條數(shù)為零，所以A項(xiàng)不正確；兩平行放置的異名磁極間的磁場(chǎng)不一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，近距離平行放置的兩異名磁極間的磁場(chǎng)才是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤．二、對(duì)磁通量的理解1．磁通量的正負(fù)的理解(1)磁通量是通過閉合線圈的磁感線的條數(shù)，它是標(biāo)量．但是磁通量也有“正、負(fù)”，磁通量的正、負(fù)號(hào)并不表示磁通量的方向，它的符號(hào)僅表示磁感線的貫穿方向．一般來說，如果設(shè)磁感線從線圈的某面穿過，線圈的磁通量為“＋”，那么磁感線從線圈的反面穿過線圈的磁通量就為“－”，反之亦然．(2)如磁感線沿相反方向穿過同一平面，正向磁通量為Φ1，反向磁通量為Φ2，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈剩條數(shù)，即Φ＝Φ1－Φ2.2．磁通量的計(jì)算計(jì)算穿過線圈的磁通量時(shí)，與線圈的匝數(shù)無關(guān)．Φ＝B·S的適用條件為：勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且B與S垂直．(1)線圈的面積發(fā)生變化時(shí)磁通量是不一定發(fā)生變化的，如圖5－3－1甲所示，當(dāng)線圈面積由S1變?yōu)镾2時(shí)，磁通量并沒有變化．

甲乙圖5－3－1(2)當(dāng)磁場(chǎng)范圍一定時(shí)，線圈面積發(fā)生變化，磁通量也可能不變，如圖5－3－1乙所示，在空間有磁感線穿過線圈S，S外沒有磁場(chǎng)．如增大S，則Φ不變．3．磁通量的變化(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1＝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：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S.(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和有效面積S同時(shí)發(fā)生變化時(shí)：ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此種情況下ΔΦ≠ΔB·ΔS.特別提醒：磁通量的正負(fù)或磁通量變化量的正負(fù)既不表示大小，也不表示方向，僅是為了計(jì)算的方便而設(shè)定．即時(shí)應(yīng)用

(即時(shí)突破，小試牛刀)2．將面積為0.5m2圖5－3－2的單匝線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為×10－2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向，如圖5－3－2所示，那么穿過這個(gè)線圈的磁通量為(

)A．×10－2WbB．1.0WbC．×10－2WbD．5×10－2Wb解析：選A.線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向，所以由公式Φ＝BS得，Φ＝×10－2Wb.三、磁懸浮的原理1．導(dǎo)向磁鐵：磁懸浮列車左右兩邊的磁鐵保持列車在鐵軌上的中間位置，稱為導(dǎo)向磁鐵．2．上浮磁鐵：車上裝備的超導(dǎo)體電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力與地面槽形導(dǎo)軌上的線圈所產(chǎn)生的電磁力相互排斥，使車體上浮，這兩部分磁鐵稱為上浮磁鐵．3．牽引磁鐵：槽形導(dǎo)軌兩側(cè)的線圈與車上電磁鐵之間相互作用，從而產(chǎn)生牽引力，使車體保持懸浮狀態(tài)前進(jìn)，這兩部分磁鐵稱為牽引磁鐵．4．常導(dǎo)電磁鐵吸引方式磁懸浮：常導(dǎo)電磁鐵吸引方式是在車體底部及兩側(cè)倒轉(zhuǎn)向上的頂部安裝磁鐵，在T形導(dǎo)軌的上方和伸臂部分下方分別設(shè)作用板和感應(yīng)鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導(dǎo)軌間保持10～15mm的間隙，并使導(dǎo)軌鋼板的吸引力與車輛所受的重力平衡，從而使車體懸浮于軌道上運(yùn)行，如圖5－3－3甲所示．圖5－3－35．超導(dǎo)電磁鐵相斥方式磁懸?。撼瑢?dǎo)電磁鐵相斥方式是根據(jù)磁鐵同極相斥的原理，利用車上超導(dǎo)電磁鐵形成的磁場(chǎng)與軌道上線圈形成的磁場(chǎng)之間所產(chǎn)生的相斥力使車體懸浮，如圖5－3－3乙所示．即時(shí)應(yīng)用

(即時(shí)突破，小試牛刀)3．超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點(diǎn)，當(dāng)一塊磁鐵靠近超導(dǎo)體時(shí)，超導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流對(duì)磁體有排斥作用，這種排斥力可使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車就是采用了這種技術(shù)．磁懸浮的原理(

)①超導(dǎo)體電流的磁場(chǎng)方向與磁體相同②超導(dǎo)體電流的磁場(chǎng)方向與磁體相反③超導(dǎo)體使磁體處于失重狀態(tài)④超導(dǎo)體產(chǎn)生的磁力與磁體重力平衡A．①③

B．②④C．①④

D．②③解析：選B.由題目信息知，磁體因受電流磁場(chǎng)的排斥力而懸浮，電流磁場(chǎng)如果等效為條形磁鐵，則據(jù)同名磁極相斥可知超導(dǎo)體電流的磁場(chǎng)方向與磁體相反．懸浮時(shí)，磁體處于受力平衡狀態(tài)，即超導(dǎo)體產(chǎn)生的磁力與磁體重力平衡，即選項(xiàng)B正確．

如圖5－3－4所示，三根通電直導(dǎo)線垂直于紙面放置，位于b、c、d處，通電電流大小相同，方向如圖所示．a(chǎn)位于bd中點(diǎn)且ac＝ab，則a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是(

)圖5－3－4課堂互動(dòng)講練磁感應(yīng)強(qiáng)度的特點(diǎn)例1A．垂直紙面指向紙里B．垂直紙面指向紙外C．沿紙面由a指向bD．沿紙面由a指向c【精講精析】磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，利用右手螺旋定則將每一根通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)情況判斷清楚，明確每根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，然后用平行四邊形定則求出磁感應(yīng)強(qiáng)度方向．根據(jù)安培定則判斷出b、d兩根導(dǎo)線在a點(diǎn)形成的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故a點(diǎn)磁場(chǎng)就由通電導(dǎo)線c來決定．根據(jù)安掊定則判斷出a點(diǎn)處的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)為沿紙面由a指向b，正確選項(xiàng)為C.【答案】

C【方法總結(jié)】磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，滿足平行四邊形定則，對(duì)于空間多個(gè)場(chǎng)源形成的場(chǎng)，應(yīng)明確每個(gè)場(chǎng)源在該點(diǎn)場(chǎng)的情況再進(jìn)行合成．

如圖5－3－5所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，則穿過平面的磁通量為________．若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，則穿過框架平面的磁通量為________；若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，則穿過框架平面的磁通量為________；若從初始位置轉(zhuǎn)過180°角，則穿過框架平面的磁通量的變化是________．磁通量的計(jì)算例2圖5－3－5(年廈門高二檢測(cè))如圖5－3－6所示為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理類似打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入，吸引小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下判斷正確的是()圖5－3－6磁在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用例3A．電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為N極B．電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為S極C．電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為S極D．電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為N極【思路點(diǎn)撥】根據(jù)安培定則和磁體間的相互作用特點(diǎn)分析．【自主解答】

當(dāng)電流由a流入時(shí)，根據(jù)安培定則可知電磁鐵上端為S極，因小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，故小磁鐵下端為N極，選項(xiàng)D正確．【答案】

D變式訓(xùn)練超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點(diǎn)，當(dāng)一塊磁鐵靠近超導(dǎo)體時(shí)，超導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流對(duì)磁體有排斥作用，這種排斥力可使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車就是采用了這種技術(shù)．超導(dǎo)體產(chǎn)生強(qiáng)大的電流是由于(

)A．超導(dǎo)體中磁通量很大B．超導(dǎo)體中磁通量變化很快C．超導(dǎo)體電阻為零D．超導(dǎo)體電阻變大解析：選C.超導(dǎo)體產(chǎn)生強(qiáng)大電流的原因可根據(jù)歐姆定律判斷超導(dǎo)體的電阻為零，所以選項(xiàng)C正確．每年進(jìn)入夏季，由于氣溫高、濕度大，對(duì)幼兒的照顧要特別注意，以下是出國(guó)留學(xué)網(wǎng)為您搜集整理的育兒健康小常識(shí)1.不是所有寶寶都需額外補(bǔ)充維生素很多家長(zhǎng)會(huì)問，孩子多大需要開始補(bǔ)充維生素?小嬰兒是否需要補(bǔ)充維生素?劉主任表示，孩子多大補(bǔ)充維生素沒有明確的界定，如果寶寶是吃母乳或奶粉，一般營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都足夠、全面，不需要額外補(bǔ)充維生素，如果出現(xiàn)了某些癥狀，如缺乏維生素B或維生素C等，再有針對(duì)性的補(bǔ)充會(huì)更好。維生素D可以促進(jìn)鈣的吸收，小嬰兒也應(yīng)該補(bǔ)充，特別是純母乳喂養(yǎng)的寶寶，如果沒有補(bǔ)充維生素D，常帶寶寶曬太陽(yáng)，也可以轉(zhuǎn)化為維生素D，從而促進(jìn)鈣的吸收。給寶寶曬太陽(yáng)，一般每天半小時(shí)到1小時(shí)，注意不要遮擋著曬太陽(yáng)，如果是戴太陽(yáng)帽、打傘或擦防曬霜等，起不到曬太陽(yáng)的效果。2.不能用維生素補(bǔ)充劑代替蔬菜水果有的家長(zhǎng)認(rèn)為，都是補(bǔ)充維生素，用維生素補(bǔ)充劑方便多了，因此就用維生素補(bǔ)充劑代替水果和蔬菜。劉主任表示，只要條件允許，應(yīng)盡量從食物中攝取維生素，如果是因?yàn)槟承┨厥馇闆r導(dǎo)致不能全面有效獲得維生素，則可以考慮食用維生素補(bǔ)充劑。而且維生素補(bǔ)充劑是不能代替蔬菜和水果的。因?yàn)槭卟?、水果中的各種維生素是按一定比例存在的天然成份，是多種維生素的集合體;而維生素制劑多數(shù)是人