2019-2020学年高中物理 第3章 磁场 第2节 磁感应强度课件 新人教版物理选修3-1

2磁感应强度同学们，前一节我们学习了磁现象，首先请大家回顾一下有关知识，然后回答下面的几个问题：1.电磁铁用软铁做铁心，这是因为软铁()A．能保持磁性B．可被其他磁铁吸引C．很少保留剩磁D．能导电【答案】C课前·自主学习【解析】因为软铁被磁化后退磁很快，也就是铜线螺线管没有磁场时，软铁的磁场会很快消失，而钢则会保留磁性，要长时间磁性才会消失．电磁铁的目的在于控制磁场的产生和消失，所以要用软铁，因为软铁的磁场更易改变．故C正确，ABD错误．2．(2017·雁峰校级期中)关于地磁场的下列说法中，正确的是()A．地球的地磁两极与地理两极重合B．地球的地磁北极与地理北极重合C．地球的地磁北极与地理南极重合D．地球的地磁北极在地理南极附近【答案】D【解析】地理北极的附近是地磁南极，地理南极的附近是地磁北极．故选项A、B、C错误，选项D正确．一、磁感应强度1．物理意义：描述磁场_________和________的物理量．2．方向：小磁针____________所受力的方向或小磁针静止时____________的指向，简称磁场方向．3．标矢性：磁感应强度是____________量．强弱方向北极北极矢关于磁场的方向你有几种描述方法？【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．二、磁感应强度的大小1．电流元：很短的一段通电导线中的____________与____________的乘积．2．影响通电导线在磁场中受力大小的因素：通电导线与磁场方向垂直时：(1)导线受力既与导线的长度L成________，又与导线中的电流I成____________，即与I和L的乘积IL成____________．(2)同样的I、L，在不同的磁场中，或在非匀强磁场的不同位置，导线受力一般_________(填“不同”或“相同”)．电流I导线长度L正比正比正比不同3．磁感应强度的大小(1)大小：等于一个电流元____________放入磁场中的某点，电流元受到的____________与____________的比值，B＝FIL.(2)单位：特斯拉，简称特，符号是T,1T＝1NA·m.垂直磁场力F电流元IL你还知道哪些物理量的定义方法与磁感应强度的定义方法类似？【答案】运动学中的加速度a＝ΔvΔt，电学中的电场强度E＝Fq、导体的电阻R＝UI、电容器的电容C＝QU等.1．磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向，或者是N极所受磁场力的方向．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．2．电流元的受力方向不是磁场方向，与磁场方向有夹角．3．磁感应强度为矢量：同一空间有多个磁场时，其叠加时遵循矢量叠加的方法，即平行四边形定则．课堂·优化整合磁感应强度的方向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解析：小磁针静止时N极所指的方向，或小磁针N极受力的方向为该点磁场的方向，也就是该点磁感应强度的方向，所以选项A、B正确．答案：AB例11．(多选)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【答案】BD【解析】本题考查对磁感应强度方向的理解．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．磁感应强度的大小1．在定义式B＝FIL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，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”，相当于静电场中电场强度公式E＝Fq中的“试探电荷”．3．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，与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关．即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说B与F成正比或B与IL成反比．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？例2答案：(1)2T(2)2T(3)不能肯定解析：(1)由磁感应强度的定义式得B＝FIL＝5.0×10－22.5×1×10－2T＝2T.(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．2．关于磁感应强度，下列说法正确的是()A．一小段通电导体放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大．说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大B．由B＝FIL可知，某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的IL成反比C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D．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【答案】D【解析】磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是磁场本身性质的反映．其大小由磁场以及磁场中的位置决定，与F、I、L都没有关系，B＝FIL只是磁感应强度的定义式，同一通电导体受到的磁场力的大小由所在处磁感应强度B和放置的方式共同来决定，所以A、B、C都是错误的．磁感应强度的方向就是该处小磁针N极所受磁场力的方向，不是通电导线的受力方向，所以D正确．磁感应强度与电场强度的比较项目磁感应强度B电场强度E物理意义描述磁场的力的性质的物理量描述电场的力的性质的物理量定义式通电导线与磁场垂直时：B＝FILE＝Fq决定因素由磁场决定，与F、I、L无关由电场决定，与F、q无关方向矢量，方向是小磁针N极的受力方向矢量，方向是放入该点的正电荷的受力方向叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合电场强度等于各个电场的电场强度的矢量和关于磁感应强度的方向和电场强度的方向，下列说法正确的是()A．电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同B．电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D．磁感应强度的方向与通电导线在该处所受磁场力的方向相同例3解析：电场强度的方向与正电荷在电场中所受的电场力的方向相同，A错误，B正确．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向即静止时N极所指的方向相同，C正确．磁场中导线的受力方向不是该处磁感应强度的方向，D错误．答案：BC3．(多选)下列说法中正确的是()A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱【答案】AC【解析】通电导体受磁场力与电荷受电场力不同，磁场力的大小与导体放置的方向有关：导体与磁场方向垂直时磁场力最大，导体与磁场方向平行时磁场力为零．