高中物理電磁感應(yīng)教案
發(fā)表時間:2020-11-13第二節(jié)安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度。
經(jīng)驗告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以保證學(xué)生們在上課時能夠更好的聽課,幫助高中教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢?下面是小編精心為您整理的“第二節(jié)安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
第二節(jié)安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)
1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位.
2.知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
3.知道什么叫勻強(qiáng)磁場,知道勻強(qiáng)磁場的磁感線的分布情況.
4.知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大?。?/p>
5.會用左手定則熟練地判定安培力的方向.
能力目標(biāo)
1.通過演示磁場對電流作用的實驗,培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力.
2.通過學(xué)習(xí)左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力.
情感目標(biāo)
通過對安培定則的學(xué)習(xí),使得學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)不僅需要勤奮的努力,還需要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)密的科學(xué)態(tài)度.
教材分析
關(guān)于安培力這一重要的內(nèi)容,需要強(qiáng)調(diào):
1.安培力的使用條件:磁場均勻,電流方向與磁場方向垂直。
2.電流方向與磁場方向平行時,安培力具有最小值。電流方向與磁場方向垂直時,安培力具有最大值。
教法建議
由于前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過電場的有關(guān)知識,講解時可以將磁場和電場進(jìn)行類比,以加深學(xué)生對磁場的有關(guān)知識的理解。例如:電場和磁場相互對比,電場線與磁感線相互對比,磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度進(jìn)行對比等等。
在上一節(jié)的基礎(chǔ)上,啟發(fā)學(xué)生回憶電場強(qiáng)度的定義,對比說明引入磁場強(qiáng)度的定義的思路是通過磁場對電流的作用力的研究得出的。為了讓學(xué)生更好的理解磁場,可以在實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論。
--方案安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度
一素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識教學(xué)點
1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位.
2.知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?/p>
3.知道什么叫勻強(qiáng)磁場,知道勻強(qiáng)磁場的磁感線的分布情況.
4.知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大小.
5.會用左手定則熟練地判定安培力的方向.
(二)能力訓(xùn)練點
1.通過演示磁場對電流的作用的實驗,培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量法總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力.
2.通過學(xué)習(xí)左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生空間想像能力.
(三)德育滲透點
通過閱讀材料介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng),說明科學(xué)家之所以能取得輝煌的成就,除了本身所具有的聰明才智外,刻苦勤奮地學(xué)習(xí)和工作,善于捕捉稍縱即逝的靈感更為重要,鼓勵和激發(fā)學(xué)生從現(xiàn)在開始更加發(fā)奮地學(xué)習(xí),將來為國家做貢獻(xiàn).
(四)美育滲透點
通過介紹物理學(xué)家安培取得輝煌成就的原因是靠勤奮自學(xué)、刻苦鉆研的頑強(qiáng)意志,讓學(xué)生感受物理學(xué)家們的人格美、情操美.
二學(xué)法引導(dǎo)
1.教師通過演示實驗法直觀教學(xué),決定安培力大小的因素,通過啟發(fā)講解,幫助學(xué)生歸納總結(jié)公式及B的定義式.結(jié)合練習(xí)法使學(xué)生掌握左手定則使用.
2.學(xué)生認(rèn)真觀察實驗,在教師啟發(fā)的指導(dǎo)下總結(jié)規(guī)律,積極動手動腦理解公式,掌握左手定則的應(yīng)用.
三重點、難點、疑點及解決辦法
1.重點
(1)理解磁場對電流的作用力大小的決定因素,掌握電流與磁場垂直時,安培力大小為:
(2)掌握左手定則.
2.難點
對左手定則的理解.
3.疑點
磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的空間關(guān)系.
4.解決辦法
以演示實驗為突破口,直觀地引導(dǎo)學(xué)生掌握電流在磁場中所受安培力大小的決定因素;反復(fù)地借助實驗,來理解左手定則,建立磁場方向、電流方向和安培力方向三者關(guān)系的正確圖景.
四課時安排
1課時
五教具學(xué)具準(zhǔn)備
鐵架臺、三個相同的蹄形磁鐵、電源、滑動變阻器、電鍵、導(dǎo)線.
六師生互動活動設(shè)計
教師先通過實驗,學(xué)生觀察分析、討論、總結(jié)出安培力.
公式,再引入磁感強(qiáng)度B的定義式,通過講解類比電場強(qiáng)度,啟發(fā)學(xué)生理解公式的意義,借助墻角(或桌角)幫助學(xué)生建立三維坐標(biāo)空間,理解掌握左手定同.
七教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
(略)
(二)整體感知
本節(jié)教學(xué)是在上一節(jié)學(xué)習(xí)了磁場的概念及方向性的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步認(rèn)識磁場的強(qiáng)弱性質(zhì),根據(jù)磁場力的性質(zhì)用定義法定義描述磁場的強(qiáng)弱,用磁感線形象地反映磁場的強(qiáng)弱,同時利用定義式來計算安培力的大小,再用左手定則來確定磁場方向、電流方向和安培力的方向.
(三)重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
1.磁場對電流的作用
用條形磁鐵可以在一定的距離內(nèi)吸起較小質(zhì)量的鐵塊,巨大的電磁鐵卻能吸起成噸的鋼塊,表明磁場有強(qiáng)有弱,如何表示磁場的強(qiáng)弱呢?我們利用磁場對電流的作用力──安培力來研究磁場的強(qiáng)弱.
2.決定安培力大小的因素有哪些?
利用演示實驗裝置,研究安培力大小與哪些因素有關(guān)
(1)與電流的大小有關(guān).
保持導(dǎo)線在磁鐵中所處的位置及與磁場方向不變這兩個條件下,通過移動滑動變阻器觸頭改變導(dǎo)線中電流的大?。甹aB88.COm
請學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象.導(dǎo)線擺動的角度大小隨電流的改變而改變,電流大,擺角大;電流小,擺角?。?/p>
實驗結(jié)論:垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線,受到磁場的作用力的大小眼導(dǎo)線中電流的大小有關(guān),電流大,作用力大;電流小,作用力也小.
(2)與通電導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān).
保持導(dǎo)線在磁鐵中所處的位置及方向不變,電流大小也不變,改變通電電流部分的長度.學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象.導(dǎo)線擺動的角度大小隨通電導(dǎo)線長度而改變,導(dǎo)線長、擺角大;導(dǎo)線短,擺角?。?/p>
實驗結(jié)論:垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線,受到的磁場的作用力的大小限通電導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān),導(dǎo)線長、作用力大;導(dǎo)線短,作用力?。?/p>
(3)與導(dǎo)線在磁場中的放置方向有關(guān).
保持電流的大小及通電導(dǎo)線的長度不變,改變導(dǎo)線與磁場方向的夾角,當(dāng)夾角為0°時,導(dǎo)線不動,即電流與磁場方向平行時不受安培力作用;當(dāng)夾角增大到90°的過程中,導(dǎo)線擺角不斷增大,即電流與磁場方向垂直時,所受安培力最大;不平行也不垂直時,安培力大小介于和最大值之間.
3.磁感應(yīng)強(qiáng)度
總結(jié)歸納以上實驗現(xiàn)象,用L表示通電導(dǎo)線長度,I表示電流,保持電流和磁場方向垂直,通電導(dǎo)線所受的安培力大小FIL
用B表示這一比值,有.B的物理意義為:通電導(dǎo)線垂直置于磁場同一位置,B值保持不變;若改變通電導(dǎo)線的位置,B值隨之改變.表明B值的大小是由磁場本身的位置決定為.對于電流和長度相同的導(dǎo)線,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁場強(qiáng).放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁場弱.因而我們可以用比值來表示磁場的強(qiáng)弱.把它叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度.
定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度
單位:特斯拉,符號為T
常見的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是,永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是
用磁感線也可直觀地反映磁場的強(qiáng)弱和方向,磁感線越密處,磁感應(yīng)強(qiáng)度大、磁場強(qiáng).若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向處處相同,稱為勻強(qiáng)磁場.根據(jù)勻強(qiáng)磁場的特點,請同學(xué)們畫出勻強(qiáng)磁場的磁感線的空間分布.
在非勻強(qiáng)磁場中,用量度磁感應(yīng)強(qiáng)度時,導(dǎo)線長L應(yīng)很短,電流近似處在勻強(qiáng)磁揚(yáng)中.
4.安培力的大小和方向.
根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式,可得通電導(dǎo)線垂直磁場方向放置時所受的安培力大小為:
舉例計算安培力的大小.
安培力的方向如何呢?還過前面的演示實驗現(xiàn)象可知,通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向跟導(dǎo)線中的電流方向、磁場方向都有關(guān)系.人們通過大量的實驗研究,總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個規(guī)律──左手定則.
左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且跟手掌在同一個平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向.
應(yīng)該注意的是:若電流方向和磁場方向垂直,則磁場力的方向、電流方向、磁場方向三者互相垂直;若電流方向和磁場方向不垂直,則磁場力的方向仍垂直于電流方向,也同時垂直于磁場方向.
(四)總結(jié)、擴(kuò)展
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用──安培力,通過研究安培力的大小,我們定義了反映磁場強(qiáng)弱的物理量──磁感應(yīng)強(qiáng)度,同時,我們可以據(jù)此求解安培力的大小,安培力的方向用左手定則來確定.
如果磁場方向不與電流方向垂直,安培力的大小,方向仍可用左手定則判定.
八布置作業(yè)
九板書設(shè)計
第三節(jié)安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度
1.磁場對電流有力的作用
2.決定安培力大小的因素
(1)與電流大小有關(guān).
(2)與導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān).
(3)與導(dǎo)線在磁場中的放置方向有關(guān).
3.磁感應(yīng)強(qiáng)度
定義:
單位:特斯拉(T)
4.安培力的大小
當(dāng)電流方向垂直磁場方向時,安培力大小
5.安培力方向
左手定則.
相關(guān)知識
安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度
經(jīng)驗告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來,幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?以下是小編為大家收集的“安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度”希望能對您有所幫助,請收藏。
安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位.
2.知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
3.知道什么叫勻強(qiáng)磁場,知道勻強(qiáng)磁場的磁感線的分布情況.
4.知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大?。?/p>
5.會用左手定則熟練地判定安培力的方向.
能力目標(biāo)
1.通過演示磁場對電流作用的實驗,培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力.
2.通過學(xué)習(xí)左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力.
情感目標(biāo)
通過對安培定則的學(xué)習(xí),使得學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)不僅需要勤奮的努力,還需要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)密的科學(xué)態(tài)度.
教材分析
關(guān)于安培力這一重要的內(nèi)容,需要強(qiáng)調(diào):
1.安培力的使用條件:磁場均勻,電流方向與磁場方向垂直。
2.電流方向與磁場方向平行時,安培力具有最小值。電流方向與磁場方向垂直時,安培力具有最大值。
教法建議
由于前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過電場的有關(guān)知識,講解時可以將磁場和電場進(jìn)行類比,以加深學(xué)生對磁場的有關(guān)知識的理解。例如:電場和磁場相互對比,電場線與磁感線相互對比,磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度進(jìn)行對比等等。
在上一節(jié)的基礎(chǔ)上,啟發(fā)學(xué)生回憶電場強(qiáng)度的定義,對比說明引入磁場強(qiáng)度的定義的思路是通過磁場對電流的作用力的研究得出的。為了讓學(xué)生更好的理解磁場,可以在實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論。
--方案安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度
一素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識教學(xué)點
1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位.
2.知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?/p>
3.知道什么叫勻強(qiáng)磁場,知道勻強(qiáng)磁場的磁感線的分布情況.
4.知道什么是安培力,知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力為零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受安培力的大?。?/p>
5.會用左手定則熟練地判定安培力的方向.
(二)能力訓(xùn)練點
1.通過演示磁場對電流的作用的實驗,培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量法總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力.
2.通過學(xué)習(xí)左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生空間想像能力.
(三)德育滲透點
通過閱讀材料介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng),說明科學(xué)家之所以能取得輝煌的成就,除了本身所具有的聰明才智外,刻苦勤奮地學(xué)習(xí)和工作,善于捕捉稍縱即逝的靈感更為重要,鼓勵和激發(fā)學(xué)生從現(xiàn)在開始更加發(fā)奮地學(xué)習(xí),將來為國家做貢獻(xiàn).
(四)美育滲透點
通過介紹物理學(xué)家安培取得輝煌成就的原因是靠勤奮自學(xué)、刻苦鉆研的頑強(qiáng)意志,讓學(xué)生感受物理學(xué)家們的人格美、情操美.
二學(xué)法引導(dǎo)
1.教師通過演示實驗法直觀教學(xué),決定安培力大小的因素,通過啟發(fā)講解,幫助學(xué)生歸納總結(jié)公式及B的定義式.結(jié)合練習(xí)法使學(xué)生掌握左手定則使用.
2.學(xué)生認(rèn)真觀察實驗,在教師啟發(fā)的指導(dǎo)下總結(jié)規(guī)律,積極動手動腦理解公式,掌握左手定則的應(yīng)用.
三重點、難點、疑點及解決辦法
1.重點
(1)理解磁場對電流的作用力大小的決定因素,掌握電流與磁場垂直時,安培力大小為:
(2)掌握左手定則.
2.難點
對左手定則的理解.
3.疑點
磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的空間關(guān)系.
4.解決辦法
以演示實驗為突破口,直觀地引導(dǎo)學(xué)生掌握電流在磁場中所受安培力大小的決定因素;反復(fù)地借助實驗,來理解左手定則,建立磁場方向、電流方向和安培力方向三者關(guān)系的正確圖景.
四課時安排
1課時
五教具學(xué)具準(zhǔn)備
鐵架臺、三個相同的蹄形磁鐵、電源、滑動變阻器、電鍵、導(dǎo)線.
六師生互動活動設(shè)計
教師先通過實驗,學(xué)生觀察分析、討論、總結(jié)出安培力.
公式,再引入磁感強(qiáng)度B的定義式,通過講解類比電場強(qiáng)度,啟發(fā)學(xué)生理解公式的意義,借助墻角(或桌角)幫助學(xué)生建立三維坐標(biāo)空間,理解掌握左手定同.
七教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
(略)
(二)整體感知
本節(jié)教學(xué)是在上一節(jié)學(xué)習(xí)了磁場的概念及方向性的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步認(rèn)識磁場的強(qiáng)弱性質(zhì),根據(jù)磁場力的性質(zhì)用定義法定義描述磁場的強(qiáng)弱,用磁感線形象地反映磁場的強(qiáng)弱,同時利用定義式來計算安培力的大小,再用左手定則來確定磁場方向、電流方向和安培力的方向.
(三)重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
1.磁場對電流的作用
用條形磁鐵可以在一定的距離內(nèi)吸起較小質(zhì)量的鐵塊,巨大的電磁鐵卻能吸起成噸的鋼塊,表明磁場有強(qiáng)有弱,如何表示磁場的強(qiáng)弱呢?我們利用磁場對電流的作用力──安培力來研究磁場的強(qiáng)弱.
2.決定安培力大小的因素有哪些?
利用演示實驗裝置,研究安培力大小與哪些因素有關(guān)
(1)與電流的大小有關(guān).
保持導(dǎo)線在磁鐵中所處的位置及與磁場方向不變這兩個條件下,通過移動滑動變阻器觸頭改變導(dǎo)線中電流的大?。?/p>
請學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象.導(dǎo)線擺動的角度大小隨電流的改變而改變,電流大,擺角大;電流小,擺角?。?/p>
實驗結(jié)論:垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線,受到磁場的作用力的大小眼導(dǎo)線中電流的大小有關(guān),電流大,作用力大;電流小,作用力也小.
(2)與通電導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān).
保持導(dǎo)線在磁鐵中所處的位置及方向不變,電流大小也不變,改變通電電流部分的長度.學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象.導(dǎo)線擺動的角度大小隨通電導(dǎo)線長度而改變,導(dǎo)線長、擺角大;導(dǎo)線短,擺角?。?/p>
實驗結(jié)論:垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線,受到的磁場的作用力的大小限通電導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān),導(dǎo)線長、作用力大;導(dǎo)線短,作用力?。?/p>
(3)與導(dǎo)線在磁場中的放置方向有關(guān).
保持電流的大小及通電導(dǎo)線的長度不變,改變導(dǎo)線與磁場方向的夾角,當(dāng)夾角為0°時,導(dǎo)線不動,即電流與磁場方向平行時不受安培力作用;當(dāng)夾角增大到90°的過程中,導(dǎo)線擺角不斷增大,即電流與磁場方向垂直時,所受安培力最大;不平行也不垂直時,安培力大小介于和最大值之間.
3.磁感應(yīng)強(qiáng)度
總結(jié)歸納以上實驗現(xiàn)象,用L表示通電導(dǎo)線長度,I表示電流,保持電流和磁場方向垂直,通電導(dǎo)線所受的安培力大小FIL
用B表示這一比值,有.B的物理意義為:通電導(dǎo)線垂直置于磁場同一位置,B值保持不變;若改變通電導(dǎo)線的位置,B值隨之改變.表明B值的大小是由磁場本身的位置決定為.對于電流和長度相同的導(dǎo)線,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁場強(qiáng).放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁場弱.因而我們可以用比值來表示磁場的強(qiáng)弱.把它叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度.
定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度
單位:特斯拉,符號為T
常見的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是,永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是
用磁感線也可直觀地反映磁場的強(qiáng)弱和方向,磁感線越密處,磁感應(yīng)強(qiáng)度大、磁場強(qiáng).若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向處處相同,稱為勻強(qiáng)磁場.根據(jù)勻強(qiáng)磁場的特點,請同學(xué)們畫出勻強(qiáng)磁場的磁感線的空間分布.
在非勻強(qiáng)磁場中,用量度磁感應(yīng)強(qiáng)度時,導(dǎo)線長L應(yīng)很短,電流近似處在勻強(qiáng)磁揚(yáng)中.
4.安培力的大小和方向.
根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式,可得通電導(dǎo)線垂直磁場方向放置時所受的安培力大小為:
舉例計算安培力的大?。?/p>
安培力的方向如何呢?還過前面的演示實驗現(xiàn)象可知,通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力方向跟導(dǎo)線中的電流方向、磁場方向都有關(guān)系.人們通過大量的實驗研究,總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個規(guī)律──左手定則.
左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且跟手掌在同一個平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么,拇指所指的方向,就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向.
應(yīng)該注意的是:若電流方向和磁場方向垂直,則磁場力的方向、電流方向、磁場方向三者互相垂直;若電流方向和磁場方向不垂直,則磁場力的方向仍垂直于電流方向,也同時垂直于磁場方向.
(四)總結(jié)、擴(kuò)展
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用──安培力,通過研究安培力的大小,我們定義了反映磁場強(qiáng)弱的物理量──磁感應(yīng)強(qiáng)度,同時,我們可以據(jù)此求解安培力的大小,安培力的方向用左手定則來確定.
如果磁場方向不與電流方向垂直,安培力的大小,方向仍可用左手定則判定.
八布置作業(yè)
九板書設(shè)計
第三節(jié)安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度
1.磁場對電流有力的作用
2.決定安培力大小的因素
(1)與電流大小有關(guān).
(2)與導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān).
(3)與導(dǎo)線在磁場中的放置方向有關(guān).
3.磁感應(yīng)強(qiáng)度
定義:
單位:特斯拉(T)
4.安培力的大小
當(dāng)電流方向垂直磁場方向時,安培力大小
5.安培力方向
左手定則.
第二節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度
第二節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度
1.有一束電子流沿x軸正方向高速運(yùn)動,如圖所示,電子流在Z軸上的P點處所產(chǎn)生的磁場方向是沿()
A.y軸正方向B.y軸負(fù)方向C.Z軸正方向D.Z軸負(fù)方向
2.正在通電的條形電磁鐵的鐵心突然斷成兩截,則兩截鐵心將()
A.互相吸引B.互相排斥C.不發(fā)生相互作用D.無法判斷
3.如圖,一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時,磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),這一束帶電粒子可能是()
A.向右飛行的正離子B.向左飛行的正離子
C.向右飛行的負(fù)離子D.向左飛行的負(fù)離子
4.如圖所示,兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流,a受到的
磁場力大小為F1,當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場后,a受到的磁場力大小變?yōu)镕2,則此時b受到的磁場力大小變?yōu)椋ǎ?br>
A.B.C.D.
5.如圖所示,勻強(qiáng)磁場中有一通以方向如圖的穩(wěn)定電流的矩形線abcd,可繞其中心軸轉(zhuǎn)動,則在轉(zhuǎn)動過程中()
A.ab和cd兩邊始終無磁場力作用
B.ab和cd兩邊所受磁場力大小和方向在轉(zhuǎn)動過程中不斷變化
C.線圈在磁場力作用下轉(zhuǎn)動過程中合力始終不為零
D.ab、cd兩邊受到和磁場力的大小和方向在轉(zhuǎn)動過程中始終保持不變
6.如圖,當(dāng)左邊的線圈通以逆時針電流I時,天平恰好平衡,此時天平右邊的砝碼為m,若改為順時針方向的電流且大小不變,則需在天平右邊增加△m的砝碼,通電線圈受到磁場力大小為()
A.△mg/2B.(m+△m)gC.△mgD.(m+△m)g/2
7.質(zhì)量為m,長為L的的金屬棒ab用兩根細(xì)金屬絲懸掛在絕緣架MN下面,整個裝置處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)金屬棒通以由a向b的電流I后,將離開原位置向前偏轉(zhuǎn)α角而重新平衡,如圖。則磁感強(qiáng)度B的方向為,大小為。
8.如圖所示,兩平行光滑導(dǎo)軌相距為20㎝,金屬棒MN的質(zhì)量為10g,電阻不計,勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向豎直向下,大小為0.8T,電源電動勢為10V,內(nèi)阻r=1Ω,當(dāng)開關(guān)S閉合時,MN處于平衡。求變阻器R1的取值為多少?(設(shè)θ=45°g取10m/s2)
[參考答案]
1.A2.A2.BC4.A5.D
6.A7.;向上8.15Ω
磁感應(yīng)強(qiáng)度
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢?小編特地為大家精心收集和整理了“磁感應(yīng)強(qiáng)度”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
【課題】磁感應(yīng)強(qiáng)度編號_________________________
一、【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知識與技能
(1)理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義,知道B的單位是特斯拉;
(2)會用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計算;
(3)會用公式F=BIL解答有關(guān)問題。
2、過程與方法
(1)使學(xué)生知道物理中研究問題時常用的一種科學(xué)方法——控制變量法;
(2)通過演示實驗、分析總結(jié)、獲取知識。
3、情感、態(tài)度與價值觀:使學(xué)生學(xué)會由個別事物的個性來認(rèn)識一般事物的共性的科學(xué)方法。
【教學(xué)重點與難點】
磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義。
磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立。
教學(xué)用具:磁鐵、電源、金屬桿、導(dǎo)線、鐵架臺、投影儀、投影片。
(一)引入新課
磁場不僅具有方向,而且也具有強(qiáng)弱,為表征磁場的強(qiáng)弱和方向就要引入一個物理量。怎樣的物理量能夠起到這樣的作用呢?
提問1:用哪個物理量來描述電場的強(qiáng)弱和方向?
答:用電場強(qiáng)度來描述電場的強(qiáng)弱和方向。
提問2:電場強(qiáng)度是如何定義的,其定義式是什么?
答:電場強(qiáng)度是通過將一檢驗電荷放在電場中分析電荷所受的電場力與檢驗電荷量的比值來定義的,其定義式為E=過渡語:今天我們用相類似的方法來學(xué)習(xí)描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度。
(二)進(jìn)行新課
1、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
電場和磁場都是客觀存在的。電場有強(qiáng)弱和方向,磁場也有強(qiáng)弱和方向。大家想一下,電場強(qiáng)度的方向是如何規(guī)定的?對研究磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向你有何啟發(fā)?
規(guī)定正電荷所受電場力的方向為該點的電場強(qiáng)度的方向。場強(qiáng)的方向是從電荷受力的角度規(guī)定的。小磁針放入磁場中會受到磁場力的作用,因此,磁場的方向可以從小磁針受力的角度規(guī)定。
在磁場中的任一點,小磁針北極受力的方向,即小磁針靜止時北極所指的方向,就是該點的磁場方向,即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
問題1:磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況來研究?
答:不能。因為小磁針不會單獨存在一個磁極,小磁針靜止時,兩個磁極所受合力為零,因此無法從小磁針受力的角度確定磁場的強(qiáng)弱,既無法定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
問題2:那我么如何研究磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小呢?
答:從電流在磁場中受力的角度去研究。
2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
指出:在物理學(xué)中,把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL叫做電流元。但要使導(dǎo)線中有電流,就要把它連接到電源上,所以孤立的電流元是不存在的。那我們怎樣研究磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度呢?
討論:可以在磁場的強(qiáng)弱和方向都相同的勻強(qiáng)磁場中,研究較長的一段通電導(dǎo)線的受力情況,從而推知一小段電流元的受力情況。如圖所示,三塊相同的蹄形磁鐵并列放置,可以認(rèn)為磁極間的磁場是均勻的,將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間,有電流通過時導(dǎo)線將擺動一個角度,通過這個角度我們可以比較磁場力的大小,分別接通“2、3”和“1、4”可以改變導(dǎo)線通電部分的長度,電流強(qiáng)度由外部電路控制。
(1)先保持導(dǎo)線通電部分的長度不變,改變電流的大小。
結(jié)論:通電導(dǎo)線長度一定時,電流越大,導(dǎo)線所受磁場力就越大。
(2)然后保持電流不變,改變導(dǎo)線通電部分的長度。
結(jié)論:電流一定時,通電導(dǎo)線越長,磁場力越大。
講解:精確的實驗表明,通電導(dǎo)線在磁場中受到的磁場力的大小,既與導(dǎo)線的長度L成正比,與導(dǎo)線中的電流I也成正比,即與I和L的乘積成正比,用公式表示為F=BIL,式中B為比例系數(shù)。
問題:B有何物理意義呢?在不同的蹄形磁鐵的磁場中重復(fù)上面的實驗。
結(jié)論:
1、在同一磁場中,不管I、L如何改變,比值B總是不變的。
2、I、L不變,但在不同的磁場中,比值B是不同的。
3、可見,B是由磁場本身決定的,在電流I、導(dǎo)線長度L相同的情況下,電流所受的磁場力越大,比值B越大,表示磁場越強(qiáng)。
總結(jié):
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義:在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線,所受的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度,即。
【說明】
1、如果導(dǎo)線很短很短,B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
2、物理意義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場強(qiáng)弱的物理量。
3、單位:在國際單位制中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉,簡稱特,國際符號是T。1T=1
4、方向:磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。在磁場中的任一點,小磁針北極受力的方向,即小磁針靜止時北極所指的方向,就是該點的磁場方向,即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
(投影)讓學(xué)生了解特斯拉。
(投影)了解一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
3、實例探究
對磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解
例1、下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法中正確的是()?
A.通電導(dǎo)線受磁場力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大
B.通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大
C.放在勻強(qiáng)磁場中各處的通電導(dǎo)線,受力大小和方向處處相同
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)
解析:正確答案是D。因為磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場本身決定,與通電導(dǎo)線的受力及方向都無關(guān)。所以A選項錯,D選項正確。因為通電導(dǎo)線在磁場中受力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān),而且與通電導(dǎo)線的取向有關(guān),故B選項錯,對C選項雖然勻強(qiáng)磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等,但當(dāng)導(dǎo)線在各個位置的方向不同時,磁場力是不相同的(導(dǎo)線與磁場垂直時受磁場力最大,與磁場平行時受磁場力為零),而C選項中沒有說明導(dǎo)線在各個位置的取向是否相同,所以C選項錯。答案:D
【說明】
1、磁場中某點磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與通電導(dǎo)線的受力無關(guān),由磁場本身決定。
2、通電導(dǎo)線在磁場中的受力不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān),還跟導(dǎo)線的位置取向有關(guān)。
例2、下列說法中錯誤的是()
A.磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,就是通以電流I、長為L的一小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力F與I、L的乘積的比值。
B.一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場力作用,則該處一定沒有磁場。
C.一小段通電導(dǎo)線放在磁場中A處時受磁場力比放在B處大,則A處磁感應(yīng)強(qiáng)度比B處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
D.因為B=F/IL,所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的通電小段導(dǎo)線IL乘積成反比。
答案:ABCD
例3、一根導(dǎo)線長0.2m,通過3A的電流,垂直放入磁場中某處受到的磁場力是6×10-2N,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是_____T;如果該導(dǎo)線的長度和電流都減小一半,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是_____T。
解析:由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式:得:T=0.1T,當(dāng)導(dǎo)線的長度和電流都減小一半,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變,仍為0.1T。答案:0.1T;0.1T。
5、作業(yè)1、閱讀課本第85頁科學(xué)漫步《地球磁場與古地質(zhì)學(xué)》2、完成P90練習(xí)1、2、3
3.2磁感應(yīng)強(qiáng)度
3.2磁感應(yīng)強(qiáng)度
一、教學(xué)目標(biāo)
1.掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義和磁通量的定義.
2.掌握利用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行計算.
3.掌握在勻強(qiáng)磁場中通過面積S的磁通量的計算.
4.搞清楚磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場力,磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁通量的區(qū)別和聯(lián)系.
二、教學(xué)重點、難點
1.該節(jié)課的重點是磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量的概念.
2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義是有條件的,它必須是當(dāng)通電直導(dǎo)線L與磁場方向垂直的情況下,B=.
3.磁通量概念的建立也是一個難點,講解時,要引入磁感線來幫助學(xué)生理解和掌握.
三、教具
1.通電導(dǎo)體在磁場中受力演示.
2.電流天平.(選用)
3.掛圖(磁感線、磁通量用).
四、教學(xué)過程
(一)引入新課
提問:什么是磁現(xiàn)象的電本質(zhì)?
應(yīng)答:運(yùn)動電荷(電流)在自己周圍空間產(chǎn)生磁場,磁場對運(yùn)動電荷或電流有力的作用,磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間發(fā)生相互作用都可以看成是運(yùn)動電荷之間通過磁場而發(fā)生相互作用.這就是磁現(xiàn)象的電本質(zhì).
為了表征磁場的強(qiáng)弱和方向,我們引入一個新的物理量:磁感應(yīng)強(qiáng)度.我們都知道電場強(qiáng)度是描述電場力的特性的,那么磁感應(yīng)強(qiáng)度就是描述磁場力特性的物理量,因此我們可以用類比的方法得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義來.
提問:電場強(qiáng)度是如何定義的?
應(yīng)答:電場中某點的電場強(qiáng)度等于檢驗電荷在該點所受電場力與檢
電荷在該點的受力方向.
(二)教學(xué)過程設(shè)計
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度
通過實驗,得出結(jié)論,當(dāng)通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中與磁場方向垂直時,受到磁場對它的力的作用.對于同一磁場,當(dāng)電流加倍時,通電導(dǎo)線受到的磁場力也加倍,這說明通電導(dǎo)線受到的磁場力與通過它的電流強(qiáng)度成正比.而當(dāng)通電導(dǎo)線長度加倍時,它受到的磁場力也加倍,這說明通電導(dǎo)線受到的磁場力與導(dǎo)線長也成正比.對于磁場中某處來說,通電導(dǎo)線在該處受的磁場力F與通電電流強(qiáng)度I與導(dǎo)線長度L乘積的比值是一個恒量,它與電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長度的大小均無關(guān).在磁場中不同位置,這個比值可能各不相同,因此,這個比值反映了磁場的強(qiáng)弱.
提問:類比電場強(qiáng)度的定義,誰能根據(jù)以上實驗事實用一句話來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度,用B來表示,并寫出它的定義式.
回答:磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于通電直導(dǎo)線在該處所受磁場力F與通電電流和導(dǎo)線長度乘積IL的比.定義式為
再問:通電直導(dǎo)線應(yīng)怎樣放入磁場?
應(yīng)答:通電直導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)垂直于磁場方向.
指出前面的回答對磁感應(yīng)強(qiáng)度的論述是不嚴(yán)密的.(不管學(xué)生回答的嚴(yán)密不嚴(yán)密)應(yīng)強(qiáng)調(diào)通電直導(dǎo)線必須在垂直磁場方向的條件下,該定義才成立.在測量精度要求允許的條件下,在非勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)通電導(dǎo)線足夠短,可以近似地看成一個點,在該點附近的磁場也可近似地看成
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義
在磁場中某處垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線,受到的磁場力F,跟通電電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長度的乘積IL的比值叫做該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的公式(定義式):
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位(板書)
在國際單位制中,B的單位是特斯拉(T),由B的定義式可知:
(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,不但有大小,而且有方向,其方向即為該處磁場方向.
順便說明,一般的永磁體磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度是0.5T左右,地球表面的地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約為5.0×10-5T.
課堂練習(xí)
練習(xí)1.勻強(qiáng)磁場中長2cm的通電導(dǎo)線垂直磁場方向,當(dāng)通過導(dǎo)線的電流為2A時,它受到的磁場力大小為4×10-3N,問:該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大?(讓學(xué)生回答)
應(yīng)答:根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義
在這里應(yīng)提醒學(xué)生在計算中要統(tǒng)一單位,計算中必須運(yùn)用國際單位.
再問:若上題中,電流不變,導(dǎo)線長度減小到1cm,則它受磁場力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B各是多少?若導(dǎo)線長不變,電流增大為5A,則它受磁場力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B各是多少?
引導(dǎo)學(xué)生討論,得出正確的答案:2×10-3N,0.1T;1×10-2N,0.IT,并指出,某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度由建立該磁場的場電流情況和該點的空間位置來決定,與檢驗通電直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度大小、導(dǎo)線長短無關(guān).
練習(xí)2.檢驗?zāi)程幱袩o電場存在,可以用什么方法?檢驗?zāi)程幱袩o磁場存在,可以用什么方法?
回答:檢驗有無電場存在,可用檢驗電荷,把檢驗電荷放在被檢驗處,若該檢驗電荷受到電場力作用,則該處有電場存在,場強(qiáng)不為零;若該檢驗電荷沒有受到電場力作用,該處沒有電場存在或該處場強(qiáng)為零.檢驗?zāi)程幱袩o磁場存在,可用“檢驗電流”,把通電導(dǎo)線放在被檢驗處,若該通電導(dǎo)線受磁場力作用,則該處有磁場存在,磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零;若該通電導(dǎo)線不受磁場力作用,則該處無磁場存在,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.
追問:如果通電導(dǎo)線不受磁場力,該處是一定不存在磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零嗎?
引導(dǎo)學(xué)生討論,得出“不一定”的正確結(jié)果.因為當(dāng)通電導(dǎo)線平行磁場方向放在磁場中,它是不受磁場力作用的(這是實驗證明的結(jié)論).再次強(qiáng)調(diào)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義的條件:通電直導(dǎo)線必須垂直磁場方向放置.
再問:如何利用通電導(dǎo)線檢驗?zāi)程幋艌龅拇嬖谂c否呢?
應(yīng)答:可以改變通電導(dǎo)線的方向,若在各個方向均不受磁場力作用,則該處沒有磁場.
再問:在通電導(dǎo)線在不同方法檢測,至少檢測幾次就可確定該處沒有磁場存在?
應(yīng)答:至少在相互垂直的兩個方向上檢測兩次.先將其放在任意方向檢測,若此時其不受磁場力作用,則再將通電導(dǎo)線沿垂直剛才的方向放置,若此時其仍不受磁場力作用,則說明該處無磁場存在.
2.磁感線
磁感線和電場線一樣也是一種形象描述磁場強(qiáng)度大小和方向分布的假想的線,磁感線上各點的切線方向即該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向,磁感線的密疏,反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ㄟ^掛圖應(yīng)讓學(xué)生熟悉條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的磁感線的分布,并正確地用“右手”安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線方向與電流方向的關(guān)系.
3.磁通量
磁感線和磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系.為了定量地確定磁感線的條數(shù)跟磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系,規(guī)定:在垂直磁場方向每平方米面積的磁感線的條數(shù)與該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。▎挝皇翘兀?shù)值相同.這里應(yīng)注意的是一般畫磁感線可以按上述規(guī)定的任意倍來畫圖,這種畫法只能幫助我們了解磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,方向的分布,不能通過每平方米的磁感線數(shù)來得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值.
提問:各點電場強(qiáng)度方向、大小均相同的電場叫什么電場?這種電場電場線的分布有什么特點?
應(yīng)答:這種電場叫做勻強(qiáng)電場,勻強(qiáng)電場電場線的分布是間距相同方向一致的平行直線.
提問:什么叫做勻強(qiáng)磁場,怎樣用磁感線描述勻強(qiáng)磁場?
應(yīng)答:對于某范圍內(nèi)的磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向均相同,則該范圍內(nèi)的磁場叫做勻強(qiáng)磁場.可以用間距相同、方向一致的平行直線描述勻強(qiáng)磁場.
距離很近,相對面積相同且互相平行的異名磁極之間的磁場都可看做是勻強(qiáng)磁場.密繞螺線管中的磁場也可看做是勻強(qiáng)磁場.
(1)磁通量的定義
穿過某一面積的磁感線的條數(shù),叫做穿過這個面積的磁通量,用符號Φ表示.
(2)磁通量與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系
因為按前面的規(guī)定,穿過垂直磁場方向單位面積的磁感線條數(shù),等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,所以在勻強(qiáng)磁場中,垂直于磁場方向的面積S上的磁通量Φ為
Φ=BS
若平面S不跟磁場方向垂直,則應(yīng)把S平面投影到垂直磁場方向的面上,若這兩個面間夾角為θ,則:
Φ=BS⊥=BScosθ
當(dāng)平面S與磁場方向平行時,θ=90°,Φ=0.
(3)磁通量的單位
在國際單位中,磁通量的單位是韋伯(Wb),簡稱韋.
1韋(Wb)=1特(T)×1米2(m2)
由Φ=BS,可得B=Φ/S,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于垂直于磁場單位面積上的磁通量,也叫做磁通密度,用韋(Wb)/米2(m2)作單位.
(4)磁通量是標(biāo)量
磁通量是標(biāo)量,只有大小,無方向.
課堂練習(xí)
練習(xí)3.如圖所示,平面S=0.6m2,它與勻強(qiáng)磁場方向的夾角α=30°,若該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,求通過S的磁通量Φ是多少?(可讓幾個同學(xué)同時到黑板上演算.)
學(xué)生演算時,常有些同學(xué)會套公式:
為此再一次強(qiáng)調(diào),Φ=BScosθ中的θ是平面S與垂直磁場方向平面間的夾角,在此題中它應(yīng)是α的余角,所以此題的正確解法應(yīng)是
Φ=BScos(90°-α)=BSsinα
=0.4×0.6×sin30°=0.12Wb
五、小結(jié)
1.用通電直導(dǎo)線檢驗磁場的存在或磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,若不管怎樣變化導(dǎo)線方向,某處通電直導(dǎo)線都不受電場力作用,嚴(yán)格地講這只能說明該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,而不能斷定該處無磁場.就像檢驗電荷在某點不受電場力作用,只能說明該點電場強(qiáng)度為零或是合場強(qiáng)為零,而不能斷定該點沒有電場一樣.
2.磁通量是標(biāo)量,它只有大小,而沒有方向.雖然從一個平面正面穿過一條磁感線與從反面穿過一條磁感線是不相等的(或說是相反的),可用正負(fù)號表示,但這個正負(fù)只是表示磁感線是從哪邊穿過該平面的,而不是表示磁通量的方向.