2019-2020年高一物理《磁现象和磁场、 磁感应强度》学案.doc

2019-2020年高一物理磁现象和磁场、 磁感应强度学案【学习目标】【前置作业】1、磁性: 物体能吸引 物体的性质叫磁性。磁极: 磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫 。能够自由转动的磁体（例如悬吊着的磁针），静止时指南的磁极叫 ；指北的磁极叫 。2、电流的磁效应: 发现了电流的磁效应，首次揭示了 的联系。奥斯特实验：将通电导线沿 方向放置在磁针 方，发现磁针转动。3、磁场的性质:磁体与磁体间、磁体与通电导体间、通电导体与通电导体间的相互作用，是通过 发生的。它的性质是对放入其中的磁体有 的作用。4、地磁场：地磁场与条形磁体的磁场分布相似，地理北极附近是磁场 极；地理南极附近是磁场 极。地球的地理两极与地磁两极并不重合，存在 。磁偏角的数值在地球上不同地点是 的。5、磁感应强度：描述磁场强弱的物理量叫 。磁感应强度的方向：小磁针静止时 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，即磁场方向。6、磁感应强度的大小：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 。用 检验磁场的强弱。通电导线与磁场方向 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。用公式表示为F=ILB其中，B与导线的长度和电流的大小都 。是表征磁场强弱的物理量磁感应强度。 6、磁感应强度的单位是 ，简称 ，符号 。【课堂探究】地理北极地理南极知识点1：磁性、磁极、磁场【例1】 判断A. 物体能够吸引轻小物体的性质叫磁性（ ）B. 磁铁的两端部分就是磁铁的磁极（ ）C. 磁场和电场一样，是同一种物质（ ）【例2】磁场是一种物质吗？知识点2：地球的磁场【例3】下列说法正确的是：A. 磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极B. 磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的C. 地球周围存在磁场，但地磁的两极与地理的两极并不重合，其间有一个交角，就是磁偏角，其数值在地球上不同的地点是相同的D. 地球表面各点的磁场强弱相同知识点3：磁场大小和方向【例4】 下列说法正确的是 A、磁场中某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时，受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积的比值即为磁场中某点的磁感应强度B、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C、磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场的方向无关D、磁场是客观存在的物质【难点精析】 有人根据B=提出;一个磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比。这种说法有问题吗？【综合拓展】磁感应强度的概念及其矢量性理解：1、有关磁感应强度的下列说法中，正确的是 A. 磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B. 若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C. 若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F/ILD. 由定义式B=F/IL可知，电流I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小2、在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力F与通过导线的电流I的关系，下述图象中正确的是：【基础达标】1、下列说法正确的是（ ）A电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零 B小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的磁场力一定为零 C小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零 D电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零 2、一根长20的通电导线放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若导线收到的磁场力为410-3N，则导线中的电流强度是 ，若只将导线中的电流强度减少0.05A，则该处的磁感应强度为 3、由磁感应强度定义式B=知，磁场中某处磁感应强度的大小（ ）A、随通电导线中电流I的减少而增大B、随IL的乘积的减少而增大C、随通电导线所受磁场力F的增大而增大D跟F、I、L的变化无关第三节 几种常见的磁场【学习目标】 1、会用磁感线描述磁场2、知道通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3、掌握匀强磁场4、知道磁通量的物理意义和定义式5、了解安培分子假说，从而解释一些磁现象【前置作业】1、 磁感线的物理意义磁感线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向 。磁感线的疏密表示 。2、 安培定则 : 环形电流的磁场： 通电线圈周围磁场: 3、分子电流假说的内容及现象解释:在原子分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流分子电流。分子电流是每个物质微粒都成为一个微小的 ，它的两侧相当于两个 。安培的假说能够解释一些磁现象，如 、 。4、 匀强磁场的定义 5、 磁通量的物理意义和定义式 写成公式为 。磁通量的单位是 简称为 符号 课堂探究知识点1.常见磁场 三种常用的电流磁场的特点及画法比较（请在图的右侧练习画电流磁场）（1）直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱，画法如图所示。（2）通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场，画法如图所示。（3）环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图所示。例1 如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（ ）A. 小磁针N极向里转B. 小磁针N极向外转C. 小磁针在纸面内向左摆动D. 小磁针在纸面内向右摆动总结应用安培定则判断环形电流的磁场；小磁针的N极指示磁场方向。变式训练 如图所示，一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者，那么这束带电粒子可能是（ ）A. 向右飞的正离子 B. 向左飞的负离子C. 向右飞的负离子 D. 向左飞的正离子知识点2.安培分子电流假说例2安培分子电流假说可以解释（ ）A. 直线电流的磁场 B、永磁铁的磁场 C、软磁棒被磁化 D、环形电流的磁场知识点3.磁通量、磁通密度磁通量：磁场的强弱（即磁感应强度）可以用磁感线的疏密来表示。如果一个面积为S的面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置，则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的。我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。（1）定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用表示。（2）公式：=BS磁通密度磁通密度大，即穿过单位面积的磁感线条数多，一定是磁感线很密，磁感应强度大磁通量是标量，只有大小，没有方向，但磁感线穿过平面时有正反面之分。因此，在计算磁通量时必须注意磁感线是从哪边穿过这个平面的，磁通量的大小存在正、负值。例3 如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，试分析穿过A环、B环的磁通量谁大。变式训练下列各种说法中，正确的是A 磁通量很大，而磁感应强度可能很小B 磁感应强度越大，磁通量也越大C 磁通量小，一定是磁感应强度小D 磁感应强度很大，而磁通量可能为零基础达标 1. 如图所示，橡胶圆盘上带有大量负电荷，当圆盘在水平面上沿逆时针方向转动时，悬挂在圆盘边缘上方的小磁针可能转动的方向是（ ）A. N极偏向圆心 B. S极偏向圆心C. 无论小磁针在何位置，圆盘转动对小磁针无影响D. A、B两种情况都有可能 2. 如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则（ ）A. A点的磁感应强度一定大B. B点的磁感应强度一定大C. 因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D. 条件不足，无法判断 3. 如图所示，三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流，且，则距三导线等距的A点的磁场方向为（ ）A. 向上 B. 向右 C. 向左 D. 向下能力提升1、某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动。稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动了180后静止不动。由此可知通电直导线的电流方向是（ ）。A. 自东向西 B. 自南向北 C. 自西向东 D. 自北向南2、如图，在条形磁铁的S极附近悬挂一个线圈，磁铁水平放置，其轴线与线圈共面并通过线圈的圆心，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现_A.线圈向磁铁平移 B.线圈远离磁铁平移C.从上往下看线圈顺时针转动，同时靠近磁体D.从上往下看，细圈逆时针转动，同时靠近磁体第四节 磁场对通电导线的作用力【学习目标】1、认识安培力。2、会判断安培力的方向。 3、会计算匀强磁场中的安培力。4、了解磁电式电流表的基本原理前置作业1、左手定则： 。2、垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F为 。当磁感应强度B的方向与导线方向夹角成角时，它可以分解为 和 的分量。导线所受的安培力只是 的分量产生的，安培力的大小为 3、磁电式仪表最基本的组成部分是 和 。为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，使磁场都沿 方向，线圈始终跟磁感线 。课堂探究知识点1.左手定则磁感线方向穿过手心 电流方向四指指向 安培力方向拇指指向例1 关于通电导线所受安培力F的方向与磁感应强度B的方向和电流方向之间的关系，下列说法正确的是_A.F、B、I三者总是互相垂直的B.F总是与B和I垂直，但F、B之间可以不垂直C.B总与F和I垂直，但F、I之间可以不垂直D.I总与F和B垂直，但F、B之间可以不垂直 总结 。SNV变式训练1 如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的上方有一与磁铁垂直的长直导线，正缓慢的自左向右移动，直导线中通以垂直纸面向里外的电流，则磁铁受桌面的摩擦力作用为（磁铁始终不动）A、先减少后增大 B、先增大后减少C、一直增大 D、一直减少知识点2. 安培力的大小例2 如图所示，在匀强磁场中放有下列通电导线，长度为L、电流强度为I、磁感应强度为B，求各导线所受的安培力的大小和方向。 MNbcdaBIBIB2变式训练2如图所示，ab边与MN平行，关于线框的受力下列叙述正确的是（ ）A、线框有两条边所受安培力方向相同 B、线框有两条边所受安培力大小相同 C、线框所受的安培力的合力方向向左 D、线框所受的安培力的合力方向向右SN难点精析由于磁感应强度B的方向、电流的方向、安培力的方向涉及三维空间，所以要熟练掌握把立体图形改画成平面图形的方法技巧，以便于画受力图分析受力情况。安培力的方向用左手定则判断，但更要明确电流与磁感应强度方向不一定垂直，但所决定的平面一定与安培力垂直。综合拓展例3 如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，导线的运动情况是（俯视图）（ ）A、顺时针方向转动，同时下降B、顺时针方向转动，同时上升C、逆时针方向转动，同时下降D、逆时针方向转动，同时上升基础达标1、根据已知的两个量的方向，标明第三个量的方向。BFABIBCFIFIDEIBFIF2、.条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，如图所示，当导体棒内通入流向纸内的电流时，在通电的一瞬间，可能产生的情况是_A.磁铁对桌面的压力减小 B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁受向左的摩擦力 D.磁铁受向右的摩擦力II3、两根平行放置的通电直导线电流方向如图所示，两根导线都可以自由运动，则（ ）A、 两根导线在纸面内相互靠拢B、 两根导线在纸面内相互远离C、 右导线上端向纸内旋转，左导线上端向纸外旋转D、 右导线上端向纸外旋转，左导线上端向纸内旋转4、下列关于磁电式电流表的有关说法，正确的是（ ）A、电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用B、电流表的工作原理是安培力对通电导线的转动作用C、电流表指针的偏转角与所通电流成正比 D、电流表指针的偏转角与所通电流成反比5、一段通电直导线平行与磁场方向放入匀强磁场中，如图所示，导线上电流方向由左指向右，当导线以其中点O为轴旋转90的过程中，导线受到的安培力（ ）A、大小不变，方向不变OBB、由“0”增至最大，方向时刻变C、由最大减少至“0”，方向不变D、由“0”增至最大，方向不变能力提升6、如图所示，质量为m的细杆ab置于倾角为的导轨上，ab处于磁场中，ab与导轨间动摩擦因数为，有电流时，ab恰好静止在导轨上，则从b端的侧视图看，其中杆 ab与导轨间摩擦力可能为“0”的是（ ）ab甲ABCD乙7、在倾角为30的光滑斜面上垂直放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图所示，当导体棒通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，则磁感应强度的大小B为多少？30BI