物理选修31人教新课标32磁感应强度课件.pptx

1课标定位课标定位学学习习目目标标：1.知知道道磁磁感感应应强强度度的的物物理理意意义义及及其其单位，知道匀强磁场磁感线的分布单位，知道匀强磁场磁感线的分布2知知道道磁磁通通量量，通通过过磁磁通通量量的的计计算算进进一一步步了了解磁场解磁场3关关注注与与磁磁相相关关的的现现代代科科技技的的发发展展，了了解解磁磁现象在生活、生产中的应用现象在生活、生产中的应用重点难点：重点难点：1.理解磁感应强度理解磁感应强度2磁通量的计算磁通量的计算第1页/共35页2 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第4节节磁磁与与现现代代科科技技课前自主学案课前自主学案第2页/共35页3课前自主学案课前自主学案一、磁感应强度一、磁感应强度1大大小小：穿穿过过垂垂直直于于磁磁感感线线的的_的的磁磁感感线线条条数数等等于于该该处处的的_，在在国国际际单单位位制制中中的的单单位位是是：_，简简称称特特，国国际际符符号号：T,1 T1 N/Am.2方方向向：磁磁感感应应强强度度是是一一个个既既有有大大小小又又有有方方向向的的物物理理量量，是是_，磁磁场场中中某某点点的的磁磁感感应应强强度度方方向向是是该该点点的的场场强强方方向向，也也就就是是放放在在该该点点的的小磁针小磁针_极的受力方向极的受力方向3物物理理意意义义：描描述述磁磁场场的的强强弱弱及及方方向向的的物物理理量量单位面积磁感应强度特斯拉矢量N第3页/共35页44匀强磁场：在磁场的某个区域内，若各点的磁感应强度_和_都相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场二、磁通量1 定 义：磁 场 中 穿 过 某 一 面 积 的_叫做穿过这个面积的磁通量2匀强磁场中磁通量的计算：在磁感应强度为B的匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量是：_，其中表示磁通量如果面积S与磁场不垂直，若S与垂 直 于 B的 平 面 的 夹 角 为，磁 通 量 为 _.大小方向磁感线条数BSBScos第4页/共35页5磁通密度磁感线条数第5页/共35页6思考感悟思考感悟1磁磁通通量量是是有有正正、负负之之分分的的，其其正正、负负是是指大小还是方向？指大小还是方向？提示：提示：磁通量的正、负既不表示大小，也不磁通量的正、负既不表示大小，也不是表示方向的，它只表示磁感线从某一面穿是表示方向的，它只表示磁感线从某一面穿入还是穿出入还是穿出第6页/共35页7三、磁与现代科技1记录与磁磁记录可以用来记录_、_，也可以用来记录其他信息磁记录可以应用到电脑、电视、人造卫星和太空船的信息记录和传送上2交通与磁磁技术在交通中的应用是制成了_磁 悬 浮 列 车 有 _方 式 和_方式两种形式声音影像磁悬浮列车常导电磁铁吸引超导电磁铁相斥第7页/共35页82磁带、磁盘等能记录声音或图象，你知道它们为什么能记录声音或图象吗？提示：磁带、磁盘上磁性物质被磁化而记录信息思考感悟思考感悟第8页/共35页9核心要点突破核心要点突破一、磁感应强度的理解一、磁感应强度的理解1磁感应强度的意义磁感应强度的意义(1)磁磁感感应应强强度度是是一一个个有有大大小小和和方方向向的的矢矢量量，磁磁场场中中某某点点的的磁磁感感应应强强度度的的方方向向与与在在该该点点的的小小磁磁针针静静止止时时N极极指指向向一一致致磁磁感感应应强强度度的的大大小小通通常常用用磁磁感感线线的的密密度度表表示示，即即穿穿过过垂垂直直于于磁磁感感线线的的单单位位面面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度积的磁感线条数等于该处的磁感应强度(2)磁磁感感应应强强度度和和电电场场强强度度类类似似，反反映映了了场场的的力力的的性性质质，磁磁场场中中某某点点的的磁磁感感应应强强度度，由由磁磁场场本本身身决决定定第9页/共35页102磁感应强度与电场强度的类比理解第10页/共35页113.匀强磁场的认识(1)定义：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫匀强磁场(2)磁感线分布特点：间距相同的平行直线(3)产生：距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边缘部分外可以认为是匀强磁场；相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场也是匀强磁场第11页/共35页12特别提醒：磁感应强度是对磁场中某点而言的；关于磁场的方向、磁感应强度的方向、磁感线的切线方向、小磁针的N极受力及所指的方向对磁场中的同一点是一致的即时应用(即时突破，小试牛刀)1下列说法正确的是()A通过某平面的磁感线条数为零，则此平面处的磁感应强度一定为零B空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C平行放置的两条形磁铁异名磁极间的磁场为匀强磁场第12页/共35页13D磁感应强度为零，则通过放在该处的某平面的磁感线条数不一定为零解析：选B.磁感应强度反映磁场的强弱和方向，它的方向就是该处磁场的方向，故B项正确；磁感应强度为零，放在该处的某平面无磁感线穿过，故D项错误；若某平面无磁感线穿过，可能磁场很强，只是平面平行于磁场放置导致磁感线穿过该平面的条数为零，所以A项不正确；两平行放置的异名磁极间的磁场不一定是匀强磁场，近距离平行放置的两异名磁极间的磁场才是匀强磁场，C项错误第13页/共35页14二、对磁通量的理解1磁通量的正负的理解(1)磁通量是通过闭合线圈的磁感线的条数，它是标量但是磁通量也有“正、负”，磁通量的正、负号并不表示磁通量的方向，它的符号仅表示磁感线的贯穿方向一般来说，如果设磁感线从线圈的某面穿过，线圈的磁通量为“”，那么磁感线从线圈的反面穿过线圈的磁通量就为“”，反之亦然(2)如磁感线沿相反方向穿过同一平面，正向磁通量为1，反向磁通量为2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净剩条数，即12.第14页/共35页152磁通量的计算计算穿过线圈的磁通量时，与线圈的匝数无关BS的适用条件为：匀强磁场，且B与S垂直(1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图531甲所示，当线圈面积由S1变为S2时，磁通量并没有变化 甲乙图531第15页/共35页16(2)当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图531乙所示，在空间有磁感线穿过线圈S，S外没有磁场如增大S，则不变3磁通量的变化(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则21BS.(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则：21BS.(3)磁感应强度B和有效面积S同时发生变化时：21.但此种情况下BS.第16页/共35页17特别提醒：磁通量的正负或磁通量变化量的正负既不表示大小，也不表示方向，仅是为了计算的方便而设定即时应用(即时突破，小试牛刀)2将面积为0.5 m2图532第17页/共35页18的单匝线圈放在磁感应强度为2.0102 T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图532所示，那么穿过这个线圈的磁通量为()A1.0102 WbB1.0 WbC0.5102 WbD5102 Wb解析：选A.线圈平面垂直于磁场方向，所以由公式BS得，1.0102 Wb.第18页/共35页19三、磁悬浮的原理1导向磁铁：磁悬浮列车左右两边的磁铁保持列车在铁轨上的中间位置，称为导向磁铁2上浮磁铁：车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽形导轨上的线圈所产生的电磁力相互排斥，使车体上浮，这两部分磁铁称为上浮磁铁3牵引磁铁：槽形导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用，从而产生牵引力，使车体保持悬浮状态前进，这两部分磁铁称为牵引磁铁第19页/共35页204常导电磁铁吸引方式磁悬浮：常导电磁铁吸引方式是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持1015 mm的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆所受的重力平衡，从而使车体悬浮于轨道上运行，如图533甲所示图533第20页/共35页215超导电磁铁相斥方式磁悬浮：超导电磁铁相斥方式是根据磁铁同极相斥的原理，利用车上超导电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力使车体悬浮，如图533乙所示即时应用(即时突破，小试牛刀)3超导是当今高科技的热点，当一块磁铁靠近超导体时，超导体会产生强大的电流对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就是采用了这种技术磁悬浮的原理()超导体电流的磁场方向与磁体相同第21页/共35页22超导体电流的磁场方向与磁体相反超导体使磁体处于失重状态超导体产生的磁力与磁体重力平衡ABC D解析：选B.由题目信息知，磁体因受电流磁场的排斥力而悬浮，电流磁场如果等效为条形磁铁，则据同名磁极相斥可知超导体电流的磁场方向与磁体相反悬浮时，磁体处于受力平衡状态，即超导体产生的磁力与磁体重力平衡，即选项B正确第22页/共35页23 如如图图534所所示示，三三根根通通电电直直导导线线垂垂直直于于纸纸面面放放置置，位位于于b、c、d处处，通通电电电电流流大大小小相相同同，方方向向如如图图所所示示a位位于于bd中中点点且且acab，则，则a点的磁感应强度方向是点的磁感应强度方向是()图图534课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一磁感应强度的特点磁感应强度的特点例例例例1 1第23页/共35页24A垂直纸面指向纸里垂直纸面指向纸里B垂直纸面指向纸外垂直纸面指向纸外C沿纸面由沿纸面由a指向指向bD沿纸面由沿纸面由a指向指向c【精讲精析精讲精析】磁感应强度为矢量，利用右磁感应强度为矢量，利用右手螺旋定则将每一根通电导线周围的磁场情况判手螺旋定则将每一根通电导线周围的磁场情况判断清楚，明确每根导线在断清楚，明确每根导线在a处产生的磁场方向，处产生的磁场方向，然后用平行四边形定则求出磁感应强度方向然后用平行四边形定则求出磁感应强度方向根根据安培定则判断出据安培定则判断出b、d两根导线在两根导线在a点形成的磁点形成的磁场，磁感应强度大小相等，方向相反，磁感应强场，磁感应强度大小相等，方向相反，磁感应强度为零，故度为零，故a点磁场就由通电导线点磁场就由通电导线c来决定来决定第24页/共35页25根据安掊定则判断出a点处的磁场，磁感应强度方向应为沿纸面由a指向b，正确选项为C.【答案】C【方法总结】磁感应强度是矢量，满足平行四边形定则，对于空间多个场源形成的场，应明确每个场源在该点场的情况再进行合成第25页/共35页26 如图如图535所示，框架面积为所示，框架面积为S，框架，框架平面与磁感应强度为平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为则穿过平面的磁通量为_若使框架绕若使框架绕OO转过转过60角，则穿过框架平面的磁通量为角，则穿过框架平面的磁通量为_；若从初始位置转过；若从初始位置转过90角，则穿过角，则穿过框架平面的磁通量为框架平面的磁通量为_；若从初始位置；若从初始位置转过转过180角，则穿过框架平面的磁通量的变化角，则穿过框架平面的磁通量的变化是是_类型二类型二磁通量的计算磁通量的计算例例例例2 2第26页/共35页27图图535第27页/共35页28第28页/共35页29第29页/共35页30 (2011年年厦厦门门高高二二检检测测)如如图图536所所示示为为一一种种利利用用电电磁磁原原理理制制作作的的充充气气泵泵的的结结构构示示意意图图，其其工工作作原原理理类类似似打打点点计计时时器器，当当电电流流从从电电磁磁铁铁的的接接线线柱柱a流流入入，吸吸引引小小磁磁铁铁向向下下运动时，以下判断正确的是运动时，以下判断正确的是()图图536类型三类型三磁在现代科技中的应用磁在现代科技中的应用例例例例3 3第30页/共35页31A电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极【思路点拨】根据安培定则和磁体间的相互作用特点分析【自主解答】当电流由a流入时，根据安培定则可知电磁铁上端为S极，因小磁铁向下运动，故小磁铁下端为N极，选项D正确【答案】D第31页/共35页32变式训练超导是当今高科技的热点，当一块磁铁靠近超导体时，超导体会产生强大的电流对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就是采用了这种技术超导体产生强大的电流是由于()A超导体中磁通量很大B超导体中磁通量变化很快C超导体电阻为零D超导体电阻变大解析：选C.超导体产生强大电流的原因可根据欧姆定律判断超导体的电阻为零，所以选项C正确第32页/共35页33知能优化训练知能优化训练第33页/共35页34本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目点此进入课件目录录按按ESC键退出全屏播键退出全屏播放放谢谢使用谢谢使用第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页