2022年高中物理第章电与磁第节认识磁场教师用书粤教版 .pdf

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1、1 第三节认识磁场课标解读重点难点1. 知道磁体间的作用力是通过磁场产生的. 2. 知道磁感线，会用磁感线描述磁场. 3. 知道磁感应强度的定义及方向，会用磁感应强度描述磁场. 4. 知道匀强磁场的特点. 5. 理解磁通量及其定义，掌握公式BS. 1. 磁感线 ( 重难点 ) 2. 磁感应强度( 重点 ) 3. 匀强磁场的特点( 重点 ) 4. 磁通量及公式BS.( 难点) 磁场的描述1. 基本知识(1) 为了形象地描述磁体和电流周围的磁场，英国物理学家法拉第提出用磁感线来形象地描述磁场如图1-3-1 所示是永磁体的外部磁场磁感线的分布图图 1-3-1(2) 磁感线在磁场中可以利用小磁针静止时

2、北极所指的方向来描述各点的磁场方向磁感线是在磁场中画出的一些有方向的假想曲线，在这些曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同磁场有强弱之分，越靠近磁极的地方磁感线越密(3) 磁感应强度磁感应强度是矢量，既有大小， 又有方向 磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场的方向， 它在通过该点的磁感线的切线方向上，还与该点小磁针静止时北极所指的方向一致单位：特斯拉，简称特，符号是T. 物理意义：描述磁场强弱的物理量2思考判断(1) 磁感线是闭合的曲线 ( )名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

3、- - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2 (2) 磁场看不见摸不着，实际不存在( )3探究交流如图 1-3-2 所示，指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航海事业的发展产生了巨大的影响， 但在古代指南针指南曾是一个不解之谜现在你知道指南针为什么指南吗？图 1-3-2【提示】地球磁场方向由南指向北，水平放置的小磁针在地磁场作用下静止时，北极(N 极) 总是指向北，南极(S 极) 总是指向南 . 匀强磁场1. 基本知识(1) 匀强磁场定义： 如果在磁场的某一区域内，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场称为匀强磁场磁感线特点：匀强磁场中的磁感线是

4、一组方向一致的等间距平行线(2) 磁通量定义：物理学上把磁场的磁感应强度B和与磁场垂直的某一面积S的乘积定义为穿过该面积的磁通量公式： BS，注意：此公式只适用于B与S垂直的情况单位：韦伯，简称韦，符号是Wb. 2思考判断(1) 匀强磁场中磁感线是互相平行且间距相等的直线( )(2) 磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量( )3探究交流信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情，可为信鸽导航的“地图”在哪儿？为什么在没有阳光的暴风雨天气或者在出现日食的日子，鸽子不会迷路？【提示】科学家研究发现，让信鸽认路的原因是看不见又摸不着的地球磁场，信鸽可以根据地磁场的方向和强弱变化来判断飞行方向名师资料总结 -

5、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3 对磁感线的理解【问题导思】1. 磁感线是实际存在的吗？2. 磁感线有哪些特点？磁感线是为了形象描述磁体周围空间磁场的分布情况而引入的在磁场中画一些有方向的曲线， 任何一点的切线方向都跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致，这样的曲线叫磁感线磁感线的特点1假想的曲线磁场是客观存在的，而磁感线是为研究磁场而引入的一系列假想曲线，实际上并不存在曲线的切线方向都跟放在该点的小磁针北极所指方向一致，也就是与

6、该点的磁场方向一致2疏密性磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱，没有画磁感线的地方，并不表示那里没有磁场存在匀强磁场的磁感线等间距、互相平行3不相交由于磁感线上任一点的切线方向即为该点的磁场方向，又因磁场中任一点的磁场方向是唯一的，所以磁感线在磁体周围空间不能相交4空间性磁体周围空间处处存在磁场，通常画出的磁感线是平面的，磁体周围的磁感线应分布在一个三维空间内5闭合的曲线在磁体外部的磁感线都是从磁体的N极发出， 回到磁体的S极在磁体内部， 磁感线是由 S极指向 N极，所以磁感线是闭合的曲线( 多选 ) 关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( ) A磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和

7、方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质C磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D磁感线就是细铁屑连成的曲线名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 4 【解析】磁场是一种客观存在的物质，磁极间的相互作用是通过磁场发生的磁感线从 N极出从 S极入形成闭合曲线 磁感线可以用细铁屑模拟，但不能说是由细铁屑连成的故选项 B正

8、确，选项C 、D错误根据磁场方向的规定知选项A正确【答案】AB 磁感线是人为画出的一些假想的曲线，其目的是为了形象地描述磁场的强弱及方向，掌握磁感线的基本规律能很好地处理此类问题. 1( 多选 ) 如图1-3-3所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是( ) 图 1-3-3A(a) 图中a端是磁铁的 S极，b端是磁铁的N极B. (a)图中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极C. (b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是 N极，d端是 S极D. (b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是 S极，d端是 N极【解析】题图 (a) 是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感

9、线是从磁铁的N极出来， 进入磁铁的S极，故 A正确，B错题图(b) 是两异名磁极间的磁感线分布示意图，磁感线仍然是从N极出来，进入磁铁的S极，故 C错， D正确【答案】AD 对磁通量的理解【问题导思】1若磁感线与平面不垂直时，怎样计算穿过平面的磁通量？2磁通量是矢量吗？1在匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量BS，若磁感线与平面不垂直时，如图 1-3-4 所示，我们采用投影的方法，将平面向垂直于磁场的方向上投影，就可得到磁通量的一般计算公式BSBScos . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师

10、精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 5 图 1-3-4图中的S是面积为S的平面 在垂直于磁感线方向上的投影面积 为平面 与该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角2磁通量是标量，只有大小，没有方向，但有正负其正负仅表示磁感线的贯穿方向，一般来说， 如果规定磁感线从线圈的正面穿过时，磁通量为正， 那么磁感线从线圈反面穿过时磁通量就为负磁感线从不同方向穿过同一面积时，磁通量是它们的代数和1公式 BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度，S是与磁场方向垂直的面积，因此可以理解为BS. 2磁通量为标量，算“纯收入”面积为 2.0 102m2的矩形线

11、圈放在磁感应强度为5.0 10 4T 的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，求穿过线圈的磁通量【审题指导】应用磁通量的计算公式BS来求解【解析】由磁通量的定义知：BS5.0 1042.0 10 2 Wb1.0 105 Wb. 【答案】1.0 105 Wb 2匀强磁场中有一个与磁场垂直放置的矩形线圈，面积为S，磁场磁感应强度为B，在它绕轴线中心从如图1-3-5 所示位置转过180的过程中，求该线圈磁通量的变化图 1-3-5【解析】起始状态的磁通量1BS.末态的磁通量大小2BS，但初态是从正面穿入，末态则从反面穿入若初态1为负，则2为正所以2( 1) BS( BS) 2BS，而不是零【答案】2

12、BS名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 6 【备课资源】地球磁场与极光地球的极光现象是发生在地球北极和南极区域及其附近高空的美丽发光现象，其色彩鲜艳，形状多种多样， 人类在几千年前就观察和记载了这一发光现象极光的形成主要是由太阳的带电微粒发射到地球磁场的影响范围，受到地球磁场的影响，从高纬度进入地球的高空大气， 激发了高层空气分子而造成的发光现象从太阳射来的带电微粒流，要受到地磁场的影响，而且使带电微粒流聚集在磁极附

13、近所以极光大多在南、北两极附近的上空出现. 1关于磁场和磁感线，下列说法正确的是( ) A两磁感线空隙处不存在磁场B磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的D磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的【解析】磁感线是为了形象描述磁场而假设的一组有方向的闭合的曲线，实际上并不存在，所以选项C、D不正确磁感线上每一点切线方向表示磁场方向，磁感线疏密表示磁场的强弱， 小磁针静止时北极受力方向、北极指向均为磁场方向，所以选项B正确磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，故两磁感线间的空隙处也存在磁场，A项错误

14、【答案】B 2( 多选 ) 图中，实线表示磁场的磁感线依图分析，磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 7 【解析】磁感线分布的疏密，反映磁场的强弱，表示磁感应强度的大小，由此可判定答案为 A、C. 【答案】AC 3(2013广东省学业水平考试) 当直导线通以垂直纸面向外的恒定电流时，小磁针静止时指向正确的是( ) 【解析】根据安培定则知，图中所示磁感线的环绕方向为逆时针，小磁针静止时N极指向与磁场方向相同。【答案】A 4如图 1-3-6所示为通电长直导线的磁感线图，等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面关于通过线圈S1、S2的磁通量 1、2，下列分析正确的是( ) 图 1-3-6A12B12C120D120 【解析】由题图可知，穿过线圈S1的磁感线的条数大于穿过线圈S2的磁感线的条数 故选项 A正确【答案】A 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -