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        首页 高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第三章 第3节 磁感应强度 磁通量

        高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第三章 第3节 磁感应强度 磁通量.ppt

        高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第三章 第3节 …

        简介:本文档为《高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第三章 第3节 磁感应强度 磁通量ppt》,可适用于人文社科领域

        .磁感应强度是描述磁场强弱的物理量其方向为小磁针静止时N极的指向定义式B=eqf(F,IL)。.磁感应强度是矢量磁感应强度的运算符合矢量运算法则。.匀强磁场是指磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场。.磁通量的大小为Phi=BmiddotS其中S为与B垂直的平面面积磁感应强度B也叫磁通密度。自学教?#27169;?#29289;理意义描述磁场强弱及方向的物理量。.公式B?#20581;#?#22269;?#23454;?#20301;特斯拉简称特符号T。T=N(Amiddotm)eqf(F,IL).方向磁感应强度B是矢量磁场中某点B的方向即为该处磁场的方向。.匀强磁场()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做磁场。匀强()匀强磁场的磁感线的特点:在匀强磁场中磁感线是一组平行而且的直线如图--所示。()实例:①距离很近的两个异名磁极之间的磁场。②通电螺线管内中间部分的磁场。()匀强磁场中安培力的计算①当通电导线与磁场垂直时:F?#20581;"?#24403;通电导线与磁场方向成theta角时F=ILBperp?#20581;?#31561;距ILBILBsintheta重点诠释.对磁感应强度的进一步理解()在定义式B=eqf(F,IL)中通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线受力的大小除和磁场强弱有关以外还和导线的方向有关。导线放入磁场中的方向不同所受磁场力也不相同。通电导线受力为零的地方磁感应强度B的大小不一定为零这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的。()磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质与F、I、L无关。()磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向其大小根据电流元受力来计算。通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向。()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ldquo电流元rdquo相当于静电场中的ldquo试探电荷rdquo。()我们要找的是磁场中某一点磁感应强度的大小因此要把电流元放入磁场中某一点这要求电流元要足够的短。.磁感应强度与电场强度的比较磁感应强度B电场强度E物理意义描述磁场的性质描述电场的性质定义式共同点都是用比值的?#38382;?#19979;定义特点B=eqf(F,IL)通电导线与B垂直B与F、I、L无关E=eqf(F,q)E与F、q无关磁感应强度B电场强度E方向共同点矢量不同点小磁针N极受力方向放入该点正电荷受力方向磁感应强度B电场强度E场的叠加共同点都遵从矢量合成法则不同点合磁感应强度B等于各磁场的B的矢量和合场强等于各个电场的场强E的矢量和单位T=N(Amiddotm)Vm=NC.对F=ILBsintheta的理解()由公式可以看出当theta=deg即通电导线与磁感应强度方向垂直时安培力最大为F=ILB。()当通电导线和磁场方向平行时导线与磁场方向夹角是deg(或deg)此时F?#20581;?)公式中L指的是?#34892;?#38271;度弯曲导线的?#34892;?#38271;度L等于连接两端点的直线长度。如图--所示相应的电流沿L由始端流向末端。图--.如图--所示直导线处于足够大的磁场中与磁感线成theta=deg角导线中通过的电流为I为了增大导线所受的安培力可采取的办法是(  )A.增大电流IB.增加直导线的长度C.使导线在纸面内顺时针转deg角D.使导线在纸面内逆时针转deg角图--解析:由安培力的一般公式F=ILBsintheta判断出A、B、D正确。答案:ABD自学教?#27169;?#23450;义在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面面积为S我?#21069;?#21483;做穿过这一面积的磁通量。.磁通量的计算()公式:Phi?#20581;?#36866;用条件:①匀强磁场②磁感线与平面垂直。B与S的乘积BS单位面积()在匀强磁场B中若磁感线与平面不垂直公式Phi=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。.单位韦伯简称韦符号为Wb,Wb=Tmiddotm。.磁通密度由Phi=BS得B=eqf(Phi,S)磁感应强度等于穿过的磁通量所以也叫磁通密度。重点诠释.磁通量的正负()磁通量是标量但有正负当磁感线?#24189;?#19968;面上穿入时磁通?#35838;?#27491;值穿出时即为负值。()若磁感线沿相反方向穿过同一平面且正向磁通?#35838;狿hi反向磁通?#35838;狿hi则穿过该平面的磁通量Phi=Phi-Phi。.磁通量的变化量DeltaPhi=Phi-Phi。()当B不变?#34892;?#38754;积S变化时DeltaPhi=BmiddotDeltaS。()当B变化S不变时DeltaPhi=DeltaBmiddotS。()B和S同时变化则DeltaPhi=Phi-Phi。.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度下列说法正确的是(  )A.磁感应强度越大的地方磁通量越大B.穿过某线圈的磁通?#35838;?#38646;时由B=eqf(Phi,S)可知磁通密度为零C.磁通密度越大磁感应强度越大D.磁感应强度在数值上等于m的面积上穿过的最大磁通量答案:CD解析:磁通量的大小取决于B、S以及B及S之间的夹角theta故A、B错误而公式B=eqf(Phi,S)(S是垂直磁场的面积)从磁通量的角度定义磁感应强度故C、D正确。自学教?#27169;?#21407;理根据B=测出通电导线在磁场中的?#34892;?#38271;度、通电导线上的电流以及所?#39336;?#22521;力的大小代入公式即可求出磁感应强度B。eqf(F,IL).测量原理图如图所示。图--.测量过程()按照原理图连接好电路记下此时弹簧测力计的读数F。()将滑动变阻器的滑片置于最右端闭合开关调节滑动变阻器使电流表的读数为I记下弹簧测力计的读数F则磁场对矩形线框位于磁场中的一条边的作用力的大小为F=|F-F|。()再测出线框在磁场中的这条边的长度为L。()代入B=eqf(F,IL)=eqf(|F-F|,IL)即可求得B的大小。重点诠释()为?#20849;?#37327;过程简单使矩形线框所在平面与N极、S极的连线垂直。()使矩形线框的短边全部放在N、S极之间的区域?#23567;?)为?#20849;?#37327;更精确可把弹簧测力计换成精密天平。.长cm的通电直导线通以A的电流在磁场强弱、方向?#23478;?#26679;的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为N则该磁场的磁感应强度为(  )A.等于T        B.大于或等于TC.小于或等于TD.上述说法?#21363;?#35823;答案:B解析:题目中没有给出导线如何放置若导线与磁场垂直则由磁感应强度的定义式得出B=eqf(F,IL)=eqf(,times)T=T。若导线放置时没有与磁场垂直此时受磁场力为N若把此导线与磁场垂直放置时受到的磁场力将大于N根据磁感应强度的定义式B=eqf(F,IL)可知此处磁感应强度将大于T所?#28304;?#26696;应选B。例 由磁感应强度的定义式B=eqf(F,IL)可知下列说法正确的是(  )A.磁感应强度B与磁场力F成正比方向与F方向相同B.同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场中所受的磁场力F与磁感应强度B成正比C.公式B=eqf(F,IL)只适用于匀强磁场D.只要满足L很短I很小的条件B=eqf(F,IL)?#21248;?#20309;磁场都适用审题指导 审题时应把握以下两点:()磁感应强度B由磁场本身决定。()B的定义式适用于任何磁场。答案 BD解析 某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身的性?#31034;?#23450;磁感应强度的大小与磁场中放不放通电导线、放什么样的通电导线及与通电导线所通入的电流大小、通电导线所受的磁场力的大小?#27982;?#26377;关系所以不能认为B与F成正比且B的方向与F的方向不相同故A错。由B=eqf(F,IL)得到F=ILB在IL相同时F与B成正比故B正确。磁感应强度的定义式?#21248;?#20309;磁场都适用故C错D正确。物理学中用比值法来定义的物理量很多例如:物质的密度、物质的比热容、电容器的电容、导体的电阻?#21462;?#19978;述用比值来定义的物理量遵循同样的规律比值与分子、分母所代表的物理量的具体大小无关因此不能单纯从数学角度来理解这些物理概念如电场强度和磁感应强度都是按照比值法来定义的它们都体现了比值与试探电荷或一小段通电直导线无关的本?#26102;?#20540;的大小和方向完全由电场或磁场本身决定。例 如图--所示框架面积为S框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直则穿过平面的磁通?#35838;?#33509;使框架绕OOprime转过deg角则穿过框架平面的磁通?#35838;?#33509;从初始位置转过deg角则穿过框架平面的磁通?#35838;?#33509;从初始位置转过deg角则穿过框架平面的磁通量大小为。图--审题指导 解答本题时应注意以下两点:()公式Phi=BS中的S为垂直于磁场方向的?#34892;?#38754;积。()求磁通量变化时注意磁通量的正负。解析 在图示位置磁感线与框架平面垂直时Phi=BS。当框架绕OOprime轴转过deg时可以将原图改画成从上向下看的图如图所示Phi=BSperp=BSmiddotcosdeg=eqf(,)BS。转过deg时框架由与磁感线垂直穿过变为平行Phi?#20581;?#26694;架转过deg时磁感线?#21248;?#22402;直穿过框架只不过穿过另一面了。因而Phi=-BS。答案 BS eqf(,)BS  -BS()只有在匀强磁场中BperpS时Phi=BS才适用若B与S不垂直应将S投影?#37096;?#20197;将B分解取B、S垂直部分的乘积。()磁通量的变化量DeltaPhi=Phi-Phi在具体的计算中一定要注意Phi及Phi的正、负问题。上例题中若使框架从初始位置绕OOprime轴转过deg则穿过框架平面的磁通量变化了多少?转过deg穿过框架平面的磁通量变化了多少?解析:转过deg磁通量变化了DeltaPhi=|Phi-Phi|=BS。转过deg磁通量变化了DeltaPhi=|-BS-BS|=BS。答案:BS BS例 三根平行长直导线分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点如图--所示。现在使每条通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B则该处实际磁感应强度的大小如何?方向如何?思路点拨 斜边中点处的磁感应强度为三根直导线分别在此处产生的磁感应强度的矢量和。图--解析 根据安培定则I和I在O点处产生的磁感应强度的方向相同大小均为B合成大小为BI在O点产生的磁感应强度与它们垂直如图所示。由大小均为B可知O点处实际磁感应强度的大小B=eqr(?B?+B)=eqr()B。设B与斜边夹角为alpha则:tanalpha=eqf(B,B)?#20581;?#25152;以alpha=arctan。即为B的方向。答案 eqr()B 方向与斜边夹角为arctan磁感应强度是矢量因此磁场的叠加遵循矢量运算法则mdashmdash平行四边形定则。计算合磁感应强度时应先确定各电流单?#26469;?#22312;时产生的磁感应强度的大小和方向然后再进行矢量合成。如图--所示三根长直通电导线中电流大小相同通电电流方向为:b导线和d导线中电流向纸里c导线中电流向纸外a点为b、d两点的连线中点ac垂直于bd且ab=ad=ac。则a点的磁场方向为(  )A.垂直纸面指向纸外B.垂直纸面指向纸里C.沿纸面由a指向bD.沿纸面由a指向d图--解析:通电导线b、d在a点产生的磁场互相抵消故a点磁场方向即通电导线c在a点产生的磁场方向根据安培定则C正确。答案:C

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