高中物理課件 第5章 第3、4節(jié) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 磁與現(xiàn)代科技.ppt

第5章 第3 4節(jié) 新知預(yù)習(xí) 巧設(shè)計(jì) 名師課堂 一點(diǎn)通 創(chuàng)新演練 大沖關(guān) 讀教材 填要點(diǎn) 要點(diǎn)一 要點(diǎn)二 隨堂檢測歸納小結(jié) 課下作業(yè)綜合提升 試身手 夯基礎(chǔ) 要點(diǎn)三 1 理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念及其矢量性 2 知道勻強(qiáng)磁場及其磁感線分布情況 3 理解磁通量的概念以及與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系 4 了解磁現(xiàn)象在生活 生產(chǎn)中的應(yīng)用 關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展 讀教材 填要點(diǎn) 一 磁感應(yīng)強(qiáng)度1 定義穿過垂直于磁感線的的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 用符號(hào)表示 2 方向磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 即該點(diǎn)的方向 就是放在該點(diǎn)的小磁針受力的方向 單位面積 B 磁場 N極 3 物理意義及單位磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場的和 在國際單位制中 單位是 簡稱特 符號(hào)為T 1T 1N A m 4 勻強(qiáng)磁場某個(gè)區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和都相同的磁場 在勻強(qiáng)磁場中 磁感線是一組且的直線 強(qiáng)弱 方向 特斯拉 大小 方向 平行 等距 5 磁場疊加原理如果有幾個(gè)磁場同時(shí)存在 它們的磁場就互相疊加 這時(shí)某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就等于各個(gè)磁場在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的 矢量和 二 磁通量1 磁通量磁場中穿過磁場某一面積S的磁感線 用 表示 2 計(jì)算公式 其中S為和磁場方向的有效面積 3 單位國際單位 簡稱 符號(hào) 1Wb 條數(shù) BS 垂直 韋伯 韋 Wb 1T m2 垂直 三 記錄與磁磁記錄可以用來記錄 圖像 也可以用來記錄其他信息 磁記錄可以應(yīng)用到電腦 電視 人造衛(wèi)星和太空船的信息記錄和上 聲音 傳送 四 交通與磁 1 磁技術(shù)在交通中的應(yīng)用是制成了 2 磁懸浮列車有常導(dǎo)電磁鐵吸引方式和方式兩種形式 磁懸浮列車 超導(dǎo)電磁鐵相斥 解析 由磁通量及磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系 BS可知 磁通量與磁感強(qiáng)度和磁場中的面積有關(guān) 所以A B都是錯(cuò)誤的 因?yàn)榇磐芏染褪谴鸥袘?yīng)強(qiáng)度 所以C項(xiàng)錯(cuò)誤 對于一個(gè)確定的磁場B 穿過1m2面積的最大磁通量就是在數(shù)值上等于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 所以D項(xiàng)正確 答案 D 2 關(guān)于勻強(qiáng)磁場 下列說法中不正確的是 A 在勻強(qiáng)磁場中 磁感線是一組平行且等距的直線B 在勻強(qiáng)磁場中 穿過一個(gè)面的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與該面面積的乘積C 在勻強(qiáng)磁場中 互相平行的相等面積里通過的磁感線條數(shù)相同 D 某一區(qū)域里 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同 這個(gè)區(qū)域叫做勻強(qiáng)磁場 解析 由勻強(qiáng)磁場的定義可知 A D正確 由 BScos 可知 B錯(cuò)誤 C正確 答案 B 3 有一勻強(qiáng)磁場 它的磁感線與一矩形線圈平面成30 角 線圈面積為10 2m2 穿過此線圈的磁通量為1 10 3Wb 則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 答案 0 2T 4 如圖5 3 1所示 磁帶錄音機(jī)既可用來錄音 也可用來放音 其主要部件為可勻速行進(jìn)的磁帶和繞有線圈的磁頭 錄音時(shí)線圈中的電流產(chǎn)生 從而使磁帶的磁粉層 圖5 3 1 解析 錄音時(shí) 磁帶要通過一塊電磁鐵 錄制磁頭 磁頭的線圈中的電流產(chǎn)生的磁場隨聲音或影像信號(hào)而改變 當(dāng)磁帶以恒定速度通過磁頭時(shí) 變化的磁場將磁帶上的磁粉層磁化 于是磁帶上記錄下與聲音和影像相應(yīng)的磁信號(hào) 答案 磁場磁化 1 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場的強(qiáng)弱及方向 是矢量 磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向一致 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小通常用磁感線的密度表示 即穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)用 B 表示 2 磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁感線的關(guān)系 1 大小 在磁場中 磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方磁感線密 磁感應(yīng)強(qiáng)度小的地方 磁感線疏 即磁感線的疏密反映了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 2 方向 磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿經(jīng)過該點(diǎn)的磁感線的切線方向 3 磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的比較 1 下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法中錯(cuò)誤的是 A 磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向B 磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向C 小磁針N極指向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D 小磁針N極受力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)可按以下思路分析 解析 根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義 B的方向就是磁場的方向 磁場的方向可以有三種表述 一是磁感線的切線方向 二是小磁針靜止時(shí)N極指向 三是小磁針N極受力的方向 故A B D對 而C中忽視了小磁針 靜止 的條件 故C錯(cuò) 答案 C 磁感應(yīng)強(qiáng)度是對磁場中某點(diǎn)而言的 關(guān)于磁場的方向 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 磁感線的切線方向 小磁針的N極受力及靜止所指的方向?qū)Υ艌鲋械耐稽c(diǎn)是一致的 1 對磁通量 的理解 1 磁通量計(jì)算公式 BS中 B是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 S是平面在垂直磁場方向的投影面積 2 磁通量是標(biāo)量 但有正負(fù) 當(dāng)磁感線從某一平面穿入時(shí) 若規(guī)定磁通量為正值 則穿出此平面時(shí)為負(fù)值 3 磁通量是表示穿過某平面的磁感線條數(shù)的多少 在今后的應(yīng)用中往往根據(jù)穿過平面的凈磁感線條數(shù)的多少定性判斷穿過該面的磁通量的大小 2 磁通量的變化 一般有三種情況 1 磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變 有效面積S變化 則 2 1 B S 2 磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化 磁感線穿過的有效面積S不變 則 2 1 B S 3 磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)發(fā)生變化時(shí) 2 1 但此種情況下 B S 名師點(diǎn)睛 計(jì)算穿過某一平面的磁通量的變化時(shí) 1 明確磁場是否為勻強(qiáng)磁場 知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 2 明確所研究的平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角 準(zhǔn)確找出Sn 3 平面的面積應(yīng)為磁感線通過的有效面積 2 如圖5 3 2所示 框架面積為S 框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直 則穿過平面的磁通量為 若使框架繞OO 轉(zhuǎn)過30 角 則穿過框架平面的磁通量為 若從初始位置轉(zhuǎn)過90 角 則穿過框架平面的磁通量為 若從初始位置轉(zhuǎn)過180 角 則穿過框架平面的磁通量的變化是 圖5 3 2 審題指導(dǎo) 解決此題需把握以下兩點(diǎn) 1 明確磁感線方向與平面的關(guān)系 2 明確磁感線穿過平面的方向 對磁通量的問題求解注意以下三方面 1 明確磁感線的方向與平面的關(guān)系 2 明確磁感線的穿過方向 即明確其正負(fù) 3 注意是什么因素變化引起的磁通量的變化 1 磁記錄原理以磁帶為例 磁帶為一具有磁性敷層的合成樹脂長帶 錄制時(shí) 磁帶通過一塊電磁鐵 錄制磁頭 磁頭產(chǎn)生的磁場隨聲音或影像信號(hào)而改變 當(dāng)磁帶以恒定的速度通過磁頭時(shí) 變化的磁場將磁帶上的磁粉層磁化 于是在磁帶上就記錄下與聲音和影像相應(yīng)的磁信號(hào) 當(dāng)播放錄制內(nèi)容時(shí) 磁帶再次通過相同的磁頭 磁帶磁性顆粒的排列方式使通過磁頭的電流與錄制時(shí)的電流一致 如果破壞磁性粒子的排列方式 則可將錄制的內(nèi)容清除掉 2 磁懸浮列車的原理磁懸浮列車的原理并不深?yuàn)W 它是運(yùn)用磁鐵 同性相斥 異性相吸 的性質(zhì) 使磁鐵具有抗拒地心引力的能力 即 磁性懸浮 科學(xué)家將 磁性懸浮 這種原理運(yùn)用在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)上 使列車完全脫離軌道而懸浮行駛 成為 無輪 列車 時(shí)速可達(dá)幾百千米以上 這就是所謂的 磁懸浮列車 亦稱之為 磁墊車 磁懸浮列車上裝備的超導(dǎo)體電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力與地面槽形導(dǎo)軌上的線圈所產(chǎn)生的電磁力相互排斥 使車體上浮 槽形導(dǎo)軌兩側(cè)的線圈產(chǎn)生的磁場與車上的電磁鐵的磁場之間相互作用 從而產(chǎn)生牽引力 使車體保持懸浮狀態(tài)前進(jìn) 減小或消除了車輪跟鐵軌間的撞擊 從而達(dá)到提速的目的 3 超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點(diǎn) 當(dāng)一塊磁鐵靠近超導(dǎo)體時(shí) 超導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流對磁體有排斥作用 這種排斥力可使磁體懸浮在空中 磁懸浮列車就是采用了這種技術(shù) 1 超導(dǎo)體產(chǎn)生強(qiáng)大的電流是由于 A 超導(dǎo)體中磁通量很大B 超導(dǎo)體中磁通量變化很快C 超導(dǎo)體電阻為零D 超導(dǎo)體電阻變大 2 磁懸浮的原理 A 超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體相同B 超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體相反C 超導(dǎo)體使磁體處于失重狀態(tài)D 超導(dǎo)體使磁體處于超重狀態(tài) 審題指導(dǎo) 本題的基本原理是利用磁場力的作用 磁體的受力分析是解決問題的前提 解析 據(jù)歐姆定律知電流大的原因是超導(dǎo)體的電阻為零 所以 1 選項(xiàng)為C 磁懸浮中超導(dǎo)電磁鐵相斥方式是據(jù)同名磁極相斥原理而懸浮起來的 懸起來時(shí) 超導(dǎo)體產(chǎn)生的磁力與磁體重力平衡 所以 2 選項(xiàng)為B 答案 1 C 2 B 磁在我們現(xiàn)實(shí)生活中有非常廣泛的應(yīng)用 其基本原理是利用磁極間的相互作用 即同名磁極相互排斥 異名磁極相互吸引的原理 1 對應(yīng)要點(diǎn)一 下列說法中正確的是 A 通過某面的磁感線條數(shù)為零則此面處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B 空間各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向C 平行放置的兩條形磁鐵間異名磁極間的磁場為勻強(qiáng)磁場D 磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 則放在該處的某面通過的磁感線條數(shù)不一定為零 解析 磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場的強(qiáng)弱和方向 它的方向就是該處磁場的方向 故B正確 磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 放在該處的某面就無磁感線穿過 故D錯(cuò)誤 但是若某面無磁感線穿過 可能磁場很強(qiáng)而平面平行于磁場放置導(dǎo)致磁感線穿過該面的條數(shù)為零 所以A不正確 兩平行放置異名磁極間的磁場不是勻強(qiáng)磁場 近距離兩異名磁極間的磁場才是勻強(qiáng)磁場 C錯(cuò)誤 答案 B 2 對應(yīng)要點(diǎn)二 如圖5 3 3所示 矩形線框abcd的長和寬分別為2L和L 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 虛線為磁場的邊界 在線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)過60 的過程中 穿過線框的磁通量的變化情況是 圖5 3 3 A 變大B 變小C 不變D 無法判斷解析 原 1 BS BL2 2 B 2L2cos60 BL2 C正確 答案 C 3 對應(yīng)要點(diǎn)三 下列關(guān)于磁記錄的說法不正確的是 A 計(jì)算機(jī)的硬盤是利用磁記錄原理來工作的B DVD光盤是利用磁記錄原理來刻錄信息的C 錄音機(jī)錄音利用了電流的磁效應(yīng)D 錄音帶會(huì)被磁鐵吸起來 解析 計(jì)算機(jī)的硬盤是利用磁片儲(chǔ)存信息的 故A對 DVD光盤刻錄是利用激光在存儲(chǔ)介質(zhì)上燒出不同的痕跡來記錄信息的 故B錯(cuò) 錄音機(jī)錄音過程是磁