2019-2020年高中物理 3.2《磁感應強度》學案 新人教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 3.2《磁感應強度》學案 新人教版選修3-1 【要點導學】 1、本節(jié)通過研究磁場對通電導線的作用力來定義磁感應強度。本節(jié)中用控制變量的方法來研究磁場對通電導線的作用力，這是物理學研究的常用方法。通過學習應正確理解磁感應強度B的定義、單位、矢量性和決定因素。會用公式F=BIL解答有關問題． 2、磁感應強度：將一小段通電直導線垂直磁場放置時，其受到的磁場力F與電流強度I成____、與導線的長度L成______，其中F/IL是與通電導線長度和電流強度都______的物理量，它反映了該處磁場的______，定義F/IL為該處的___________.其單位為_______，方向為該點的磁感線的_________,也是小磁針在該處靜止時N極的_______。 【范例精析】 例1、一小段通電直導線放在空間某個區(qū)域中不受到安培作用，能否說導線所在的區(qū)域的磁感應強度為零？ 解析： 根據(jù)安培力的計算公式F=BILsinα，導致安培力等于零的可能有兩種：（1）該處的磁感應強度為零；（2）導線與磁感線平行（α=00或1800），因此不能肯定該處的磁感應強度一定為零． 拓展： 在電場中某點電荷不受電場力，可以肯定該點的電場強度等于零；磁場力比電場力復雜，通電導線與磁感線平行時是不受到安培力的，真是由于這一緣故，我們不能從安培力為零來推證磁感應強度也一定為零． 例2、 試比較電場強度的定義E=F/q和磁感應強度的定義B=F/IL有什么相似之處。 解析： 電場強度和磁感應強度都是按照比值法來定義的，它們都體現(xiàn)了比值與試探電荷（或一小段通電直導線）無關的本質(zhì)，比值的大小和方向完全有電場或磁場本身決定。 拓展： 物理學中用比值法來定義的物理量很多，例如：物質(zhì)的密度、物質(zhì)的比熱容、電容器的電容、導體的電阻等等，凡是用比值來定義的物理量遵循同樣的規(guī)律，比值與分子、分母所代表的物理量的具體大小無關，因此不能單純從數(shù)學角度來理解這些物理概念，如不能理解為電場強度E與試探電荷受到的電場力F成正比，與試探電荷的電量成反比。 【能力訓練】 1．關于磁感強度下列說法中正確的是（ D ） （A）由B=F/IL知，磁場中某點的磁感強度的大小與IL的乘積成反比，與F成正比 （B）無論I的方向如何都可由B=F/IL求磁感強度的大小 （C）磁場中某處磁感強度方向與通電導線在該處的安培力的方向相同 （D）磁場中某點的磁感強度大小是由磁場本身因素決定的，而與有無檢驗電流無關 2．磁感應強度單位是特斯拉，1特斯拉相當于（ A ） (A) 1kg/As2 (B) 1kgm/As2 （C）1kgm2/s2 (D) 1kgm2/As2 3．關于磁感應強度，下列說法正確的是：（ C ） A．磁感應強度只是描述磁場的強弱的物理量 B．通電導線所受磁場力為零，該處磁感應強度一定為零 C．通電導線所受磁場力為零，該處磁感應強度不一定為零 D．放置在磁場中l(wèi)m的導線，通過lA的電流，受到的力為1N時，該處磁感應強度就是1T 4．一根導線長0．2m，通以3A的電流，在磁場中某處受到的最大的磁場力是610-2N，則該處的磁感應強度B的大小是____T．如果該導線的長度和電流都減小一半，則該處的B的大小是______T． 110-1，110-1 5．在赤道上，地球磁場磁感應強度的大小是0.510-4T，則沿東西方向、長為20m，通有由西向東30A電流的水平導線，受地磁場作用力的大小為________。 310-2N 6．如圖3-2-1所示，在一個盛稀硫酸的大容器中浮著一個軟木塞，在木塞中插入一片鋅片和銅片，它們的上部用一個小的銅線圈連起來，問在地磁場的作用下線圈將停在什么方向？ 南北方向．提示：鋅片和銅片插入稀硫酸中，相當于一個電池（化學中的原電池），對線圈通電，線圈相當于一個地磁場中用下一個小磁針． 7.電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖3-2-2，1982年澳大利亞國立大學制成了能把2.2g的彈體（包括金屬桿EF的質(zhì)量）加速到10km/s的電磁炮（常規(guī)炮彈速度約為2km/s），若軌道寬2m，長100m，通過的電流為10A，則軌道間所加磁場的磁感應強度為_______T,磁場力的最大功率P=______W．（軌道摩擦不計） 55T 1.1107W