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文档简介

2013-2014学年高二物理 3-3 几种常见的磁场导学案 新人教版选修3-1一、课前自主学习(一)磁感线1定义:如果在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的_的方向一致2特点:磁感线的疏密程度表示_,磁场强的地方磁感线密,磁场弱的地方_(二)几种常见的磁场1通电直导线:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与_一致,弯曲的四指所指的方向就是_环绕的方向2通电环形导线和通电螺线管:让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线_磁感线的方向或螺线管_磁感线的方向(三)安培分子电流假说1分子电流假说:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种_分子电流2_,决定了物体对外是否显磁性(四)匀强磁场1定义:_处处相同的磁场2磁感线:间隔相同的_3实例:距离很近的两个异名磁极间的磁场,两平行放置的通电线圈,其中间区域的磁场都是匀强磁场(五)磁通量1定义:匀强磁场磁感应强度b与和磁场方向_的平面面积s的乘积,即_.2单位:1_1_3引申:b,因此磁感应强度b又叫_.如果平面与磁感应强度方向不垂直,如何计算穿过它的磁通量呢?一种方法是:考虑到磁感应强度是矢量,可以分解为平行于平面的分量和垂直于平面的分量,如图3-3-2所示,由于平行于平面的分量并不穿过平面,所以磁通量数值上等于垂直于平面的分量与面积的乘积,。另一种方法是:磁感应强度不分解,将平面的面积做投影,磁通量数值上等于磁感应强度与投影面积的乘积,。不管用哪种方法来计算磁通量的值,必须保证中的磁感应强度与平面垂直。二、核心知识探究(一)方法探究1.如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时n极指向右.试判定电源的正负极.解析:小磁针n极的指向即为该处的磁场方向,所以在螺线管内部磁感线方向由ab,根据安培定则可判定电流由c端流出,由d端流入,故c端为电源的正极,d端为负极.注意:不要错误地认为螺线管b端吸引小磁针的n极,从而判定b端相当于条形磁铁的南极,关键是要分清螺线管内、外部磁感线的分布.2.如图所示,当线圈中通以电流时,小磁针的北极指向读者.学生确定电流方向.答案:电流方向为逆时针方向.(二)典型例题例1、关于磁感线的概念,下列说法中正确的是( ).(a)磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线(b)磁感线总是从磁体的n极指向磁体的s极(c)磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致(d)两个磁场叠加的区域,磁感线就有可能相交例2、试在图中,由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向.例3、请画出如图所示各图中相应的磁感线分布三、当堂检测1、在纸面上有一个等边三角形abc,在b、c顶点处都通有相同电流的 两根长直导线,导线垂直于纸面放置,电流方向如图3-3-3所示,每根通电导线在三角形的a点产生的磁感应强度大小为b,则三角形a点的磁感应强度大小为 . 方向为 .若c点处的电流方向反向,则a点处的磁感应强度大小为 ,方向为 .答案:b 、 水平向右 , b 、 竖直向下2、一根软铁棒被磁化是因为( ) a软铁棒中产生了分子电流b软铁棒中分子电流取向杂乱无章c软铁棒中分子电流消失了d软铁棒中分子电流取向变得大致相同解析: 磁化结果是使材料中分子电流的取向大致相同,这是分子电流假说对于磁化现象的解释,所以本题的正确选项是d3、关于磁现象的电本质,安培提出分子电流假说.他怎样提出来的( ).(a)安培通过精密仪器观察到分子电流(b)安培根据原子结构理论,进行严格推理得出的结论(c)安培根据环型电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说(d)安培凭空想出来的答案:c4、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成角,如图所示。设磁感应强度为b,线圈面积为s,则穿过线圈的磁通量为多大?5、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将 (填“吸引”、“排斥”或“无作用力”),a端将感应出 极。答案:4、bssin5、吸引 s四、课后练习与提高1、根据安培假设的思想,认为磁场是由于运动电荷产生的,这种思想如果对地磁场也适用,而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷,那么由此判断,地球应该( ) a、带负电b、带正电c、不带电d、无法确定2、关于磁通量,下列叙述正确的是( )a、在匀强磁场中,穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积b、在匀强磁场中,a线圈的面积比b线圈大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大c、把一个线圈放在m、n两处,若放在m处时穿过线圈的磁通量比放在n处时大,则m处的磁感应强度一定比n处大d、同一线圈放在磁感应强度大处,穿过线圈的磁通量不一定大3、把一个面积为5.010-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.010-2t的匀强磁场中,当线圈平面与磁场方向垂直时,穿过线圈的磁通量是多大?4、如图所示,在条形磁铁外面套一圆环,当圆环从磁铁的n极向下平移到s极的过程中,穿过圆环的磁通量如何变化( ) a、逐渐增加b、逐渐减少c、先逐渐增加,后逐渐减少d、先逐渐减少,后逐渐增大5利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象( ) a永久磁铁的磁场b直线电流的磁场c环形电流的磁场d软铁被磁化产生磁性6磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因是( )a分子电流消失 b分子电流的取向变得大致相同 c分子电流的取向变得杂乱 d分子电流的强度减弱7图3-3-4是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下面说法正确的是( ) 图3-3-4a、两棒均显磁性b、两棒均不显磁性c、甲棒不显磁性,乙棒显磁性d、甲棒显磁性,乙棒不显磁性图3-3-58如图3-3-5所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,用穿过两环的磁通量a和b大小关系为:( ) aabca=bd无法比较9一平面线圈用细杆悬于p点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图3-3-6所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置b和位置c的过程中,下列对磁通量变化判断正确的是( )a一直变大b一直变小c先变大后变小d先变小后变大10如图3-3-7所示,两根平行的直导线,通以大小相等、方向相反的电流,下列说法中正确的是( )图3-3-7 (a)两根导线之间不存在磁场(b)两根导线之外不存在磁场(c)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向里(d)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向外11在b=0.48t的匀强磁场中,有一个长为l1=0.20m,宽为l2=0.10 m的矩形线圈,求下列情形通过线圈的磁通量: (1) 线圈平面与磁感方向平行;(2) 线圈平面与磁感方向垂直;(3) 线圈平面与磁感方向成60o角;(4) 若题(3)中线圈的匝数为100匝,结果又如何? 12在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线,电流方向如图3-3-8所示,各导线的电流大小相等,、4个区域的面积相等,则垂直纸面指向纸内磁通量最大的区域是_,垂直纸面指向纸外磁通量最大的区域是_13如图3-3-9所示,匀强磁场的磁感强度b=20t,方向沿z轴正方向,且ab=40cm,bc=30cm,ae=50cm,

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