创新设计高中物理鲁科版选修磁感应强度磁通量磁与现代科技名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件

第3、4节磁感应强度、磁通量磁与当代科技第1页1．知道磁感应强度物理意义及单位．2．知道匀强磁场，知道匀强磁场磁感线分布情况．3．知道磁通量，经过计算磁通量大小深入了解定量描述磁场方法．4．知道磁现象在生活、生产中应用，培养将科学服务于人类意识．第2页电流元

第3页磁场力

特斯拉

受力

第4页大小、方向

平行直线

第5页垂直

Φ＝BS

磁通密度

第6页第7页声音

影像

银行信息卡

磁防盗卡

磁签到卡

常导电磁铁吸引

超导电磁铁相斥

作用板

感应钢板

磁铁同极相斥

第8页第9页第10页5．磁感应强度B与电场强度E比较磁感应强度B电场强度E物理意义描述磁场性质描述电场性质第11页第12页方向共同点矢量不一样点小磁针N极受力方向，表示磁场方向放入该点正电荷受力方向，表示电场方向场叠加共同点都遵从矢量合成法则不一样点合磁感应强度B等于各磁场B矢量和合场强等于各个电场场强E矢量和单位1T＝1N/(A·m)1V/m＝1N/C第13页二、磁通量了解1．概念：穿过某一面积磁感线条数叫做穿过这一面积磁通量，简称磁通．在磁感应强度为B匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直平面，面积为S，我们把B与S乘积，叫做穿过这个面积磁通量，简称磁通．第14页2．磁通量计算(1)公式：Φ＝BS适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直．(2)公式应用在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中S应为平面在垂直于磁感线方向上投影面积．第15页第16页三、磁与当代科技1．统计与磁(1)磁化与去磁①磁化原来没有表现出磁性物体取得磁性过程叫做磁化．利用摩擦、接触等方法能够使物体磁化．②去磁使原来有磁性物体失去磁性过程叫做去磁．敲击、加热能够使磁体去磁．第17页(2)磁统计磁统计是把要统计相关信息经过改变磁场使磁带或磁条上磁性颗粒磁化而统计信息．在使用磁带或磁卡等磁统计物体时，一定不要将它们靠近磁铁等磁性物体，不然磁铁磁场会破坏磁性颗粒排列方式，将所统计信息去除掉．第18页2．交通与磁(1)常导电磁铁吸引式磁县浮常导电磁铁吸引式是在车体底部及两侧倒转向上顶部安装磁铁，在T形导轨上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板，控制电磁铁电流，使电磁铁和导轨间保持10～15mm间隙，并使导轨钢板吸引力与车辆所受重力平衡，从而使车体悬浮于轨道上运行．如图5－3、4－2所表示．第19页(2)超导电磁铁相斥式磁悬浮超导电磁铁相斥式，是依据磁铁同名磁极相斥原理，利用车上超导电磁铁形成磁场与轨道上线圈形成磁场之间所产生斥力使车体悬浮．如图5－3、4－3所表示.第20页第21页第22页解析依据磁感应强度定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向通电导线”，只有在这个方向导线所受磁场力才最大，本题A选项未注明导线放置方向，所以是错误．通电导线若放置方向与电流平行时，也不受磁场力作用，所以B选项也是错误．在磁场场源稳定情况下，磁场内各点磁感应强度(包含大小和方向)都是确定，与放入该点检验电流、导线无关，故选项C正确．依据左手定则，磁场力方向与磁感应强度方向垂直，选项D错误．答案C第23页第24页【变式1】

有一小段通电导线，长为1cm，经过电流为5A，把它置于磁场中某点，受到磁场力为0.1N，则该点磁感应强度B一定是(

)．A．B＝2T B．B≤2TC．B≥2T D．以上情况都有可能第25页第26页【典例2】

以下关于磁感应强度方向说法中，正确是(

)．A．某处磁感应强度方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力方向B．小磁针N极受磁场力方向就是该处磁感应强度方向C．垂直于磁场放置通电导线受力方向就是磁感应强度方向D．磁场中某点磁感应强度方向就是该点磁场方向第27页解析本题考查对磁感应强度方向了解．磁场中某点磁感应强度方向表示该点磁场方向，磁场方向也就是小磁针N极受力方向．但电流受力方向不代表磁感应强度和磁场方向．答案BD借题发挥(1)磁感应强度方向和小磁针N极受力方向相同，但绝非电流受力方向．(2)磁场中某点磁感应强度大小和方向是确定，和小磁针、电流存在是否无关．第28页【变式2】

以下关于磁感应强度方向和电场强度方向说法，正确是(

)．A．电场强度方向与电荷所受电场力方向相同B．电场强度方向与正电荷所受电场力方向相同C．磁感应强度方向与小磁针N极所受磁场力方向相同D．磁感应强度方向与小磁针静止后，N极所指方向相同第29页解析电场方向与磁感应强度方向都是人为要求．正电荷在电场中受力方向要求为电场中该点电场方向，所以B对、A错．在磁场中要求小磁针静止时N极所指方向或N极受力方向为该点磁感应强度方向，故C、D均对．答案BCD第30页【典例3】

如图5－3、4－4所表示，有一个100匝线圈，其横截面是边长为L＝0.20m正方形，放在磁感应强度为B＝0.50T匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面形状由正方形改变成圆形(横截面周长不变)，在这一过程中穿过线圈磁通量改变了多少？第31页第32页答案5.5×10－3Wb第33页借题发挥磁通量Φ＝BS计算有几点要注意：(1)S是指闭合回路中有效面积．如图所表示，若闭合回路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1＞S2，但磁场区域恰好只有ABCD那么大，则穿过S1和S2磁通量是相同，所以，Φ＝BS中S应是指闭合回路中包含磁场那部分有效面积．第34页(2)磁通量与线圈匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数影响．同理，磁通量改变量ΔΦ＝Φ2－Φ1，也不受线圈匝数影响．所以，直接用公式时，无须去考虑线圈匝数n.第35页【变式3】

如图5－3、4－5所表示，匀强磁场磁感应强度B＝0.8T，矩形线圈abcd面积S＝0.5m2，B与S垂直，线圈二分之一在磁场中，则当线圈从图示位置绕ab边转过60°角时，线圈中磁通量为________，在此过程中磁通量改变量为_______．第36页第37页【典例4】

超导是当今高科技热点，当一块磁铁靠近超导体时，超导体会产生强大电流对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就是采取了这种技术(1)超导体产生强大电流是因为(

)．A．超导体中磁通量很大B．超导体中磁通量改变很快C．超导体电阻为零D．超导体电阻很大第38页(2)磁悬浮原理(

)．A．超导体电流磁场方向与磁体相同B．超导体电流磁场方向与磁体相反C．超导体使磁体处于失重状态D．超导体产生磁力与磁体重力平衡解析据欧姆定律知电流大原因是超导体电阻为零，所以(1)选项为C；磁悬浮中超导电磁铁相斥方式是据同名磁极相斥原理而悬浮起来，悬起来时，超导体产生磁力与磁体重力平衡，所以(2)选项为B、D.答案(1)C

(2)BD第39页借题发挥磁现象在生活中应用很广泛，常见有两种形式：(1)磁体间相互作用，利用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；(2)强磁体能改变磁统计或造成统计信息损坏．第40页【变式4】

为保护好磁卡或带有磁条存折上信息，以下做法不正确是(

)．A．放在易摩擦地方B．放在远离强磁场地方C．放在强电流附近D．与磁铁放在一起解析强烈振动摩擦或有强磁场都能够使磁卡或磁条信息改变或消磁，故A、C、D不正确，只有B对．答案ACD第41页第42页第43页第44页第45页第46页第47页第48页解析录音原理(电流磁效应)：声音改变经微音器转化为电流改变，改变电流流过线圈，在铁芯中产生改变磁场，磁带经过磁头时磁粉被不一样程度地磁化，并留下剩磁．这么声音改变就被统计成不一样程度磁化．答案看法析第49页单击此处进入活页规范训练第50页判断空间磁场分布情况是处理许多问题前提，所以我们应该掌握判断磁体和电流周围磁场强弱和方向方法．1．磁体周围磁场：熟记条形磁铁，U形磁铁周围及内部磁感线分布情况．一、关于各种磁感线形状和分布问题第51页2．电流周围磁场：掌握利用安培定则判断磁场分布方法，注意直线电流与环形电流和通电螺线管应用安培定则差异．即直线电流要求大拇指指向电流方向，而环形电流与通电螺线管要求四指指向电流方向．结果是直线电流中四指指向磁场方向，环形电流和螺线管中大拇指指向螺线管内部磁场方向．3．要学会看各种实物视图．比如截面图，俯(仰)视图，侧视图，立体图等等．注意培养空间想象能力．第52页【例1】

如图1所表示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开关闭合后关于小磁针N极(黑色一端)指向，错误说法是(

)．A．小磁针aN极指向正确B．小磁针bN极指向正确C．小磁针cN极指向正确D．小磁针dN极指向正确第53页解析小磁针静止时N极指向为该处磁场方向，即磁感线切线方向．依据安培定则，蹄形铁芯被磁化后右端为N极，左端为S极，小磁针c指向正确；通电螺线管磁场分布和条形磁铁相同，内部磁场向左，外部磁场向右，所以小磁针b指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成磁场左侧应为S极，故d指向正确．在利用安培定则判定直线电流和环形电流磁场时应分清“因”和“果”，在判定直线电流磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线磁感线方向．答案A第54页借题发挥识记几个经典磁场磁感线分布图．磁场中任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由N极到S极，磁体内部由S极回到N极．小磁针在磁场中静止时北极(N极)指向为该点磁场方向．第55页磁通量，形象地讲就是经过某一平面磁感线条数．1．磁通量是标量，不是矢量．但磁通量有正、负，其正、负并不表示方向，而是表示磁感线贯通方向，这一点应该尤其注意．以手平面为例，假如要求磁感线从