2019-2020年高中物理 3.2《磁感應(yīng)強(qiáng)度》學(xué)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(yīng)強(qiáng)度》學(xué)案 新人教版選修3-1 【要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)】 1、本節(jié)通過(guò)研究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力來(lái)定義磁感應(yīng)強(qiáng)度。本節(jié)中用控制變量的方法來(lái)研究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力，這是物理學(xué)研究的常用方法。通過(guò)學(xué)習(xí)應(yīng)正確理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義、單位、矢量性和決定因素。會(huì)用公式F=BIL解答有關(guān)問(wèn)題． 2、磁感應(yīng)強(qiáng)度：將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)放置時(shí)，其受到的磁場(chǎng)力F與電流強(qiáng)度I成____、與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成______，其中F/IL是與通電導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流強(qiáng)度都______的物理量，它反映了該處磁場(chǎng)的______，定義F/IL為該處的___________.其單位為_(kāi)______，方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁感線的_________,也是小磁針在該處?kù)o止時(shí)N極的_______。 【范例精析】 例1、一小段通電直導(dǎo)線放在空間某個(gè)區(qū)域中不受到安培作用，能否說(shuō)導(dǎo)線所在的區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零？ 解析： 根據(jù)安培力的計(jì)算公式F=BILsinα，導(dǎo)致安培力等于零的可能有兩種：（1）該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零；（2）導(dǎo)線與磁感線平行（α=00或1800），因此不能肯定該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零． 拓展： 在電場(chǎng)中某點(diǎn)電荷不受電場(chǎng)力，可以肯定該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于零；磁場(chǎng)力比電場(chǎng)力復(fù)雜，通電導(dǎo)線與磁感線平行時(shí)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(lái)推證磁感應(yīng)強(qiáng)度也一定為零． 例2、 試比較電場(chǎng)強(qiáng)度的定義E=F/q和磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義B=F/IL有什么相似之處。 解析： 電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度都是按照比值法來(lái)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(dǎo)線）無(wú)關(guān)的本質(zhì)，比值的大小和方向完全有電場(chǎng)或磁場(chǎng)本身決定。 拓展： 物理學(xué)中用比值法來(lái)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(dǎo)體的電阻等等，凡是用比值來(lái)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(wú)關(guān)，因此不能單純從數(shù)學(xué)角度來(lái)理解這些物理概念，如不能理解為電場(chǎng)強(qiáng)度E與試探電荷受到的電場(chǎng)力F成正比，與試探電荷的電量成反比。 【能力訓(xùn)練】 1．關(guān)于磁感強(qiáng)度下列說(shuō)法中正確的是（ D ） （A）由B=F/IL知，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小與IL的乘積成反比，與F成正比 （B）無(wú)論I的方向如何都可由B=F/IL求磁感強(qiáng)度的大小 （C）磁場(chǎng)中某處磁感強(qiáng)度方向與通電導(dǎo)線在該處的安培力的方向相同 （D）磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度大小是由磁場(chǎng)本身因素決定的，而與有無(wú)檢驗(yàn)電流無(wú)關(guān) 2．磁感應(yīng)強(qiáng)度單位是特斯拉，1特斯拉相當(dāng)于（ A ） (A) 1kg/As2 (B) 1kgm/As2 （C）1kgm2/s2 (D) 1kgm2/As2 3．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是：（ C ） A．磁感應(yīng)強(qiáng)度只是描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱的物理量 B．通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 C．通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零 D．放置在磁場(chǎng)中l(wèi)m的導(dǎo)線，通過(guò)lA的電流，受到的力為1N時(shí)，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度就是1T 4．一根導(dǎo)線長(zhǎng)0．2m，通以3A的電流，在磁場(chǎng)中某處受到的最大的磁場(chǎng)力是610-2N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是____T．如果該導(dǎo)線的長(zhǎng)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(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是0.510-4T，則沿東西方向、長(zhǎng)為20m，通有由西向東30A電流的水平導(dǎo)線，受地磁場(chǎng)作用力的大小為_(kāi)_______。 310-2N 6．如圖3-2-1所示，在一個(gè)盛稀硫酸的大容器中浮著一個(gè)軟木塞，在木塞中插入一片鋅片和銅片，它們的上部用一個(gè)小的銅線圈連起來(lái)，問(wèn)在地磁場(chǎng)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(dāng)于一個(gè)電池（化學(xué)中的原電池），對(duì)線圈通電，線圈相當(dāng)于一個(gè)地磁場(chǎng)中用下一個(gè)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(guó)立大學(xué)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(zhǎng)100m，通過(guò)的電流為10A，則軌道間所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_(kāi)______T,磁場(chǎng)力的最大功率P=______W．（軌道摩擦不計(jì)） 55T 1.1107W