人教版高中物理必修三《磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量》PPT精品課件,共67頁(yè)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念,知道磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量.
2.知道什么是勻強(qiáng)磁場(chǎng),知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線的特點(diǎn).
3.理解磁通量的概念,會(huì)計(jì)算磁通量的大小.
重點(diǎn)探究
一、磁感應(yīng)強(qiáng)度
導(dǎo)學(xué)探究 在利用如圖1所示裝置進(jìn)行“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí),我們更換磁性強(qiáng)弱不同的磁體,按實(shí)驗(yàn)步驟完成以下實(shí)驗(yàn)探究:
保持I與l不變,按磁性從弱到強(qiáng)改換磁體,觀察懸線擺動(dòng)的角度變化,發(fā)現(xiàn)磁體磁性越強(qiáng),懸線擺動(dòng)的角度越大,表示通電導(dǎo)線受的力越_____,力F與Il的比值越_____,即B越_____,這表示B能反映磁場(chǎng)的________.
知識(shí)深化
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=E/Il 也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng),這時(shí)l應(yīng)很短,Il稱為“電流元”,相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的“試探電荷”.
2.磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,它是用比值定義法定義的物理量,由磁場(chǎng)自身決定,與是否引入電流元、引入的電流元是否受力及受力大小無(wú)關(guān).
3.因?yàn)橥妼?dǎo)線取不同方向時(shí),其受力大小一般不相同,故在定義磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),式中F是指通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)放置時(shí)受到的磁場(chǎng)力.
4.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以有以下幾種表述方式:
(1)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向,即N極受力的方向.
(2)小磁針靜止時(shí)S極所指的反方向,即S極受力的反方向.
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.
二、磁通量
導(dǎo)學(xué)探究 如圖2所示,一矩形線框從abcd位置移動(dòng)到a′b′c′d′位置的過(guò)程中(線框平行于紙面移動(dòng),線框與導(dǎo)線相互絕緣),中間是一條電流向上的通電導(dǎo)線,請(qǐng)思考:
(1)導(dǎo)線的左邊磁場(chǎng)的方向向哪?右邊呢?
(2)在移動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)線框的一半恰好通過(guò)導(dǎo)線時(shí),穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)有何特點(diǎn)?
知識(shí)深化
1.磁通量的計(jì)算
(1)公式:Φ=BS.
適用條件:①勻強(qiáng)磁場(chǎng);②磁感線與平面垂直.
(2)若磁感線與平面不垂直,則Φ=BScos θ.其中Scos θ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1,如圖3所示.
2.磁通量的正、負(fù)
(1)磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù),當(dāng)磁感線從某一面穿入時(shí),磁通量為正值,則磁感線從此面穿出時(shí)磁通量為負(fù)值.
(2)若磁感線沿相反方向穿過(guò)同一平面,且正向磁通量為Φ1,反向磁通量為Φ2,則穿過(guò)該平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2.
3.磁通量的變化量
(1)當(dāng)B不變,有效面積S變化時(shí),ΔΦ=B·ΔS.(B、S相互垂直時(shí))
(2)當(dāng)B變化,S不變時(shí),ΔΦ=ΔB·S.(B、S相互垂直時(shí))
(3)B和S同時(shí)變化,ΔΦ=Φ2-Φ1.
4.磁通量可用穿過(guò)某一平面的磁感線條數(shù)表示.若有磁感線沿相反方向穿過(guò)同一平面,則磁通量等于穿過(guò)該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和).
三、磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的疊加
磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,當(dāng)空間存在幾個(gè)磁體(或電流)時(shí),每一點(diǎn)的磁場(chǎng)等于各個(gè)磁體(或電流)在該點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的矢量和.磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加時(shí)遵循平行四邊形定則.
規(guī)律總結(jié)
磁場(chǎng)疊加問(wèn)題的解決思路
1.應(yīng)用安培定則判斷各電流在某點(diǎn)分別產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向(過(guò)該點(diǎn)磁感線的切線方向,即與點(diǎn)和導(dǎo)線的連線垂直).
2.根據(jù)平行四邊形定則,利用合成法或正交分解法進(jìn)行合成,求得合磁感應(yīng)強(qiáng)度.
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