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时间:2018-09-27
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1、2010届高三物理一轮复习学案:磁场2010届高三物理一轮复习学案:磁场2010届高三物理一轮复习学案:磁场 2010届高三物理一轮复习学案:磁场 教学目标 1.了解磁场的产生和基本特性,加深对场的客观性、物质性的理解。 2.通过磁场与电场的联系,进一步使学生了解和探究看不见、摸不着的场的作用的方法.掌握描述磁场的各种物理量。 3.掌握安培力的计算方法和左手定则的使用方法和应用。 4.使学生掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律。 5.培养学生应用平面几何知识解决物理问题的能力。 6.进行理论联系实际的思想教育。 教学重点、难
2、点分析 1.对磁感强度、磁通量的物理意义的理解及它们在各种典型磁场中的分布情况。 2.对安培力和电磁力矩的大小、方向的分析。 3.如何确定圆运动的圆心和轨迹。 4.如何运用数学工具解决物理问题。 教学过程设计 一、基本概念 1.磁场的产生 (1)磁极周围有磁场。 (2)电流周围有磁场(奥斯特)。 安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。(不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。) (3)变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。 磁场是一种特殊的物质,我们看不到,但可以通过它的
3、作用效果感知它的存在,并对它进行研究和描述。它的基本特征是对处于其中的通电导线、运动电荷或磁体的磁极能施加力的作用。磁现象的电本质是指所有磁现象都可归纳为:运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。 3.磁感应强度 电场和磁场都是无法直接看到的物质。我们在描述电场时引入电场强度E这个物理量,描述磁场则是用磁感应强度B。研究这两个物理量采用试探法,即在场中引入试探电荷
4、或试探电流元,研究电磁场对它们的作用情况,从而判定场的分布情况。试探法是一种很好的研究方法,它能帮助我们研究一些因无法直接观察或接近而感知的物质,如电磁场。 磁感强度的定义式为:B=F/IL(条件是匀强磁场中,或ΔL很小,并且L⊥B) 其中电流元(IL)受的磁场力的大小与电流方向相关。因此采用电流与磁场方向垂直时受的最大力F来定义B。 研究电场、磁场的基本方法是类似的。但磁场对电流的作用更复杂一些,涉及到方向问题。我们分析此类问题时要多加注意。 磁感应强度B的单位是特斯拉,符号为T,1T=1N/(Am)=1kg/(As2) 磁感强度矢量性:
5、磁感强度是描述磁场的物理量。因此它的大小表征了磁场的强弱,而它的方向,也就是磁场中某点小磁针静止时N极的指向,则代表该处磁场的方向。同时,它也满足矢量叠加的原理:若某点的磁场几个场源共同形成,则该点的磁感强度为几个场源在该点单独产生的磁感强度的矢量和。 4.磁感线 (1)用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。 特点:磁体外方向N极指向S极(内部反之)。 (2)磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。 (3)要熟记常见的几种
6、磁场的磁感线: (4)安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 【例题1】如图所示,两根垂直纸面平行放置的直导线A、C由通有等大电流,在纸面上距A、C等远处有一点P。若P点磁感强度及方向水平向左,则导线A、C中的电流方向是如下哪种说法? A.A中向纸里,C中向纸外 B.A中向纸外,C中向纸里 C.A、C中均向纸外 D.A、C中均向纸里 5.磁通量 如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S,则定义B与S的乘
7、积为穿过这个面的磁通量,用U表示。U是标量,但是有方向(进该面或出该面)。单位为韦伯,符号为Wb。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2)。 穿过磁场中某一面积的磁感线条数称为穿过这一面积的磁通量。定义式为:U=BS⊥(S⊥为垂直于B的面积)。磁感强度是描述磁场某点的性质,而磁通量是描述某一面积内磁场的性质。由B=U/S⊥可知磁感强度又可称为磁通量密度。在匀强磁场中,当B与S的夹角为α时,有U=BSsinα。 【例题2】如图所示,在水平虚线上方有磁感强度为2B,方向水平向右的匀强磁场,水平虚线下方有磁感强度为B,方向水平向左的匀强磁场。边
8、长为L的正方形线圈放置在两个磁场中,线圈平面与水平面成α角,线圈处于两磁场中的部分面积相等,则穿过线圈平面的
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