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2019-2020年高中物理 3.3《幾種常見的磁場(chǎng) 磁感線》學(xué)案 新人教版選修3-1 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】磁感線、安培定則、安培分子電流假說(shuō)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁通量 【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：磁感線、安培定則 難點(diǎn)：、磁場(chǎng)疊加、安培分子電流假說(shuō) 【要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)】 1、描述電場(chǎng)用電場(chǎng)線，描述磁場(chǎng)用磁感線。對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)：（1）假想的，不存在的（2）方向（3）強(qiáng)弱（4）閉合，磁體外由N→S；磁體內(nèi)S→N（5）空間任意點(diǎn)不相交。畫出條形磁鐵周圍的磁感線形狀 2、安培定則： 3、幾種常見的磁場(chǎng)的磁感線分布圖 ①直線電流的磁場(chǎng)：通電直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不均勻分布的，垂直于直導(dǎo)線方向，離直導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng) ；反之越強(qiáng)． ②環(huán)形電流的磁場(chǎng) ③運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)：電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的，電流的磁場(chǎng)實(shí)質(zhì)是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的． ④地球磁場(chǎng)（試畫）（不計(jì)磁偏角時(shí)）。 圖3-1-4 ⑤一對(duì)條形磁鐵組成的磁場(chǎng)分布（如圖） ⑥勻強(qiáng)磁場(chǎng) 4、安培的分子電流假說(shuō)揭示了磁現(xiàn)象的________.假說(shuō)認(rèn)為:在分子、原子的內(nèi)部存在著一種________電流，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)________，磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由________而產(chǎn)生的.根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)的知識(shí)，安培所說(shuō)的分子電流就是原子內(nèi)部________的運(yùn)動(dòng)而形成的. 5、磁通量：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如果有一個(gè)與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的平面，其面積為，定義________為穿過(guò)這個(gè)平面的磁通量，單位是 ，簡(jiǎn)稱 ，符號(hào)為 。如果平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不垂直，如何計(jì)算穿過(guò)它的磁通量呢？也可以用磁感線條數(shù)的多少表示磁通量大小。 【典型例題】 例1、關(guān)于磁感線的概念，下列說(shuō)法中正確的是( ). (A)磁感線是磁場(chǎng)中客觀存在、肉眼看不見的曲線 (B)磁感線總是從磁體的N極指向磁體的S極 (C)磁感線上各點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致 (D)兩個(gè)磁場(chǎng)疊加的區(qū)域，磁感線就有可能相交 例2、試在圖中，由電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向確定導(dǎo)線或線圈中的電流方向. 例3、請(qǐng)畫出如圖所示各圖中相應(yīng)的磁感線分布. 例4、關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，安培提出分子電流假說(shuō).他怎樣提出來(lái)的( ). (A)安培通過(guò)精密儀器觀察到分子電流 (B)安培根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論，進(jìn)行嚴(yán)格推理得出的結(jié)論 (C)安培根據(jù)環(huán)型電流的磁性與磁鐵相似提出的一種假說(shuō) (D)安培憑空想出來(lái)的 例5、在B=0.48T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)1=0.20m,寬為L(zhǎng)2=0.10 m的矩形線圈,求下列情形通過(guò)線圈的磁通量: （1）線圈平面與磁感方向平行；（2）線圈平面與磁感方向垂直；（3）線圈平面與磁感方向成60o角；（4）若題（3）中線圈的匝數(shù)為100匝,結(jié)果又如何？ 【針對(duì)訓(xùn)練】 1．如圖3-3-7所示,兩根平行的直導(dǎo)線,通以大小相等、方向相反的電流，下列說(shuō)法中正確的是（ ） (A)兩根導(dǎo)線之間不存在磁場(chǎng) (B)兩根導(dǎo)線之外不存在磁場(chǎng) (C)兩根導(dǎo)線之間存在磁場(chǎng),方向垂直紙面向里 (D)兩根導(dǎo)線之間存在磁場(chǎng),方向垂直紙面向外 2．一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開始時(shí)細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng).已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過(guò)位置B和位置C的過(guò)程中，下列對(duì)磁通量變化判斷正確的是（ ） A．一直變大 B．一直變小 C．先變大后變小 D．先變小后變大 3.如圖所示，電流從A點(diǎn)分兩路通過(guò)對(duì)稱的半圓支路匯合于B點(diǎn)，在圓環(huán)中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為( ). (A)最大，垂直紙面向外 (B)最大，垂直紙而向里 (C)零 (D)無(wú)法確定 【課后練習(xí)】 1.兩根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線互相平行，電流方向相同，它們的截面處于等邊△ABC的A和B處，如圖所示.兩通電導(dǎo)線在C處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都足B0，則C處磁場(chǎng)的總磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是( ). (A)0 (B)B0 (C) (D)2B0 2.超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點(diǎn).當(dāng)一塊磁體靠近超導(dǎo)體時(shí)，超導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流，對(duì)磁體有排斥作用.這種排斥力可以使磁體懸浮于空中，磁懸浮列車就采用了這種技術(shù).關(guān)于磁體懸浮，下列說(shuō)法中正確的是( ). (A)超導(dǎo)體中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與磁體的磁場(chǎng)方向相反 (B)超導(dǎo)體中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與磁體的磁場(chǎng)方向相同 (C)超導(dǎo)體對(duì)磁體的力與磁體的重力平衡 (D)超導(dǎo)體使磁體處于失重狀態(tài) 3.在同一平面內(nèi)放置六根通電導(dǎo)線，通以相等的電流，方向如圖所示，則在a、b、c、d四個(gè)面積相等的正方形區(qū)域中，磁場(chǎng)最強(qiáng)且磁感線指向紙外的區(qū)域是( ). (A)a區(qū) (B)b區(qū) (C)c區(qū) (D)d區(qū) ★4.一束帶電粒子沿水平方向飛過(guò)小磁針的下方，并與磁針指向平行，如圖所示.此時(shí)小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則這束帶電粒子可能是( ). 圖3-3-9 (A)向右飛行的正離子束 (B)向左飛行的正離子束 (C)向右飛行的負(fù)離子束 (D)向左飛行的負(fù)離子束 ★★5．如圖3-3-9所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=2．0T，方向沿z軸正方向，且ab=40cm，bc=30cm，ae=50cm，求通過(guò)面積S1(abcd)、S2(befc)、S3(aefd)的磁通量φ1、φ2、φ3分別是 、 、 6、19世紀(jì)20年代，以塞貝克為代表的科學(xué)家已認(rèn)識(shí)到:溫度差會(huì)引起電流.安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽(yáng)照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假?zèng)]:地球磁場(chǎng)是由繞地球的環(huán)形電流引起的.該假設(shè)中電流的方向是( ). (A)由西向東垂直磁子午線 (B)由東向西垂直磁子午線 (C)由南向北沿磁子午線方向 (D)由赤道向兩極沿磁子午線方向 (注:磁子午線是地球磁場(chǎng)N極與S極在地球表面的連線) 【高考鏈接】 ★★★16.磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫作能量密度，其值為B2/2μ，式中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，μ是磁導(dǎo)率，在空氣中μ為一已知常數(shù).為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離△l，并測(cè)出拉力F，如圖所示.因?yàn)镕所做的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量，所以由此可得磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B=________.(xx年上海高考試題) 【學(xué)后反思】 ___________________________________________________________________ ______________________________ 。