精品課件高中物理必修3第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步新人教版

磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量特級教師優(yōu)秀課件精選精品高中物理必修3第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步新人教版磁1教學(xué)目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)、類比和分析，尋找描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度。

進(jìn)一步體會通過比值定義物理量的方法。

知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，知道其方向、大小、定義式和單位。

教學(xué)目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)、類比和分析，尋找描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義。

磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立。

教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義。

磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立知識回顧磁場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的電荷有力的作用。

如何描述電場的強(qiáng)弱和方向？電場的基本性質(zhì)是什么？電場強(qiáng)度：試探電荷所受電場力跟電荷量的比值正試探電荷的受力方向。

對放入其中的磁極或通電導(dǎo)線有力的作用。

知識回顧磁場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的電荷有力的作用。

如何描述磁場的強(qiáng)弱和方向？如何描述磁場的強(qiáng)弱和方向？理解并掌握電流元。理解并掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義。磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義理解并掌握電流元。理解并掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義。磁感應(yīng)強(qiáng)度的定電場電場力F電場強(qiáng)度E描述電場的強(qiáng)弱和方向磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場的強(qiáng)弱和方向磁場力F磁場磁體電流電荷q磁感應(yīng)強(qiáng)度電場電場力F電場強(qiáng)度E描述電場的強(qiáng)弱和方向磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向電場磁場正試探電荷的受力方向小磁針N極的受力方向規(guī)定：小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向無論小磁針是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，其N極受力方向是確定的——即磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向電場磁場正試探電荷的受力方向小磁針N極的受力磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)槭裁床煌ㄟ^小磁針?biāo)艽艌龊狭Φ姆较騺矶x磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向呢？小磁針有兩個磁極：N極、S極，兩個磁極同時受到磁場的作用力。小磁針?biāo)艽艌隽Φ暮狭Φ姆较蚩赡芘cN極受力方向相同，也可能與S極受力方向相同，所以不能用磁場合力的方向來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)槭裁床煌ㄟ^小磁針?biāo)艽艌龊狭Φ姆较騺矶x磁磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小電場電場力F磁場力F磁場磁體電流電荷qF/q表示電場的強(qiáng)弱電場強(qiáng)度E磁感應(yīng)強(qiáng)度？磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小電場電場力F磁場力F磁場磁體電流電荷qF/q磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小用一個小磁針能確定磁場中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小嗎？為什么？N極不能單獨(dú)存在，因而不可能測量N極受力的大小，也就不可能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

那么應(yīng)該用什么辦法來確定磁場中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小呢？一段很短的通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL叫電流元。

相當(dāng)于電場中的檢驗(yàn)電荷磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小用一個小磁針能確定磁場中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響因素猜想一下，通電導(dǎo)體在磁場中受的磁場力與什么因素有關(guān)？磁場強(qiáng)弱，電流大小，導(dǎo)線長度，導(dǎo)體放置的方式。

通過什么方法來探究通電導(dǎo)線所受的磁場力與幾個變量的關(guān)系？實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響因素猜想一下，通電導(dǎo)體在磁場中受的磁場力磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響因素把一段通電直導(dǎo)線放在磁場中，實(shí)驗(yàn)表明：①當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直時，導(dǎo)線受到的安培力最大②當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行時，導(dǎo)線受到的安培力等于零③當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時，導(dǎo)線所受的安培力介于最大值和最小值之間F最大F=00﹤F﹤最大值I⊥BI∥BI與B斜交

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響因素把一段通電直導(dǎo)線放在磁場中，實(shí)驗(yàn)表探究影響通電導(dǎo)線受力的因素將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間，導(dǎo)線的方向與磁場的方向垂直。

操作：保持磁場和通電導(dǎo)線的長度不變，改變電流的大小。

現(xiàn)象：電流越大，導(dǎo)線的偏角越大。

結(jié)論：在通電導(dǎo)線的長度和磁場不變時，電流越大，導(dǎo)線所受的安培力就越大。

探究影響通電導(dǎo)線受力的因素將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間探究影響通電導(dǎo)線受力的因素將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間，導(dǎo)線的方向與磁場的方向垂直。

操作：保持磁場和導(dǎo)線中的電流不變，改變通電導(dǎo)線的長度。

現(xiàn)象：通電導(dǎo)線越長，導(dǎo)線的偏角越大。

結(jié)論：在通電導(dǎo)線的電流和磁場不變時，導(dǎo)線越長，導(dǎo)線所受的安培力就越大。

探究影響通電導(dǎo)線受力的因素將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間探究影響通電導(dǎo)線受力的因素精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，它受力的大小既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積IL成正比。

同一磁場中，比值F/IL為恒量不同磁場中，比值F/IL一般不同探究影響通電導(dǎo)線受力的因素精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：通電導(dǎo)線與磁磁感應(yīng)強(qiáng)度定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。

定義式：單位：方向：物理意義：B是表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量，是描述磁場力的性質(zhì)的物理量規(guī)定小磁針靜止時N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向特斯拉,簡稱特，符號：T通電導(dǎo)線必須垂直于磁場方向放置矢量比值定義法1T=1N/A·m磁感應(yīng)強(qiáng)度定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思磁感應(yīng)強(qiáng)度由通電導(dǎo)線的長度、電流及導(dǎo)線受力決定嗎？磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場本身的特性，其值決定于磁場。其值與放入的檢驗(yàn)電流的電流強(qiáng)度、導(dǎo)線長度、擺放方向、檢驗(yàn)電流是否受到磁場力及檢驗(yàn)電流是否存在等均無關(guān)系。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思磁感應(yīng)強(qiáng)度由通電導(dǎo)線的長度、電流及導(dǎo)線受磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思若導(dǎo)線沒有垂直于磁場放置，那么可以用B=F/IL來計(jì)算該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度嗎？不可以，只有兩者垂直時，才可以用此公式。

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思若導(dǎo)線沒有垂直于磁場放置，那么可以用B=磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思若在某一點(diǎn)同時存在幾個磁場，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B如何？若某一空間同時存在幾個磁場，空間的磁場應(yīng)由這幾個磁場疊加而成，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B則由平行四邊形法則運(yùn)算。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思若在某一點(diǎn)同時存在幾個磁場，則該點(diǎn)的磁感磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場強(qiáng)度E物理意義共同點(diǎn)共同點(diǎn)特點(diǎn)不同點(diǎn)定義式方向描述_______的性質(zhì)描述_______的性質(zhì)都是用______的形式下定義B＝_______，通電導(dǎo)線與B垂直，B與F、I、L無關(guān)

E=_______

E與F、q無關(guān)矢量，都遵從_____________法則小磁針___________

方向，

表示磁場方向。

放入該點(diǎn)______________方向，表示電場方向。

比較內(nèi)容概念磁場電場比值F/ILF/q矢量合成N極的受力正電荷的受力磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？注意：①電場力為零，該處電場場強(qiáng)為零；磁場力為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零。

②某點(diǎn)電場強(qiáng)度方向即為放在該處的正電荷所受電場力的方向某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向卻不是放在該處的通電導(dǎo)體的受力方向

③在電場中某一確定的位置放置一個檢驗(yàn)電荷，該電荷受到的電場力是惟一確定的;

在磁場中某一確定的位置放入一段導(dǎo)線，電流受到的磁場力還與導(dǎo)線放置的方向及電流方向有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度/T核磁共振的磁場電動機(jī)或變壓器鐵芯中的磁場我國研制的作為α磁譜儀核心

部件的大型永磁體中心地磁場在地面附近的平均值人體感官內(nèi)的磁場中子星表面磁場原子核表面0.13460.8~1.73一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度/T核磁共振的磁場電練習(xí)在勻強(qiáng)磁場中，有一根長0.4m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流為20A，這條導(dǎo)線與磁場方向垂直時，所受的磁場力為0.015N，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。B=0.0019T練習(xí)在勻強(qiáng)磁場中，有一根長0.4m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流為問題與練習(xí)在磁場中的同一位置放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場方向垂直。先后在導(dǎo)線中通入不同的電流，導(dǎo)線所受的力也不一樣。下圖中的幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo)線受力的大小F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系。a、b各代表一組F、I的數(shù)據(jù)。在甲、乙、丙、丁四幅圖中，正確的是哪一副或幾幅？說明道理。所以兩點(diǎn)的連線應(yīng)通過F-I圖的坐標(biāo)原點(diǎn)

正確的是乙和丙圖，

問題與練習(xí)在磁場中的同一位置放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場勻強(qiáng)磁場磁場強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場叫做勻強(qiáng)磁場勻強(qiáng)磁場的磁感線：

是一組相互平行、方向相同、疏密均勻的直線勻強(qiáng)磁場磁場強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場叫做勻強(qiáng)磁場勻強(qiáng)磁場的磁勻強(qiáng)磁場以下幾種情況下的磁場可看做勻強(qiáng)磁場①相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場②通電螺線管內(nèi)部的磁場③相隔一定距離的兩個平行放置的線圈

通電時，其中間區(qū)域的磁場勻強(qiáng)磁場以下幾種情況下的磁場可看做勻強(qiáng)磁場①相隔很近的兩個異在研究物體在磁場中的受力作用情況時，很多時候還要考慮磁感線通過物體的數(shù)量。

物理學(xué)中引入另一個物理量磁通量在研究物體在磁場中的受力作用情況時，很多時候還要考慮磁感線通知道并掌握磁通量的計(jì)算公式。

知道當(dāng)磁感線與平面斜交時磁通量的計(jì)算。

知道磁通量的單位。

知道磁感應(yīng)強(qiáng)度等于磁通密度。

磁通量知道并掌握磁通量的計(jì)算公式。

知道當(dāng)磁感線與平面斜交時磁通量磁通量定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場方向與某一面積S垂直時，我們把B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。用字母Φ表示磁通量。公式：單位：韋伯，簡稱韋，符號Wb物理意義：磁通量表示穿過這個面的磁感線條數(shù)如果面積為S的平面與磁場方向不垂直時，則穿過該面積的磁通量還會不會是BS呢？勻強(qiáng)磁場，Φ=BS磁通量定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場方向與某一面磁通量穿過平面的磁感線條數(shù)與平面在垂直磁場方向上的投影面積穿過的磁感線條數(shù)相等。當(dāng)平面與磁場方向的夾角變化時，穿過平面的磁感線條數(shù)也發(fā)生變化。磁通量穿過平面的磁感線條數(shù)與平面在垂直磁場方向上的投影面積穿磁通量當(dāng)平面轉(zhuǎn)過180°，此時的磁通量又是多少？磁通量雖然是標(biāo)量，但還是有正負(fù)，正負(fù)表示穿過平面的方向。

如果有兩個大小相等但方向相反的磁場同時穿過該平面。則平面位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于（

），磁通量等于（

）00磁通量當(dāng)平面轉(zhuǎn)過180°，此時的磁通量又是多少？磁通量雖然是磁通量的變化磁通量變化

即Δφ取決于末狀態(tài)的磁通量是某兩個時刻穿過某個平面S的磁通量之差，與初狀態(tài)磁通量的代數(shù)差。注意：不能用Δφ＝(ΔB)(ΔS)來計(jì)算磁通量的變化注意：磁通量是針對某個面來說的,與給定的線圈的匝數(shù)多少無關(guān)磁通量的變化磁通量變化

即Δφ取決于末狀態(tài)的磁通量是某兩個時磁通量的變化Φ=BSB又叫磁通密度磁通量的變化Φ=BSB又叫磁通密度磁通量A.B.C.D.【解答】磁通量A.B.C.D.【解答】問題與練習(xí)如圖，在x軸和y軸構(gòu)成的平面直角坐標(biāo)系中，過原點(diǎn)再做一個z軸，就構(gòu)成了空間直角坐標(biāo)系。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，方向沿x軸的正方向，且ab=dc=0.4m,bc=ef=ad=0.3m,be=cf=0.3m,通過面積問題與練習(xí)如圖，在x軸和y軸構(gòu)成的平面直角坐標(biāo)系中，過原點(diǎn)再問題與練習(xí)有人根據(jù)提出：磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，是比值定義法，B反與通電導(dǎo)線在磁場中所受的磁場力F成正比，與電流I與導(dǎo)線長度L的乘積成反比。這種說法有什么問題？應(yīng)磁場本身的強(qiáng)弱和方向，由磁場本身決定，與磁場

中所放的電流元無關(guān)，不能說B與F成正比。問題與練習(xí)有人根據(jù)提出：磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是磁感應(yīng)強(qiáng)度問題與練習(xí)如圖所示，邊長為l的n匝正方形線框內(nèi)部有一邊長為l/2的正方形

區(qū)域的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過線框的磁通量是

多少？只有虛線范圍內(nèi)有磁場，所以有效面積S等于虛線

所圍的面積，磁通量Φ與線圈的匝數(shù)n無關(guān)，故圖

示位置時，穿過線框的磁通量問題與練習(xí)如圖所示，邊長為l的n匝正方形線框內(nèi)部有一邊長為l地磁場地球是一個巨大的磁體地球周圍空間存在的磁場叫地磁場磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是不同的地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極

在地理的北極附近，但兩者并不完全重合，

它們之間的夾角成為磁偏角地磁場地球是一個巨大的磁體地球周圍空間存在的磁場叫地磁場磁偏指南針與鄭和下西洋明永樂三年（1405）的一天，江蘇太倉城外劉家港，

一支龐大的船隊(duì)正準(zhǔn)備起錨遠(yuǎn)航。“寶舟體勢巍然，巨無匹敵，棚帆錨舵，非二三百人

莫能舉動?！闭麄€船隊(duì)有官兵、水手、工匠、醫(yī)生、翻譯等2萬多人，

這里描述的是中國古代歷史上規(guī)?？涨暗囊豁?xiàng)系列航?；顒印４?duì)的統(tǒng)帥是鄭和（1371-1433）。鄭和下西洋指南針與鄭和下西洋明永樂三年（1405）的一天，江蘇太倉城外指南針與鄭和下西洋我國是最早在航海中使用指南針的國家，鄭和下西

洋的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)裝備了羅盤，導(dǎo)航時兼用羅盤和觀星，

二者互相補(bǔ)充、互相修正。他的航海圖叫做“針圖”，圖中的航線叫做“針

路”。明清時期，我國海道針經(jīng)一類書籍相當(dāng)豐富。

15世紀(jì)初成書的《順風(fēng)相送》《指南正經(jīng)法》現(xiàn)藏

于英國牛津大學(xué)圖書館。航海用的指南針針路圖指南針與鄭和下西洋我國是最早在航海中使用指南針的國家，鄭和下指南針與鄭和下西洋從1405年到1433年，鄭和先后7次下西洋，向南到達(dá)瓜哇，向西到達(dá)波斯灣和紅海的麥加，最遠(yuǎn)到達(dá)赤道以南的非洲東海岸。鄭和下西洋是世界航海史上偉大的壯舉。鄭和下西洋產(chǎn)生的影響是多方面的。這次航行開拓了我國在南洋群島、印度洋

沿岸國家的海外市場，刺激了我國的商品生產(chǎn)，

對當(dāng)時我國資本主義因素的增長有一定推動作用。鄭和下西洋路線圖指南針與鄭和下西洋從1405年到1433年，鄭和先后7次下西指南針與鄭和下西洋它還開辟了從中國到紅海、非洲東海岸

的航道，繪制了航海地圖，總結(jié)了當(dāng)時

的航海技術(shù)和航海地理知識，對溝通東

西方海路交通做出了重大貢獻(xiàn)。從1405年到1433年，鄭和先后7次下西洋，向南到達(dá)瓜哇，向西到達(dá)波斯灣和紅海的麥加，最遠(yuǎn)到達(dá)赤道以南的非洲東海岸。鄭和下西洋是世界航海史上偉大的壯舉。鄭和下西洋產(chǎn)生的影響是多方面的。鄭和下西洋路線圖指南針與鄭和下西洋它還開辟了從中國到紅海、非洲東海岸

的航道指南針與鄭和下西洋鄭和的航海圖連同船隊(duì)其他官員的著作，

介紹了他們經(jīng)過的國家的山川地貌和風(fēng)土

人情，大大開闊了中國人的地理視野。從1405年到1433年，鄭和先后7次下西洋，向南到達(dá)瓜哇，向西到達(dá)波斯灣和紅海的麥加，最遠(yuǎn)到達(dá)赤道以南的非洲東海岸。鄭和下西洋是世界航海史上偉大的壯舉。鄭和下西洋產(chǎn)生的影響是多方面的。鄭和下西洋路線圖指南針與鄭和下西洋鄭和的航海圖連同船隊(duì)其他官員的著作，

介紹指南針與鄭和下西洋鄭和的航海活動不但是中國海上探險

事業(yè)的巨大成就，也是世界各地地理

發(fā)展史上的光輝記錄。遺憾的是，由于歷史局限性，這項(xiàng)航海活動沒有繼續(xù)下去。從1405年到1433年，鄭和先后7次下西洋，向南到達(dá)瓜哇，向西到達(dá)波斯灣和紅海的麥加，最遠(yuǎn)到達(dá)赤道以南的非洲東海岸。鄭和下西洋是世界航海史上偉大的壯舉。鄭和下西洋產(chǎn)生的影響是多方面的。鄭和下西洋路線圖指南針與鄭和下西洋鄭和的航?；顒硬坏侵袊Ｉ咸诫U

事業(yè)的巨總結(jié)——磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量定義：

定義式：_________

方向：

物理意義：B是表示磁場____________的物理量，是描述磁場____________的物理量在磁場中______于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F跟______________________________的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度規(guī)定小磁針____________所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL

靜止時N極強(qiáng)弱和方向力的性質(zhì)總結(jié)——磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量定義：

定義式：_________總結(jié)——磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場方向與某一面S_____時，我們把B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通，用字母Φ表示磁通量公式：_______單位：韋伯，簡稱韋，符號Wb

物理意義：____________的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積的磁通量垂直Φ=BS磁感應(yīng)強(qiáng)度1Wb=總結(jié)——磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中精品課件高中物理必修3第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步新人教版

磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量特級教師優(yōu)秀課件精選精品高中物理必修3第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步新人教版磁48教學(xué)目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)、類比和分析，尋找描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度。

進(jìn)一步體會通過比值定義物理量的方法。

知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，知道其方向、大小、定義式和單位。

教學(xué)目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)、類比和分析，尋找描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義。

磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立。

教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義。

磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立知識回顧磁場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的電荷有力的作用。

如何描述電場的強(qiáng)弱和方向？電場的基本性質(zhì)是什么？電場強(qiáng)度：試探電荷所受電場力跟電荷量的比值正試探電荷的受力方向。

對放入其中的磁極或通電導(dǎo)線有力的作用。

知識回顧磁場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的電荷有力的作用。

如何描述磁場的強(qiáng)弱和方向？如何描述磁場的強(qiáng)弱和方向？理解并掌握電流元。理解并掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義。磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義理解并掌握電流元。理解并掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義。磁感應(yīng)強(qiáng)度的定電場電場力F電場強(qiáng)度E描述電場的強(qiáng)弱和方向磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場的強(qiáng)弱和方向磁場力F磁場磁體電流電荷q磁感應(yīng)強(qiáng)度電場電場力F電場強(qiáng)度E描述電場的強(qiáng)弱和方向磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向電場磁場正試探電荷的受力方向小磁針N極的受力方向規(guī)定：小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向無論小磁針是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，其N極受力方向是確定的——即磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向電場磁場正試探電荷的受力方向小磁針N極的受力磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)槭裁床煌ㄟ^小磁針?biāo)艽艌龊狭Φ姆较騺矶x磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向呢？小磁針有兩個磁極：N極、S極，兩個磁極同時受到磁場的作用力。小磁針?biāo)艽艌隽Φ暮狭Φ姆较蚩赡芘cN極受力方向相同，也可能與S極受力方向相同，所以不能用磁場合力的方向來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)槭裁床煌ㄟ^小磁針?biāo)艽艌龊狭Φ姆较騺矶x磁磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小電場電場力F磁場力F磁場磁體電流電荷qF/q表示電場的強(qiáng)弱電場強(qiáng)度E磁感應(yīng)強(qiáng)度？磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小電場電場力F磁場力F磁場磁體電流電荷qF/q磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小用一個小磁針能確定磁場中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小嗎？為什么？N極不能單獨(dú)存在，因而不可能測量N極受力的大小，也就不可能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

那么應(yīng)該用什么辦法來確定磁場中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小呢？一段很短的通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL叫電流元。

相當(dāng)于電場中的檢驗(yàn)電荷磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小用一個小磁針能確定磁場中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響因素猜想一下，通電導(dǎo)體在磁場中受的磁場力與什么因素有關(guān)？磁場強(qiáng)弱，電流大小，導(dǎo)線長度，導(dǎo)體放置的方式。

通過什么方法來探究通電導(dǎo)線所受的磁場力與幾個變量的關(guān)系？實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響因素猜想一下，通電導(dǎo)體在磁場中受的磁場力磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響因素把一段通電直導(dǎo)線放在磁場中，實(shí)驗(yàn)表明：①當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直時，導(dǎo)線受到的安培力最大②當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行時，導(dǎo)線受到的安培力等于零③當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時，導(dǎo)線所受的安培力介于最大值和最小值之間F最大F=00﹤F﹤最大值I⊥BI∥BI與B斜交

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響因素把一段通電直導(dǎo)線放在磁場中，實(shí)驗(yàn)表探究影響通電導(dǎo)線受力的因素將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間，導(dǎo)線的方向與磁場的方向垂直。

操作：保持磁場和通電導(dǎo)線的長度不變，改變電流的大小。

現(xiàn)象：電流越大，導(dǎo)線的偏角越大。

結(jié)論：在通電導(dǎo)線的長度和磁場不變時，電流越大，導(dǎo)線所受的安培力就越大。

探究影響通電導(dǎo)線受力的因素將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間探究影響通電導(dǎo)線受力的因素將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間，導(dǎo)線的方向與磁場的方向垂直。

操作：保持磁場和導(dǎo)線中的電流不變，改變通電導(dǎo)線的長度。

現(xiàn)象：通電導(dǎo)線越長，導(dǎo)線的偏角越大。

結(jié)論：在通電導(dǎo)線的電流和磁場不變時，導(dǎo)線越長，導(dǎo)線所受的安培力就越大。

探究影響通電導(dǎo)線受力的因素將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間探究影響通電導(dǎo)線受力的因素精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，它受力的大小既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積IL成正比。

同一磁場中，比值F/IL為恒量不同磁場中，比值F/IL一般不同探究影響通電導(dǎo)線受力的因素精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：通電導(dǎo)線與磁磁感應(yīng)強(qiáng)度定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。

定義式：單位：方向：物理意義：B是表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量，是描述磁場力的性質(zhì)的物理量規(guī)定小磁針靜止時N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向特斯拉,簡稱特，符號：T通電導(dǎo)線必須垂直于磁場方向放置矢量比值定義法1T=1N/A·m磁感應(yīng)強(qiáng)度定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思磁感應(yīng)強(qiáng)度由通電導(dǎo)線的長度、電流及導(dǎo)線受力決定嗎？磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場本身的特性，其值決定于磁場。其值與放入的檢驗(yàn)電流的電流強(qiáng)度、導(dǎo)線長度、擺放方向、檢驗(yàn)電流是否受到磁場力及檢驗(yàn)電流是否存在等均無關(guān)系。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思磁感應(yīng)強(qiáng)度由通電導(dǎo)線的長度、電流及導(dǎo)線受磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思若導(dǎo)線沒有垂直于磁場放置，那么可以用B=F/IL來計(jì)算該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度嗎？不可以，只有兩者垂直時，才可以用此公式。

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思若導(dǎo)線沒有垂直于磁場放置，那么可以用B=磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思若在某一點(diǎn)同時存在幾個磁場，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B如何？若某一空間同時存在幾個磁場，空間的磁場應(yīng)由這幾個磁場疊加而成，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B則由平行四邊形法則運(yùn)算。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的反思若在某一點(diǎn)同時存在幾個磁場，則該點(diǎn)的磁感磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場強(qiáng)度E物理意義共同點(diǎn)共同點(diǎn)特點(diǎn)不同點(diǎn)定義式方向描述_______的性質(zhì)描述_______的性質(zhì)都是用______的形式下定義B＝_______，通電導(dǎo)線與B垂直，B與F、I、L無關(guān)

E=_______

E與F、q無關(guān)矢量，都遵從_____________法則小磁針___________

方向，

表示磁場方向。

放入該點(diǎn)______________方向，表示電場方向。

比較內(nèi)容概念磁場電場比值F/ILF/q矢量合成N極的受力正電荷的受力磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？注意：①電場力為零，該處電場場強(qiáng)為零；磁場力為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零。

②某點(diǎn)電場強(qiáng)度方向即為放在該處的正電荷所受電場力的方向某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向卻不是放在該處的通電導(dǎo)體的受力方向

③在電場中某一確定的位置放置一個檢驗(yàn)電荷，該電荷受到的電場力是惟一確定的;

在磁場中某一確定的位置放入一段導(dǎo)線，電流受到的磁場力還與導(dǎo)線放置的方向及電流方向有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度/T核磁共振的磁場電動機(jī)或變壓器鐵芯中的磁場我國研制的作為α磁譜儀核心

部件的大型永磁體中心地磁場在地面附近的平均值人體感官內(nèi)的磁場中子星表面磁場原子核表面0.13460.8~1.73一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度/T核磁共振的磁場電練習(xí)在勻強(qiáng)磁場中，有一根長0.4m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流為20A，這條導(dǎo)線與磁場方向垂直時，所受的磁場力為0.015N，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。B=0.0019T練習(xí)在勻強(qiáng)磁場中，有一根長0.4m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流為問題與練習(xí)在磁場中的同一位置放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場方向垂直。先后在導(dǎo)線中通入不同的電流，導(dǎo)線所受的力也不一樣。下圖中的幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo)線受力的大小F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系。a、b各代表一組F、I的數(shù)據(jù)。在甲、乙、丙、丁四幅圖中，正確的是哪一副或幾幅？說明道理。所以兩點(diǎn)的連線應(yīng)通過F-I圖的坐標(biāo)原點(diǎn)

正確的是乙和丙圖，

問題與練習(xí)在磁場中的同一位置放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場勻強(qiáng)磁場磁場強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場叫做勻強(qiáng)磁場勻強(qiáng)磁場的磁感線：

是一組相互平行、方向相同、疏密均勻的直線勻強(qiáng)磁場磁場強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場叫做勻強(qiáng)磁場勻強(qiáng)磁場的磁勻強(qiáng)磁場以下幾種情況下的磁場可看做勻強(qiáng)磁場①相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場②通電螺線管內(nèi)部的磁場③相隔一定距離的兩個平行放置的線圈

通電時，其中間區(qū)域的磁場勻強(qiáng)磁場以下幾種情況下的磁場可看做勻強(qiáng)磁場①相隔很近的兩個異在研究物體在磁場中的受力作用情況時，很多時候還要考慮磁感線通過物體的數(shù)量。

物理學(xué)中引入另一個物理量磁通量在研究物體在磁場中的受力作用情況時，很多時候還要考慮磁感線通知道并掌握磁通量的計(jì)算公式。

知道當(dāng)磁感線與平面斜交時磁通量的計(jì)算。

知道磁通量的單位。

知道磁感應(yīng)強(qiáng)度等于磁通密度。

磁通量知道并掌握磁通量的計(jì)算公式。

知道當(dāng)磁感線與平面斜交時磁通量磁通量定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場方向與某一面積S垂直時，我們把B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。用字母Φ表示磁通量。公式：單位：韋伯，簡稱韋，符號Wb物理意義：磁通量表示穿過這個面的磁感線條數(shù)如果面積為S的平面與磁場方向不垂直時，則穿過該面積的磁通量還會不會是BS呢？勻強(qiáng)磁場，Φ=BS磁通量定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場方向與某一面磁通量穿過平面的磁感線條數(shù)與平面在垂直磁場方向上的投影面積穿過的磁感線條數(shù)相等。當(dāng)平面與磁場方向的夾角變化時，穿過平面的磁感線條數(shù)也發(fā)生變化。磁通量穿過平面的磁感線條數(shù)與平面在垂直磁場方向上的投影面積穿磁通量當(dāng)平面轉(zhuǎn)過180°，此時的磁通量又是多少？磁通量雖然是標(biāo)量，但還是有正負(fù)，正負(fù)表示穿過平面的方向。

如果有兩個大小相等但方向相反的磁場同時穿過該平面。則平面位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于（

），磁通量等于（

）00磁通量當(dāng)平面轉(zhuǎn)過180°，此時的磁通量又是多少？磁通量雖然是磁通量的變化磁通量變化

即Δφ取決于末狀態(tài)的磁通量是某兩個時刻穿過某個平面S的磁通量之差，與初狀態(tài)磁通量的代數(shù)差。注意：不能用Δφ＝(ΔB)(ΔS)來計(jì)算磁通量的變化注意：磁通量是針對某個面來說的,與給定的線圈的匝數(shù)多少無關(guān)磁通量的變化磁通量變化

即Δφ取決于末狀態(tài)的磁通量是某兩個時磁通量的變化Φ=BSB又叫磁通密度磁通量的變化Φ=BSB又叫磁通密度磁通量A.B.C.D.【解答】磁通量A.B.C.D.【解答】問題與練習(xí)如圖，在x軸和y軸構(gòu)成的平面直角坐標(biāo)系中，過原點(diǎn)再做一個z軸，就構(gòu)成了空間直角坐標(biāo)系。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，方向沿x軸的正方向，且ab=dc=0.4m,bc=ef=ad=0.3m,be=cf=0.3m,通過面積問題與練習(xí)如圖，在x軸和y軸構(gòu)成的平面直角坐標(biāo)系中，過原點(diǎn)再問題與練習(xí)有人根據(jù)提出：磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，是比值定義法，B反與通電導(dǎo)線在磁場中所受的磁場力F成正比，與電流I與導(dǎo)線長度L的乘積成反比。這種說法有什么問題？應(yīng)磁場本身的強(qiáng)弱和方向，由磁場本身決定，與磁場

中所放的電流元無關(guān)，不能說B與F成正比。問題與練習(xí)有人根據(jù)提出：磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是磁感應(yīng)強(qiáng)度問題與練習(xí)如圖所示，邊長為l的n匝正方形線框內(nèi)部有一邊長為l/2的正方形

區(qū)域的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過線框的磁通量是

多少？只有虛線范圍內(nèi)有磁場，所以有效面積S等于虛線

所圍的面積，磁通量Φ與線圈的匝數(shù)n無關(guān)，故圖

示位置時，穿過線框的磁通量問題與練習(xí)如圖所示，邊長為l的n匝正方形線框內(nèi)部有一邊長為l地磁場地球是一個巨大的磁體地球周圍空間存在的磁場叫地磁場磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是不同的地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極

在地理的北極附近，但兩者并不完全重合，

它們之間的夾角成為磁偏角地磁場地球是一個巨大的磁體地球周圍空間存在的磁場叫地磁場磁偏指南針與鄭和下西洋明永樂三年（1405）的一天，江蘇太倉城外劉家港，

一支龐大的船隊(duì)正準(zhǔn)備起錨遠(yuǎn)航?！皩氈垠w勢巍然，巨無匹敵，棚帆錨舵，非二三百人

莫能舉動?！闭麄€船隊(duì)有官兵、水手、工匠、醫(yī)生、翻譯等2萬多人，

這里描述的是中國古代歷史上規(guī)?？涨暗囊豁?xiàng)系列航海活動。船隊(duì)的統(tǒng)帥是鄭和（1371-1433）。鄭和下西洋指南針與鄭和下西洋明永樂三年（1405）的一天，江蘇太倉城外指南針與鄭和下西洋我國是最早在航海中使用指南針的國家，鄭和下西

洋的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)裝備了羅盤，導(dǎo)航時兼用羅盤和觀星，

二者互相補(bǔ)充、互相修正。他的航海圖叫做“針圖”，圖中的航線叫做“針

路”。明清時期