《磁感应强度》导学案4.doc
江苏省宝应中学2012年高二年级物理学科导学案第三章磁场
班级：高一（ ）班： 学号： 姓名：选修3-1磁场 第一、二节 磁现象 磁场 磁感应强度 磁通量（1）【自主学习】1． 磁场是磁体、运动电荷（或电流）在周围空间产生的一种物质．磁体与磁体、电流与磁体、电流与电流之间都通过磁场发生相互作用．在磁场中任一点，小磁针静止时N 极所指的方向为该点磁场方向．2．磁体和电流的磁场都产生于电荷的运动，并通过磁场而相互作用．磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．磁铁能吸引铁、 钴、镍等金属．3．磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，其疏密表示磁场的强弱，磁感线上每一点的切线方向，都与该点的磁场方向相同．在磁体和通电螺线管外部，磁感线从N 极至S 极，在它们内部，磁感线从S 极至N 极，形成封闭曲线．磁感线在空间不相交。
4．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量．单位：特斯拉（T ）．5．安培定则：对直导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲方向是磁感线方向；对环形电流和通电螺线管，四指弯曲方向为电流方向，大拇指指向内部磁感线方向．6．通电导线的周围存在磁场是由丹麦物理学家 奥斯特 发现的．【典型例题】【小试身手1】（B 级）如图图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S 极向纸内偏转，这一带电粒子束可能是（ ）A ．向右飞行的正离子束B ．向左飞行的正离子束C ．向右飞行的负离子束D ．向左飞行的负离子束【小试身手2】（B 级）如图所示，a 、b 是直线电流的磁场，c 、d是环形电流的磁场，e 是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向；【小试身手3】（B 级）按要求完成下列各图(如图)(1)根据图(a)中小磁针静止时指向，标出电源极性．(2)根据图(b)中蹄形磁铁通电后的磁感线方向，画出线圈绕法．(3)要求两线圈通电后互相吸引，画出图(c)中导线的连接方法．(4)根据图(d)中合上电键S 后小磁针A 向右摆动的现象，画出小磁针B 的转动方向．a b c de【小试身手4】（C 级）如图所示，真空中两点电荷＋q 和－q 以共同的角速度绕轴OO ′匀速运动，P 点距＋q 近，则P 点磁感应强度的方向为 ( )A ．沿O ′O 向上B ．沿OO ′向下C ．从＋q 指向－qD ．磁感应强度为0【小试身手5】（C 级）如图图所示，若一束电子沿y 轴正方向移动，则在z 轴上某点A 的磁场方应该是 ( )A ．沿x 轴的正向B ．沿x 轴的负向C ．沿z 轴的正向D ．沿z 轴的负向【小试身手6】（C 级）十九世纪二十年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环行电流引起的，则该假设中的电流方向是( )A ．由西向东垂直磁子午线B ．由东向西垂直磁子午线C ．由南向北沿磁子午线方向D ．由赤道向两极沿磁子午线方向【达标检测】1、（B 级）一条竖直放置的长直导线，通以由下向上的电流，在它正东方某点的磁场方向为（ ）A 向东B 向西C 向南D 向北2、（B 级）两导线互相垂直且互相绝缘，两导线中电流强度大小相等，方向如图图所示，则a 、b 、c 、d 四个区域中，磁场较强的两个区域是( )A ．区域a 和bB ．区域b 和dC ．区域a 和dD ．区域b 和c3、（B 级）如图所示.放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性是 ( )A ．C 棒未被磁化B ．A 棒左端为S 极C ．B棒左端为N 极 D ．C 棒左端为S 极4、（C 级）如图所示,A 为电磁铁,C 为胶木秤盘。
§9.4《电磁感应案例分析》导学案2
§9.4《电磁感应案例分析》导学案2班级 ： 姓名： 编写人：陈熠【学习目标】1、掌握电磁感应中的图像问题的求解方法。
2、掌握双轻滑杆模型问题的求解方法【重点、难点】1.掌握电磁感应中的图像问题的求解方法。
2.掌握双轻滑杆模型问题的求解方法【合作探究】1、电磁感应中的图像问题例1、如图甲所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上。
若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程的感应电流i 随时间t 变化的图像是下图所示的（ ）例2、如图所示，在x ≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy 平面（纸面）向里。
具有一定电阻的矩形线框abcd 位于x y 平面内，线框的ab 边与y 轴重合。
令线框从t =0的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I （取逆时针方向的电流为正）随时间t 的变化图线I —t 图可能是下图中的哪一个？（ ）思考：如何解决此类问题？2、轻滑杆模型例1、如图16所示，竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m ，垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B ＝4 T ，轨道光滑、电阻不计，ab 、cd 为两根完全相同的金属棒，套在导轨上可上下自由滑动，每根金属棒的电阻为1 Ω.今在ab 棒上施加一个竖直向上的恒力F ，这时ab 、cd 恰能分别以0.1 m/s 的速度向上和向下做匀速滑行．(g 取10 m/s2)试求：(1)两棒的质量；(2)外力F 的大小．例2、如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。
完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。
4.4 法拉第电磁感应定律
渭源二中高二物理导学案科目物理制作人李建军审核人组长课题 4.4 法拉第电磁感应定律日期学习目标1．知道什么叫感应电动势。
2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、E=△Φ/△t。
3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4．知道E=BLv sinθ如何推得。
5．会用E=n△Φ/△t和E=BLv sinθ解决问题。
学习重点法拉第电磁感应定律。
学习难点平均电动势与瞬时电动势区别。
学习过程预习提纲一、感应电动势1.电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象2.产生感应电流的条件：线路闭合，闭合回路中磁通量发生变化。
3.感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势4.产生条件：回路中的磁通量发生变化但回路不一定闭合5.与什么因素有关：穿过线圈的磁通量的变化快慢（∆φ/∆t）有关二、法拉第电磁感应定律1.内容：2.公式：单匝线圈：E=∆φ/∆t 多匝线圈：E=n∆φ/∆t3.适用范围：普遍适用三、导线切割磁感线时产生的感应电动势1.计算公式：E=BLvsinθ。
θ—导线的运动方向与磁感线的夹角。
2.推导方法：3.条件：导线的运动方向与导线本身垂直4.适用范围：匀强磁场，导线切割磁感线5.单位：1V=1T⨯1m⨯1m/s=1Wb/s四、反电动势电动机转动时，线圈中也会产生感应电动势，感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们就把感应电动势称为反电动势；其作用是阻碍线圈的转动。
预习检测名师伴你行【课前热身】疑点解答（一）、探究影响感应电动势大小的因素问题1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？1：穿过电路的Φ变化⇒产生E感⇒产生I感.2：由全电路欧姆定律知I=rRE+，当电路中的总电阻一定时，E感越大，I越大，指针偏转越大。
3：磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同。
《法拉第电磁感应定律》导学案
《法拉第电磁感应定律》导学案【学习目标】1.了解感应电动势，知道产生感应电动势的那部分导体相当于电源2.知道感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关3.理解磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，能区别磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率三个概念4.知道法拉第电磁感应定律的内容及表达式5.会用法拉第电磁感应定律进行有关的计算6.会用E=Blv或E=Blv sinθ进行有关计算【学习重点】法拉第电磁感应定律【学习难点】磁通量的变化及磁通量的变化率的理解【自学导学】1.穿过的磁通量发生变化时，电路中就会有感应电流。
闭合电路中有感应电流，电路中就一定有电动势。
如果电路不闭合，虽然没有感应电流，但仍然存在。
在电磁感应现象中产生的电动势叫______________,产生感应电动势的那部分导体相当于_______。
2.法拉第电磁感应定律告诉我们电路中产生感应电动势的大小跟成正比。
若产生感应电动势的电路是一个有n匝的线圈，且穿过每匝线圈的磁感量变化率都相同，则整个线圈产生的感应电动势大小E= 。
3.直导线在匀强磁场中做切割磁感线的运动时，如果运动方向与磁感线垂直，那么导线中感应电动势的大小与、和三者都成正比。
用公式表示为E= ；如果导线的运动方向与导线本身是垂直的，但与磁感线方向有一夹角θ，我们可以把速度分解为两个分量，垂直于磁感线的分量v1=vsinθ,另一个平行于磁感线的分量不切割磁感线，对感应电动势没有贡献。
所以这种情况下的感应电动势为E= 。
4.如图1所示，前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置，第一次用时0.2S，第二次用时1S；则前后两次线圈中产生的感应电动势之比。
5.如图2所示，用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出．设线框的面积为S，磁感强度为B，线框电阻为R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是______。
6.理解：①.E的大小与ΔΦ无关，与线圈的匝数n成正比，与磁通量的变化率ΔΦ/∆t成正比。
《磁场对运动电荷的作用力》 导学案
《磁场对运动电荷的作用力》导学案一、学习目标1、理解洛伦兹力的概念，知道其与安培力的关系。
2、掌握洛伦兹力的大小计算公式，并能熟练应用。
3、会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
4、了解洛伦兹力在现代科技中的应用。
二、知识回顾1、安培力：通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
安培力的大小为$F ＝ BIL\sin\theta$，其中$B$为磁感应强度，＄I$为电流强度，＄L$为导线在磁场中的有效长度，＄＼theta$为磁场方向与电流方向的夹角。
2、电流的微观表达式：＄I ＝ nqSv$，其中$n$为单位体积内的自由电荷数，＄q$为每个自由电荷的电荷量，＄S$为导体的横截面积，＄v$为自由电荷定向移动的平均速率。
三、新课导入我们已经学习了安培力，知道通电导线在磁场中会受到力的作用。
那么，单个运动电荷在磁场中是否也会受到力的作用呢？这就是我们今天要探讨的内容——磁场对运动电荷的作用力。
四、新课讲授1、洛伦兹力的概念运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。
荷兰物理学家洛伦兹首先提出了这一概念。
2、洛伦兹力与安培力的关系安培力是大量自由电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
可以设想，导线中每个自由电荷定向移动的速度为$v$，导线的横截面积为$S$，单位体积内的自由电荷数为$n$，每个自由电荷的电荷量为$q$。
则在时间$t$内，通过导线横截面的电荷量为$Q ＝ nqSv t$。
这段导线中的电流为$I ＝ Q/t ＝ nqSv$。
长度为$L$的导线所受的安培力为$F ＝ BIL ＝BnqSvL$。
而这段导线内的自由电荷总数为$N ＝ nSL$，每个自由电荷所受的洛伦兹力为$F_{洛} ＝ F/N ＝ Bqv$。
3、洛伦兹力的大小（1）当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向垂直时，洛伦兹力的大小为$F ＝ Bqv$。
（2）当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向平行时，洛伦兹力为零。
（3）当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向夹角为$＼theta$时，洛伦兹力的大小为$F ＝ Bqv\sin\theta$。
第4节通电导体在磁场中受到的力习题课导学案
《§3.4 通电导体在磁场中受到的力》习题课导学案主备人：审核：授课时间：班级：姓名：
2 安培力作用下导体的运动问题
【例2】两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条导线CD能自由转动。
它们通以
】如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，
在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的。
《电磁感应核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学年科学华东师大版2012》
《电磁感应》导学案
一、导学目标
1. 了解电磁感应的基本观点和原理；
2. 掌握法拉第电磁感应定律的表达式和应用；
3. 理解电磁感应在生活中的应用。
二、导学内容
1. 电磁感应的基本观点
2. 法拉第电磁感应定律
3. 电磁感应在生活中的应用
三、导学步骤
1. 导入：通过展示一个电磁感应的实验视频或图片，引出学生对于电磁感应的好奇和疑惑。
2. 进修：讲解电磁感应的基本观点，即导体在磁场中运动会产生感应电动势的现象。
引导学生思考电磁感应的原理是什么，为什么会发生这样的现象。
3. 进修：介绍法拉第电磁感应定律，即感应电动势的大小与导体运动速度、磁感应强度以及导体长度的乘积成正比。
通过公式的推导和实例的分析，让学生掌握定律的表达式和应用。
4. 练习：设计几道相关的练习题，让学生稳固所学知识，提高解题能力。
5. 拓展：讲解电磁感应在生活中的应用，如电磁感应发电、变压器原理等，引导学生思考电磁感应在现实生活中的重要性和应用价值。
6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调电磁感应的重要性和应用领域，引导学生加深对知识的理解和掌握。
四、作业安置
1. 阅读相关教材，复习电磁感应的基本观点和法拉第电磁感应定律；
2. 完成相关练习题，稳固所学知识；
3. 思考电磁感应在生活中的应用，并写一篇小结。
五、课后反馈
1. 教师对学生作业进行批改和点评，及时纠正错误，鼓励正确的做法；
2. 学生可以在下节课上进行讨论和分享，加深对知识的理解和掌握。
§9.4《电磁感应案例分析》导学案1
§9.4《电磁感应案例分析》导学案班级：姓名：编写人：陈熠【学习目标】1、知道反电动势。
2、理解直流电动机的工作原理。
3、会解决电磁感应和电路的综合问题。
【自主学习】结合课本23案例分析案例1回答：1、电动机空载转动时跟带负载转动时的电流大小一样吗？2、转动中的电动机因卡住不转动时，回路中的电流将如何变化？3、产生本案例所述现象的原因是什么？结合课本23案例分析案例2回答：1、谁是电源？2、那部分是外电路，那部分是内电路？3、金属杆下落过程中受那些力的作用？4、稳定时受力有什么特点，能的转化有什么特点？【课堂检测】1、一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )（A）12（B）1 （C）2 （D）42、如图所示，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3Ω，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。
框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，相距0.4m 的MM’、NN’相互平行，电阻不计且足够长。
电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM’。
整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。
垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM’、NN’保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动。
设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J，求该过程ab位移x的大小。
3、在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD，间距为L，金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。
棒与导，轨垂直，并接触良好．它们的电阻均可不计。
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《磁感应强度》导学案
【考纲要求】
1.理解磁感应强度册勺定义，知道砒单位是特斯拉。
2.会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3.会用公式尸制〃解答有关问题。
【自主学习】
1.什么叫安培力？安培力的大小跟哪些因素有关？
2.磁感应强度B是怎么定义的？它是由F、I、L三者决定的吗?
【考点突破】
F
典型例题1：在磁感应强度的定义式〃=元中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是（）A.础尸、/和0决定B.柚〃、Z和厶决定
C. /由0、何M决定
D.厶由〃、廨Z决定
思考:磁场有什么性质？什么是磁感应强度？磁感应强度是不是由电流和受力决定的？
解析磁感应强度是磁场屮某点的固有性质，与放入什么样的导线无关，电流是市导线
的电阻和导线两端的电压决定的，而导线长度更是与磁场没有关系，在放入磁场前就确泄了。
答案B
反馈训练1
如图所示，一根长为加勺细铝棒用两个劲度系数为斤的弹簧水平地悬吊在匀强
磁场屮，磁场方向垂直于纸面向里，当棒屮通以向右的电流血，弹簧缩短若通以向
左的电流，也是大小等于/时，弹簧伸长A丸，则磁感应强度碓［为（）
X X X X k'x 2kklL 2〃
A- IL IL C.H D.
磁感应强度的定义方法是利用通电导线在磁场屮的受力来进行的，要注意导线放置方向会对受力大小产生影响.
典型例题2：有一小段通电导线，长为1 cm,电流强度为5 A,把它置于磁场中某点，受到的磁场力为
0.1 N,则该点的磁感应强度〃一定是（）
A.B=2 T
B.展2 T
C. BM2 T
D.以上情况都有可能
答案C
解析木题考查磁感应强度的定义，应知道磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流.
如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大A=0. 1 N,则该点的磁感应强度为
F 0. 1
五=5X0. 01 T = 2 T
如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置吋的受力将大于0. 1 N,由定义式可知，囲各大于等于2 To
反馈训练2在匀强磁场中，磁感应强度3为2xl0-4 T.有一根长为0.4 m的通电导线（垂直于磁场方向）在磁场中受到的磁场力为0.016 N,求导线中电流的人小。
【考点巩固】
一、选择题
1.有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（）
A.磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量
B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C.若有一小段长为厶通以电流为/的导体，在磁场中某处受到的磁场力为已则该处磁
F
感应强度的大小一定是7Z
F
D.由定义式〃=万对知，电流强度殛大，导线上越长，某点的磁感应强度就越小
2.下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是（）
A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向
B.小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
3.下列说法屮正确的是（）
A.电荷在某处不受静电力的作用，则该处的电场强度为零
B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
0.把一个试探电荷放在电场屮的某点，它受到的静电力与所带电荷虽的比值表示该点电场的强弱
D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
4.停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性如图所示.开始吋两块磁铁在电梯底板上处于静止状态（）
A.若电梯突然向下开动（磁铁与底板始终相互接触），并停在一层，最后两块磁铁可能已碰在一起
B.若电梯突然向下开动（磁铁与底板始终相互接触），并停在一层，最后两块磁铁一定仍在原来位置
C.若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁可能已碰在一起[来源:Z*xx*k. Com]
D.若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁一定仍在原来位置
5.在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线曰和山a、〃导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线屮的电流不同，因此所受到的力也不相同.下图中的几幅图象表现的是导线所受到的力吗通过导线的电流Tfl勺关系.&、/洛自有一组只用勺数据，在图象屮各描出一个点.下列四幅图中正确的是（）
G F/N
” b
F/N
"b
F/N b
✓
/ r
F/N
a b
//A G//A//A//A
I ♦ C I /i ! h
---- 0T —® -------
j
I
6.先后在磁场中力、〃两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直，如图3所示,
图中日、两图线分别表示在磁场中久硒点导线所受的力尺与通过导 线的电流朋关系.下列说法中正确的是()
A. A.方两点磁感应强度相等
B. /点的磁感应强度大于〃点的磁感应强度
C. 力点的磁感应强度小于E 点的磁感应强度
D. 无法比较磁感应强度的人小
7•两根通电的长直导线平行放置，电流分别为/.和厶， 电流的方向如
图4
所示.在与导线垂直的平面上有日、b 、c 、 d 四点，其中日、力在导线横截面连线的延长线上，c 、。
在导 线横截面连线的垂直平分线上.导体屮的电流在这四点产
生
的磁场的磁感应强度可能为冬的是()
A.白点
B. b 点、
C. c 点
D. d 点
二、计算论述题
9.某地地磁场的磁感应强度大约是4.0X10-5 T. 一根长为500 m 的电线，电流为10 A,
该导线受到的最大磁场力是多少？
10. 磁感应强度为矢量，它可以分解为儿个分量.
(1) 如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为〃，与水平方向的夹角为“，那么该处地 磁场的磁感
应强度的水平分量和竖直分量各为多大？
(2) 如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多 大？在极地上
空地磁场的水平分量是多大？
11. 如图所示，竖直向下的匀强磁场中，用两条竖直线 悬吊一水
平通电直导线，导线长为厶质量为伽通入电流/后, 悬线偏离竖直方向“角保持静止，已知导线受的磁场力方向 水平，求磁场的磁感应强度.。