第三節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量1/37

關(guān)鍵關(guān)鍵點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第三節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量課前自主學(xué)案2/37課標定位學(xué)習(xí)目標：1.知道磁感應(yīng)強度定義，知道其方向、大小、定義式和單位．2．會用磁感應(yīng)強度定義式進行相關(guān)計算．3．知道勻強磁場、磁通量概念，會用磁通量公式進行簡單計算．4．了解利用安培力測定磁感應(yīng)強度原理．重點難點：磁感應(yīng)強度了解和應(yīng)用，磁通量計算和應(yīng)用．3/37課前自主學(xué)案一、磁感應(yīng)強度1．方向：小磁針靜止時_____所指方向要求為該點磁感應(yīng)強度方向，也是_____方向．2．意義：描述磁場____________物理量，表示符號為___.3．定義：在磁場中垂直于磁場方向通電導(dǎo)線受到________跟電流I和導(dǎo)線長度L乘積IL______叫做通電導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強度．4．定義式：B＝______.5．單位：特斯拉，簡稱___，符號__,1__＝1.N極磁場強弱及方向B安培力F比值特TT4/37二、勻強磁場1．定義：___________處處相同磁場．2．磁感線：間隔相同_______．3．實例：距離很近兩個異名磁極間磁場．4．當通電導(dǎo)線與磁感線不垂直時，如圖3－3－1所表示，電流方向與磁感線方向成θ角，通電導(dǎo)線所受安培力為F＝_________.強弱、方向平行線ILBsinθ圖3－3－15/37三、磁通量1．定義：勻強磁場磁感應(yīng)強度B和與磁場方向______平面面積S乘積，即Φ＝____.2．單位：_____，簡稱韋，符號____,1____＝1T·m2.3．引申：B＝

，所以磁感應(yīng)強度B又叫__________．垂直BS韋伯WbWb磁通密度6/37四、利用安培力測定磁感應(yīng)強度1．原理：利用通電導(dǎo)線在磁場中受到________與磁感應(yīng)強度關(guān)系測磁感應(yīng)強度大?。?．內(nèi)容：把矩形導(dǎo)線框吊在_________一臂，使天平平衡．當接通電流，矩形導(dǎo)線框一條邊受到向下安培力作用時，可在天平另一端加上_____．若當所加砝碼重為mg時，天平再次平衡，可知此時線框所受安培力_________，由此可求得導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強度B＝______.安培力精密天平砝碼BIL＝mg7/37關(guān)鍵關(guān)鍵點突破8/372．磁感應(yīng)強度B大小只取決于磁場本身性質(zhì)，與F、I、L無關(guān)．3．磁感應(yīng)強度方向是磁場中小磁針靜止時N極所指方向，或者是N極所受磁場力方向，其大小依據(jù)電流元受力來計算．通電導(dǎo)線受力方向不是磁感應(yīng)強度方向．4．磁感應(yīng)強度定義式也適合用于非勻強磁場，這時L應(yīng)很短很短，IL稱為“電流元”，相當于靜電場中“試探電荷”．5．我們要找是磁場中某一點磁感應(yīng)強度大小，所以要把電流元放入磁場中這一點，這要求電流元要足夠短．9/3710/3711/37D．磁場中某點磁感應(yīng)強度方向與放在該點小磁針N極所受磁場力方向一致12/37二、磁感應(yīng)強度B與電場強度E比較13/37尤其提醒：(1)磁感應(yīng)強度B是描述磁場力性質(zhì)物理量，電場強度E是描述電場力性質(zhì)物理量，E方向是該點正電荷受力方向，B方向與該點電流元所受力方向既不相同，也不相反，F(xiàn)方向由后面學(xué)習(xí)左手定則判定．(2)磁場與電場，磁感應(yīng)強度與電場強度有很多相同之處，學(xué)習(xí)中要加以類比、分析，找出其中不一樣與相同之處，加深對兩組概念了解．14/3715/37解析：選A.電場強度方向就是正電荷受電場力方向，磁感應(yīng)強度方向是磁針N極受力方向．只有A項錯誤．16/37三、對磁通量深入了解1．磁通量計算(1)公式：Φ＝BS.適用條件：①勻強磁場；②磁感線與平面垂直．(2)在勻強磁場B中，若磁感線與平面不垂直，公式Φ＝BS中S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上投影面積．17/372．磁通量正負(1)磁通量是標量，但有正負，當磁感線從某一面上穿入時，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時即為負值．(2)若同時有磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量為Φ1，反向磁通量為Φ2，則穿過該平面磁通量ΔΦ＝Φ1－Φ2.3．磁通量改變量ΔΦ＝Φ2－Φ1.(1)當B不變，有效面積S改變時，ΔΦ＝B·ΔS.(2)當B改變，S不變時，ΔΦ＝ΔB·S.(3)B和S同時改變，則ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此時ΔΦ≠ΔB·ΔS.18/37尤其提醒：計算穿過某面磁通量改變量時，要注意前、后磁通量正、負值，如原磁通量Φ1＝BS，當平面轉(zhuǎn)過180°后，磁通量Φ2＝－BS，磁通量改變量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.19/37即時應(yīng)用

(即時突破，小試牛刀)3．有一個矩形線圈，線圈平面與磁場方向成α角，如圖3－3－2所表示．設(shè)磁場為勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，線圈面積為S，則穿過線圈磁通量為多大？圖3－3－220/37解析：這是一個線圈平面與磁場方向不垂直情況，不能直接使用公式Φ＝BS來計算，應(yīng)該把S投影到與B垂直方向上，投影面積為Ssinα，所以Φ＝BSsinα.答案：BSsinα21/37課堂互動講練類型一對磁感應(yīng)強度了解例122/3723/37【精講精析】

依據(jù)磁感應(yīng)強度定義，通電導(dǎo)線應(yīng)為“在磁場中垂直于磁場方向通電導(dǎo)線”，本題A選項未注明導(dǎo)線放置方向，所以是錯誤．通電導(dǎo)線若放置方向與磁場方向平行時，也不受磁場力作用，所以B選項也是錯誤．在磁場場源穩(wěn)定情況下，磁場內(nèi)各點磁感應(yīng)強度(含大小和方向)都是唯一確定，與放入該點檢驗電流導(dǎo)線無關(guān)．選項C正確．磁場方向是小磁針N極所受磁場力方向，與通電導(dǎo)線所受磁場力方向不一樣，故選項D錯誤．【答案】

C24/3725/37變式訓(xùn)練1

以下關(guān)于磁感應(yīng)強度說法正確是(

)A．通電導(dǎo)線受磁場力大地方磁感應(yīng)強度一定大B．通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強度大地方受力一定大C．放在勻強磁場中各處通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D．磁感應(yīng)強度大小和方向跟放在磁場中通電導(dǎo)線受力大小和方向無關(guān)26/37解析：選D.因為磁場中某點磁感應(yīng)強度大小和方向由磁場本身決定，與通電導(dǎo)線受力及方向都無關(guān)，所以A選項錯，D選項正確．因為通電導(dǎo)線在磁場中受力大小不但與磁感應(yīng)強度相關(guān)，而且與通電導(dǎo)線取向相關(guān)，故B選項錯．對C選項即使勻強磁場中磁感應(yīng)強度處處相等，但當導(dǎo)線在各個位置方向不一樣時，磁場力是不相同(導(dǎo)線與磁場垂直時受磁場力最大，與磁場平行時受磁場力為零)，而C選項中沒有說明導(dǎo)線在各個位置取向是否相同，所以C選項錯．故正確答案為D.27/37類型二磁感應(yīng)強度計算例2

在磁場中某一點放入一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場垂直，導(dǎo)線長1cm，電流為5A，所受磁場力為5×10－2N．求：(1)這點磁感應(yīng)強度是多大？(2)若讓導(dǎo)線與磁場平行，這點磁感應(yīng)強度多大？通電導(dǎo)線受到磁場力多大？28/3729/37【答案】

(1)1T

(2)1T

030/37變式訓(xùn)練2

在勻強磁場中某處P放一個長度為L＝20cm、通電電流I＝0.5A直導(dǎo)線，測得它受到最大磁場力F＝1.0N，其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場撤走，則P處磁感應(yīng)強度為(

)A．零B．10T，方向豎直向上C．0.1T，方向豎直向下D．10T，方向必定不沿豎直向上方向解析：選D.磁場中某點磁感應(yīng)強度由場源決定，與有沒有檢驗電流無關(guān)，磁感應(yīng)強度方向要求為小磁針靜止時N極所指方向，不是電流元受力方向，故D正確．31/37類型三對磁通量了解和計算例3

如圖3－3－3所表示，線圈平面與水平方向夾角θ＝60°，磁感線豎直向下，線圈平面面積S＝0.4m2，勻強磁場磁感應(yīng)強度B＝0.6T，則穿過線圈磁通量Φ為多少？圖3－3－332/37【思緒點撥】

解答本題應(yīng)注意以下三點：(1)磁通量公式Φ＝BS，其中B⊥S.(2)方法一：面積代入S在垂直磁場方向投影．(3)方法二：磁感應(yīng)強度代入B垂直S方向分量．33/37【精講精析】

法一：把S投影到與B垂直方向，則Φ＝B·Scosθ＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb.法二：把B分解為平行于線圈平面分量B∥和垂直于線圈平面分量B⊥，B∥不穿過線圈，且B⊥＝Bcosθ，則Φ＝B⊥S＝Bcosθ·S＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb.34/37【答案】

0.12Wb【規(guī)律總結(jié)】

(1)當B與S夾角為θ時，穿過S磁通量