2019_2020学年高中物理全册模块要点回眸第1点从三个角度理解“磁通量及其变化”学案粤教版选修3_2.docx

教学资料范本2019_2020学年高中物理全册模块要点回眸第1点从三个角度理解“磁通量及其变化”学案粤教版选修3_2编 辑：_时 间：_第1点从三个角度理解“磁通量及其变化”“磁通量及其变化”是学好电磁感应的一个突破口，直接关系到对楞次定律及法拉第电磁感应定律的学习与应用而在解决实际问题过程中由于对“磁通量”理解不全面，往往容易出错下面从三个角度对该知识点进行剖析1磁通量的定义磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式为BS.图1(1)面积S是指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积如图1所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场的磁感应强度B垂直，面积分别为S1和S2，且S1S2，但磁场区域恰好只有ABCD那么大，穿过S1和S2的磁通量是相同的，BS2.(2)如果面积S与磁感应强度B不垂直，可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影，也可以将面积S向着垂直于磁感应强度B的方向投影特例：BS时，0；BS时，最大(BS)(3)磁通量与线圈的匝数无关也可以简单理解为磁通量大小只取决于穿过闭合线圈的磁感线条数2磁通量的方向磁通量是标量，但有正负，若设初始时为正，则转过180时为负说明：磁通量是标量，它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出当穿过某一面的磁感线既有穿入的又有穿出的时，二者将互相抵消一部分，这类似于导体带电时的“净”电荷3磁通量的变化由公式BSsin可得磁通量的变化量21有多种形式，主要有：(1)S、不变，B改变，这时BSsin；(2)B、不变，S改变，这时SBsin；(3)B、S不变，改变，这时BS(sin2sin1)可见磁通量是由B、S及它们间的夹角共同决定的，磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑对点例题如图2所示，一水平放置的矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30角，现若使矩形线框以左边的边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中穿过线框的磁通量的改变量的大小是()图2A.BSBBSC.BSD2BS解题指导是标量，但有正负之分，在计算21时必须注意2、1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进，2、1一正一负，再考虑到有效面积，故此题选C.又如：一面积为S的矩形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，开始磁感应强度B垂直矩形线框，当其绕某一条边转动180的过程中，其磁通量的变化量2BS，而不是零答案C1下列关于磁通量的说法，正确的是 ()A在匀强磁场中，穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B磁通量是矢量，其正负表示方向C磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量D线圈匝数越多，则磁通量越大答案C解析在匀强磁场中，如果磁场与平面垂直，则穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积，A错；磁通量是标量，B错；磁通量大小与线圈的匝数无关，D错2.(多选)如图3所示是横截面为等腰直角三角形的三棱柱，其中abcd面为正方形，边长为L，将其按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下列说法中正确的是 ()图3A通过abcd面的磁通量大小为L2BB通过dcfe面的磁通量大小为L2BC通过abfe面的磁通量大小为零D通过bcf面的磁通量大小为零答案BCD解析通过abcd面的磁通量大小为L2B，A错误；dcfe面是abcd面在垂直磁场方向上的投影，所以通过dcfe面的磁通量大小为L2B，B正确；abfe面与bcf面都和磁场平行，所以通过它们的磁通量都为零，C、D正确故选B、C、D.3.如图4所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r(rR)的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为 ()图4ABR2BBr2CnBR2DnBr2答案B解析由磁通量的定义式知BSBr2，故B正确4如图5所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有电流I通过时，穿过它们的磁通量分别为a、b、c，则()图5AabbcCaccb答案B解析磁通量可以形象地理解为穿过回路的磁感线的条数；若该回路面积内有磁感线穿进和穿出两种情况，可把磁通量理解为穿过回路的净磁感线的条数当a中有电流通过时，穿过a、b、c三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线的条数c中最多，其次是b中，a中没有向外的磁感线，因此穿过闭合线圈的净磁感线条数a中最多，b中次之，c中最少，即abc，选项B正确5.边长L10cm的正方形线框有10匝，固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角30，如图6所示，磁感应强度随时间的变化规律为B23t (T)，求：图6(1)第2s末穿过线框的磁通量；(2)第3s内穿过线框的磁通量的变化量.答案(1)4102Wb(2)1.5102Wb解析(1)第2s末磁场的磁感应强度B2(232)