《2磁感应强度磁通量》教学

磁感应强度磁通量物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量。方向：小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场方向。一、磁感应强度电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度的乘积。二、磁感应强度的大小(1)保持长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。(3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比。控制变量法探究影响通电导线受力的因素。如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的。公式：B＝F/IL单位：国际单位是特斯拉，简称特，国际符号是T。1T＝1N/(A·m)磁感应强度的大小在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。1.公式B＝F/IL是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，而与F、I、L均无关。2.在定义式B＝F/IL中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线所受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关。导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同。通电导线受磁场力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零。3.磁感应强度是矢量，运算遵守平行四边形定则。(1)通电导线所受磁场力的方向不是磁场磁感应强度的方向。(2)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的“点电荷”。特别提醒(1)定义B＝F/IL是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关。(2)定义a＝Δv/Δt、E＝F/q也是比值定义法，被测量的物理量也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的。正确理解比值定义法定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即Φ＝BS。拓展：磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量。单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb,1Wb＝1T·m2。引申：B＝Φ/S，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度B又叫磁通密度。三、磁通量电场强度E磁感应强度B定义的依据①电场对电荷q有作用力F；②对电场中任一点，F∝q，F/q＝恒量(由电场决定)；③对不同点，一般来说恒量的值不同；④比值F/q可表示电场的强弱。①磁场对直线电流I有作用力F；②对磁场中任一点，F与磁场方向、电流方向有关，只考虑电流方向垂直于磁场方向的情况时，F∝IL，F/IL＝恒量(由磁场决定)；③对不同点，一般来说恒量的值不同；④比值F/IL可表示磁场的强弱。定义式E＝F/qB＝F/IL物理意义描述电场的强弱和方向表征磁场的强弱和方向方向该点正电荷的受力方向小磁针N极的受力方向场的叠加遵循矢量的平行四边形定则遵循矢量的平行四边形定则单位1N/C＝1V/m1T＝1N/(A·m)公式：Φ＝BS适用条件：①匀强磁场；②磁场与平面垂直。若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，Φ＝BScosθ式中Scosθ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”(如图所示)。磁通量的计算(1)磁通量是标量，但有正、负，若以磁感线从某一面上穿入时磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值。(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向磁通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。磁通量的正、负(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。(2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。磁通量的变化量磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时，此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和。磁通量大小的分析与判断定量计算通过公式Φ＝BS来定量计算，计算磁通量时应注意的问题：(1)明确磁场是否为匀强磁场，知道磁感应强度的大小；(2)平面的面积