高中物理第三章磁场磁感应强度磁通量参考省公开课一等奖新课获奖课件

第三节磁感应强度磁通量1/37

关键关键点突破课堂互动讲练知能优化训练第三节磁感应强度磁通量课前自主学案2/37课标定位学习目标：1.知道磁感应强度定义，知道其方向、大小、定义式和单位．2．会用磁感应强度定义式进行相关计算．3．知道匀强磁场、磁通量概念，会用磁通量公式进行简单计算．4．了解利用安培力测定磁感应强度原理．重点难点：磁感应强度了解和应用，磁通量计算和应用．3/37课前自主学案一、磁感应强度1．方向：小磁针静止时_____所指方向要求为该点磁感应强度方向，也是_____方向．2．意义：描述磁场____________物理量，表示符号为___.3．定义：在磁场中垂直于磁场方向通电导线受到________跟电流I和导线长度L乘积IL______叫做通电导线所在处磁感应强度．4．定义式：B＝______.5．单位：特斯拉，简称___，符号__,1__＝1.N极磁场强弱及方向B安培力F比值特TT4/37二、匀强磁场1．定义：___________处处相同磁场．2．磁感线：间隔相同_______．3．实例：距离很近两个异名磁极间磁场．4．当通电导线与磁感线不垂直时，如图3－3－1所表示，电流方向与磁感线方向成θ角，通电导线所受安培力为F＝_________.强弱、方向平行线ILBsinθ图3－3－15/37三、磁通量1．定义：匀强磁场磁感应强度B和与磁场方向______平面面积S乘积，即Φ＝____.2．单位：_____，简称韦，符号____,1____＝1T·m2.3．引申：B＝

，所以磁感应强度B又叫__________．垂直BS韦伯WbWb磁通密度6/37四、利用安培力测定磁感应强度1．原理：利用通电导线在磁场中受到________与磁感应强度关系测磁感应强度大小．2．内容：把矩形导线框吊在_________一臂，使天平平衡．当接通电流，矩形导线框一条边受到向下安培力作用时，可在天平另一端加上_____．若当所加砝码重为mg时，天平再次平衡，可知此时线框所受安培力_________，由此可求得导线所在处磁感应强度B＝______.安培力精密天平砝码BIL＝mg7/37关键关键点突破8/372．磁感应强度B大小只取决于磁场本身性质，与F、I、L无关．3．磁感应强度方向是磁场中小磁针静止时N极所指方向，或者是N极所受磁场力方向，其大小依据电流元受力来计算．通电导线受力方向不是磁感应强度方向．4．磁感应强度定义式也适合用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称为“电流元”，相当于静电场中“试探电荷”．5．我们要找是磁场中某一点磁感应强度大小，所以要把电流元放入磁场中这一点，这要求电流元要足够短．9/3710/3711/37D．磁场中某点磁感应强度方向与放在该点小磁针N极所受磁场力方向一致12/37二、磁感应强度B与电场强度E比较13/37尤其提醒：(1)磁感应强度B是描述磁场力性质物理量，电场强度E是描述电场力性质物理量，E方向是该点正电荷受力方向，B方向与该点电流元所受力方向既不相同，也不相反，F方向由后面学习左手定则判定．(2)磁场与电场，磁感应强度与电场强度有很多相同之处，学习中要加以类比、分析，找出其中不一样与相同之处，加深对两组概念了解．14/3715/37解析：选A.电场强度方向就是正电荷受电场力方向，磁感应强度方向是磁针N极受力方向．只有A项错误．16/37三、对磁通量深入了解1．磁通量计算(1)公式：Φ＝BS.适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直．(2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中S应为平面在垂直于磁感线方向上投影面积．17/372．磁通量正负(1)磁通量是标量，但有正负，当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，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面磁通量ΔΦ＝Φ1－Φ2.3．磁通量改变量ΔΦ＝Φ2－Φ1.(1)当B不变，有效面积S改变时，ΔΦ＝B·ΔS.(2)当B改变，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S.(3)B和S同时改变，则ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS.18/37尤其提醒：计算穿过某面磁通量改变量时，要注意前、后磁通量正、负值，如原磁通量Φ1＝BS，当平面转过180°后，磁通量Φ2＝－BS，磁通量改变量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.19/37即时应用

(即时突破，小试牛刀)3．有一个矩形线圈，线圈平面与磁场方向成α角，如图3－3－2所表示．设磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈磁通量为多大？图3－3－220/37解析：这是一个线圈平面与磁场方向不垂直情况，不能直接使用公式Φ＝BS来计算，应该把S投影到与B垂直方向上，投影面积为Ssinα，所以Φ＝BSsinα.答案：BSsinα21/37课堂互动讲练类型一对磁感应强度了解例122/3723/37【精讲精析】

依据磁感应强度定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向通电导线”，本题A选项未注明导线放置方向，所以是错误．通电导线若放置方向与磁场方向平行时，也不受磁场力作用，所以B选项也是错误．在磁场场源稳定情况下，磁场内各点磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定，与放入该点检验电流导线无关．选项C正确．磁场方向是小磁针N极所受磁场力方向，与通电导线所受磁场力方向不一样，故选项D错误．【答案】

C24/3725/37变式训练1

以下关于磁感应强度说法正确是(

)A．通电导线受磁场力大地方磁感应强度一定大B．通电导线在磁感应强度大地方受力一定大C．放在匀强磁场中各处通电导线，受力大小和方向处处相同D．磁感应强度大小和方向跟放在磁场中通电导线受力大小和方向无关26/37解析：选D.因为磁场中某点磁感应强度大小和方向由磁场本身决定，与通电导线受力及方向都无关，所以A选项错，D选项正确．因为通电导线在磁场中受力大小不但与磁感应强度相关，而且与通电导线取向相关，故B选项错．对C选项即使匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置方向不一样时，磁场力是不相同(导线与磁场垂直时受磁场力最大，与磁场平行时受磁场力为零)，而C选项中没有说明导线在各个位置取向是否相同，所以C选项错．故正确答案为D.27/37类型二磁感应强度计算例2

在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1cm，电流为5A，所受磁场力为5×10－2N．求：(1)这点磁感应强度是多大？(2)若让导线与磁场平行，这点磁感应强度多大？通电导线受到磁场力多大？28/3729/37【答案】

(1)1T

(2)1T

030/37变式训练2

在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm、通电电流I＝0.5A直导线，测得它受到最大磁场力F＝1.0N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度为(

)A．零B．10T，方向竖直向上C．0.1T，方向竖直向下D．10T，方向必定不沿竖直向上方向解析：选D.磁场中某点磁感应强度由场源决定，与有没有检验电流无关，磁感应强度方向要求为小磁针静止时N极所指方向，不是电流元受力方向，故D正确．31/37类型三对磁通量了解和计算例3

如图3－3－3所表示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6T，则穿过线圈磁通量Φ为多少？图3－3－332/37【思绪点拨】

解答本题应注意以下三点：(1)磁通量公式Φ＝BS，其中B⊥S.(2)方法一：面积代入S在垂直磁场方向投影．(3)方法二：磁感应强度代入B垂直S方向分量．33/37【精讲精析】

法一：把S投影到与B垂直方向，则Φ＝B·Scosθ＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb.法二：把B分解为平行于线圈平面分量B∥和垂直于线圈平面分量B⊥，B∥不穿过线圈，且B⊥＝Bcosθ，则Φ＝B⊥S＝Bcosθ·S＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb.34/37【答案】

0.12Wb【规律总结】

(1)当B与S夹角为θ时，穿过S磁通量