资源简介

13.2 磁感应强度 磁通量
预习案
预习目标
1.认识磁感应强度的概念及物理意义.
2.理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位．
3.进一步体会如何通过比值定义法定义物理量．
4.理解磁通量的概念和公式．
预习内容
预习教材109~113页，思考下列问题：
1. 磁感应强度的大小如何判断？
2. 磁感应强度与电场强度怎么比较？
预习检测
1.磁感应强度：描述磁场 和 的物理量。
磁感应强度方向：小磁针静止时 所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为 方向。
很短的一段通电导线中的 与 的乘积
2. 下列说法中正确的是( )
A. 磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流U乘积的比值，即B=点
B. 通电导线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.磁惑应强度B=只是定义式，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D. 通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
3. 关于磁场力、磁感应强度的下列说法，正确的是( )
A.通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场
B. 将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受磁场力一定相同
C.通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度的方向
D.以上说法都不正确
4. 下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，正确的
是( )
A. 电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B. 电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
C. 磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D. 磁感应强度的方向与小磁针静止后，N极所指的方向相同
探究案
学习目标
1.认识磁感应强度的概念及物理意义.
2.理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位．
3.进一步体会如何通过比值定义法定义物理量．
4.理解磁通量的概念和公式．
课堂探究
考点：
一、磁感应强度B
1.物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量
2.磁感应强度的方向：小磁针N极受力的方向
磁场的方向：小磁针静止时N极指的方向
3.磁感应强度的大小：
电流元
在物理学中，把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。
注意：
孤立的电流元是不存在的！！
实验：探究影响通电导线受力的因素
如图所示，三块相同的蹄形磁体并排放在桌面上，可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间，导线的方向与磁场的方向垂直。
控制变量法
实验步骤：
（1）当电路接在“2、3”时，调节滑动变阻器使导线中的电流增大时，观察直导线摆动角度的大小，发现角度变大，说明什么？
结论：长度相同时，电流越大，导线受磁场力越大
（2）当电路接在“2、3”时，观察直导线摆动角度的大小；然后把电路改接在“1、4”，发现角度变大，说明什么？
结论：电流相同时，长度越长，通电导线受力越大。
当通电导线和磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L成正比，由于导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积IL成正比，也就是：
B与I和L都没有关系。
比例系数B与磁场有关，描述了磁场的性质
垂直：F最大
平行：F=0
大小：B=
B与F、I、L都无关，取决于磁场本身的性质
单位：特（斯拉），符号T。1 T=1 N/（A·m）
矢量：有大小、有方向，叠加遵循平行四边形定则。
一些磁场的磁感应强度
磁感应强度与电场强度的比较
二、匀强磁场
1．磁感应强度的大小相等、方向处处相同的磁场叫匀强磁场。
2．产生方法
（1）距离很近的两个异名磁极之间的磁场（除边缘部分外）
（2）通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）
（3）相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场。
3.匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线
如何比较S1和S2处的磁场强弱？
磁感线的疏密程度
三、磁通量Φ
1.定义：设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为 S，我们把 B 与 S 的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通。
2.公式：
3.单位：韦伯，韦， Wb
4.适用条件：（1）匀强磁场；（2）磁感线与平面垂直。
5.有效面积
6.磁通量也可理解为穿过某面积的磁感线的条数。
7.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，磁通量即为负值。
8.磁通量的变化量
（1）当B 不变，有效面积S变化时，
（2）当B 变化，有效面积S不变时，
（3）当B 和有效面积S都变化时，
四、磁场的叠加问题
当空间内有几种磁场时，空间中某点的磁感应强度等于每种磁场单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和，磁感应强度矢量，叠加遵循平行四边形定则。
每根导线，在O处产生的磁感应强度大小为B，中心O处，磁感应强度为多少？
典例精析
(多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是(　　)
A B C D
变式训练
关于磁感应强度的定义式B＝ ，下列说法正确的是(　　)
A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于
B．磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比
C．磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值
D．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关
随堂检测
1.下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，不正确的是(　　)
A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同
2.(多选)关于试探电荷和电流元，下列说法正确的是(　　)
A．试探电荷在电场中一定受到电场力的作用，电场力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小
B．电流元在磁场中一定受到磁场力的作用，磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小
C．试探电荷所受电场力的方向与电场方向相同或相反
D．电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反
3.磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是(　　)
A.
B.
C.
D.
4.关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是(　　)
A．在B＝0的地方，F一定等于零
B．在F＝0的地方，B一定等于零
C．若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 N
D．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T
本课小结
参考答案
预习检测
强弱 方向 N极 磁场 电流I 导线长度
C
C
4.BCD
课堂探究
考点
典例精析
【解析】
磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定，不随F或IL的变化而变化，故B正确，D错误；当导线垂直于磁场放置时，有B＝，即F＝ILB.所以B不变的情况下F与IL成正比，故A错误，C正确．
变式训练
【解析】若电流元IL不是垂直放置在磁场中时所受的磁场力为F，则磁感应强度B不等于，A错误；磁感应强度与电流元受到的力的大小无关，与电流元也无关，故B、C错误，D正确．
随堂检测
1. 【解答】电场强度的方向就是正电荷所受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针N极所受磁场力的方向或小磁针静止时N极所指的方向．故只有A项错误．
2. 【解答】电荷在电场中一定受电场力的作用，且E＝，A正确；正电荷所受电场力的方向与电场方向相同，负电荷所受电场力的方向与电场方向相反，C正确；电流元在磁场中与磁场方向垂直放置时，一定受磁场力的作用，并且B＝，平行时不受磁场力，B错误；磁感应强度的方向不是根据电流元的受力方向规定的，D错误．
3. 【解答】当导线与磁场方向垂直时，由公式B＝知，磁感应强度B的单位由F、I、L的单位决定．在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T，则1 T＝1.
4. 【解答】应用公式B＝或F＝IBL时要注意导线必须垂直于磁场方向放置．故B、C、D选项错．应选A.

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