【优化方案】高二物理 第3章第三节磁感应强度 磁通量课件 教科

第三节磁感应强度磁通量课标定位学习目标：1.知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位．2．会用磁感应强度的定义式进行有关计算．3．知道匀强磁场、磁通量的概念，会用磁通量的公式进行简单的计算．4．了解利用安培力测定磁感应强度的原理．重点难点：磁感应强度的理解和应用，磁通量的计算和应用．

核心要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课前自主学案一、磁感应强度1．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，也是_____的方向．2．意义：描述磁场的____________的物理量，表示符号为___.3．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的________跟电流I和导线长度L的乘积IL的______叫做通电导线所在处的磁感应强度．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TT二、匀强磁场1．定义：___________处处相同的磁场．2．磁感线：间隔相同的_______．3．实例：距离很近的两个异名磁极间的磁场．4．当通电导线与磁感线不垂直时，如图3－3－1所示，电流方向与磁感线方向成θ角，通电导线所受的安培力为F＝_________.强弱、方向平行线ILBsinθ图3－3－1三、磁通量1．定义：匀强磁场磁感应强度B和与磁场方向______的平面面积S的乘积，即Φ＝____.2．单位：_____，简称韦，符号____,1____＝1T·m2.3．引申：B＝，因此磁感应强度B又叫__________．垂直BS韦伯WbWb磁通密度四、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的________与磁感应强度的关系测磁感应强度的大小．2．内容：把矩形导线框吊在_________的一臂，使天平平衡．当接通电流，矩形导线框的一条边受到向下的安培力作用时，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的磁感应强度B＝______.安培力精密天平砝码BIL＝mg核心要点突破2．磁感应强度B的大小只取决于磁场本身的性质，与F、I、L无关．3．磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向，或者是N极所受磁场力的方向，其大小根据电流元受力来计算．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．4．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称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”．5．我们要找的是磁场中某一点磁感应强度的大小，因此要把电流元放入磁场中这一点，这要求电流元要足够短．二、磁磁感应应强度度B与电场场强度度E的比较较特别提提醒：：(1)磁感应应强度度B是描述述磁场场力的的性质质的物物理量量，电电场强强度E是描述述电场场力的的性质质的物物理量量，E的方向向是该该点正正电荷荷的受受力方方向，，B的方向向与该该点电电流元元所受受力方方向既既不相相同，，也不不相反反，F的方向向由后后面学学习的的左手手定则则判定定．(2)磁场与与电场场，磁磁感应应强度度与电电场强强度有有很多多相似似之处处，学学习中中要加加以类类比、、分析析，找找出其其中的的不同同与相相同之之处，，加深深对两两组概概念的的理解解．解析：：选A.电场强强度的的方向向就是是正电电荷受受的电电场力力的方方向，，磁感感应强强度的的方向向是磁磁针N极受力力的方方向．．只有有A项错误误．三、对对磁通通量的的进一一步理理解1．磁通通量的的计算算(1)公式：：Φ＝BS.适用条条件：：①匀匀强磁磁场；；②磁感感线与与平面面垂直直．(2)在匀强强磁场场B中，若若磁感感线与与平面面不垂垂直，，公式式Φ＝BS中的S应为平平面在在垂直直于磁磁感线线方向向上的的投影影面积积．2．磁通量的的正负(1)磁通量是标标量，但有有正负，当当磁感线从从某一面上上穿入时，，磁通量为为正值，则则磁感线从从此面穿出出时即为负负值．(2)若同时有磁磁感线沿相相反方向穿穿过同一平平面，且正正向磁通量量为Φ13．磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1.(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.特别提醒：：计算穿过过某面的磁磁通量变化化量时，要要注意前、、后磁通量量的正、负负值，如原原磁通量Φ1＝BS，当平面转转过180°后，磁通量量Φ2＝－BS，磁通量的的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.即时应用(即时突破，，小试牛刀刀)3．有一个矩矩形线圈，，线圈平面面与磁场方方向成α角，如图3－3－2所示．设磁磁场为匀强强磁场，磁磁感应强度度为B，线圈面积积为S，则穿过线线圈的磁通通量为多大大？图3－3－2解析：这是是一种线圈圈平面与磁磁场方向不不垂直的情情况，不能能直接使用用公式Φ＝BS来计算，应应该把S投影到与B垂直的方向向上，投影影面积为Ssinαα，所以Φ＝BSsinα.答案：BSsinα课堂互动讲练类型一对磁感应强度的理解例1【精讲精析】根据磁感应应强度的定定义，通电电导线应为为“在磁场场中垂直于于磁场方向向的通电导导线”，本本题A选项未注明明导线放置置的方向，，所以是错错误的．通电导线若若放置方向向与磁场方方向平行时时，也不受受磁场力作作用，所以以B选项也是是错误的的．在磁场场场源稳定定的情况况下，磁磁场内各各点的磁磁感应强强度(含大小和和方向)都是唯一一确定的的，与放放入该点点的检验验电流导导线无关关．选项项C正确．磁场方向向是小磁磁针N极所受磁磁场力的的方向，，与通电电导线所所受磁场场力的方方向不同同，故选选项D错误．【答案】C变式训练练1下列关于于磁感应应强度的的说法正正确的是是()A．通电导导线受磁磁场力大大的地方方磁感应应强度一一定大B．通电导导线在磁磁感应强强度大的的地方受受力一定定大C．放在匀匀强磁场场中各处处的通电电导线，，受力大大小和方方向处处处相同D．磁感应应强度的的大小和和方向跟跟放在磁磁场中的的通电导导线受力力的大小小和方向向无关解析：选选D.因为磁场场中某点点的磁感感应强度度的大小小和方向向由磁场场本身决决定，与与通电导导线的受受力及方方向都无无关，所所以A选项错，，D选项正确确．因为为通电导导线在磁磁场中受受力的大大小不仅仅与磁感感应强度度有关，，而且与与通电导导线的取取向有关关，故B选项错．．对C选项虽然然匀强磁磁场中磁磁感应强强度处处处相等，，但当导导线在各各个位置置的方向向不同时时，磁场场力是不不相同的的(导线与磁磁场垂直直时受磁磁场力最最大，与与磁场平平行时受受磁场力力为零)，而C选项中没有说说明导线在各各个位置的取取向是否相同同，所以C选项错．故正正确答案为D.类型二磁感应强度的计算例2在磁场中某一一点放入一通通电导线，导导线与磁场垂垂直，导线长长1cm，电流为5A，所受磁场力力为5×10－2N．求：(1)这点的磁感应应强度是多大大？(2)若让导线与磁磁场平行，这这点的磁感应应强度多大？？通电导线受受到的磁场力力多大？【答案】(1)1T(2)1T0变式训练2在匀强磁场中中某处P放一个长度为为L＝20cm、通电电流I＝0.5A的直导线，测测得它受到的的最大磁场力力F＝1.0N，其方向竖直直向上，现将将该通电导线线从磁场撤走走，则P处磁感应强度度为()A．零B．10T，方向竖直向向上C．0.1T，方向竖直向向下D．10T，方向肯定不不沿竖直向上上的方向解析：选D.磁场中某点的的磁感应强度度由场源决定定，与有没有有检验电流无无关，磁感应应强度的方向向规定为小磁磁针静止时N极所指的方向向，不是电流流元的受力方方向，故D正确．类型三对磁通量的理解和计算例3如图3－3－3所示，线圈平平面与水平方方向夹角θ＝60°，磁感线竖直直向下，线圈圈平面面积S＝0.4m2，匀强磁场磁磁感应强度B＝0.6T，则穿过线圈圈的磁通量Φ为多少？图3－3－3【思路点拨】解答本题应注注意以下三点点：(1)磁通量公式Φ＝BS，其中B⊥S.(2)方法一：面积积代入S在垂直磁场方方向的投影．．(3)方法二：磁感感应强度代入入B垂直S方向的分量．．【精讲精析】法一：把S投影到与B垂直的方向，，则Φ＝B·Scosθ＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb.法二：把B分解为平行于于线圈平面的的分量B∥和垂直于线圈圈平面的分量量B⊥，B∥不穿过线圈，，且B⊥＝Bcosθ，则Φ＝B⊥S＝Bcosθ··S＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb.【答案】0.12Wb【规律总结】(1)当B与S夹角为θ时，穿过S的磁通量为Φ＝B·Ssinθ＝Bsinθ··S.(2)磁通量有正、、负，但正、、负号不代表表方向，仅代代表磁感线穿穿入或穿出．．变式训练3如图3－3－4所示，面积是是0.5m2的矩形导线圈圈处于磁感应应强度为20T的匀强磁场中中，线圈平面面与磁场垂直直，穿过该线线圈的磁通量量是多少？若若线圈平面与与磁场方向夹夹角为θ＝