磁感应强度 磁通量 导学案1- 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第第页题目磁感应强度磁通量课型新授课主备人学习目标1、知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。（重点）2、能运用磁感应强度的定义式进行有关计算。（重、难点）3．知道匀强磁场的概念及特点。4．知道磁通量的概念，会计算磁通量的大小。（重点）基础知识一、磁感应强度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：小磁针静止时N极所指的方向。3．磁感应强度的大小：在通电导线与磁场垂直的情况下，导线受到的磁场力F与导线中的电流I、导线的长度l乘积的比值，定义式：B＝eq\f(F,Il)。4．单位：特斯拉，简称特，符号是T,1T＝1eq\f(N,A·m)。5．对磁感应强度的理解(1)磁感应强度是反映磁场性质的物理量，描述了磁场的强弱和方向。(2)对于定义式B＝eq\f(F,Il)，不能理解为B与F成正比，与Il成反比。B由磁场本身决定，与F、l无关，与是否引入电流也无关。(3)在定义式B＝eq\f(F,Il)中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为通电导线在磁场中所受磁场力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的放置方向有关。(4)磁感应强度的方向是磁场中的小磁针静止时N极所指的方向，或者是N极所受磁场力的方向。(5)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时l应尽可能地短，Il称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”。二、匀强磁场1．匀强磁场：如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。2．匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线。三、磁通量1．定义：匀强磁场的磁感应强度B与垂直磁场方向的平面面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量。形象理解：表示穿过某一面积的磁感线条数。若穿过某一面积的磁感线既有穿出，又有穿入，穿过该面积的合磁通量为净磁感线的条数。2．公式：Φ＝BS。3．单位：韦伯，简称韦，符号是Wb,1Wb＝1T·m2。4．磁通量的理解与计算(1)在公式Φ＝BS中，B与S必须相互垂直，如图1所示。(2)如图2所示，如果B与S不垂直，应用B乘S在垂直磁场方向上的投影S′，即Φ＝BS′＝BScosθ(或Φ＝SB′＝SBsinα，Bsinα为B在垂直于平面S方向上的分量，如图3所示)。(3)磁通量不是矢量而是标量，但有正、负之分，其正、负表示与规定的平面的正面相同还是相反。磁通量的意义可以用磁感线的条数形象地说明，如果从正面穿过平面S的磁通量大小为Φ，从反面穿过平面S的磁通量大小为Φ′，那么Φ－Φ′的大小可以理解为：与相反方向穿过平面S的磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数。(4)磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1。由公式Φ＝BSsinα可知，改变磁通量的基本方法有三种：①改变磁感应强度B的大小；②改变处在磁场中闭合回路的面积S的大小；③改变B与S之间的夹角大小。易错易混练(1)小磁针N极的受力方向为该点磁场的方向，也是该点磁感应强度的方向。(√)(2)通电导线如果没有受到磁场力的作用则该处一定没有磁场。(×)(3)电流受到磁场力的方向就是磁场的方向。(×)(4)由B＝eq\f(F,Il)可知，B与F成正比，与Il成反比。(×)(5)磁感应强度的大小和方向是客观存在的，由场源物质决定，与是否放通电导线无关。(√)(6)磁通量越大，磁场越强。(×)(7)匀强磁场中，磁通量等于磁感应强度与面积的乘积。(×)课堂拓展考向1对磁感应强度的理解1．关于磁感应强度B，下列说法正确的是(B)A．B与F成正比，与Il成反比B．B的大小与F、Il无关C．当一段通电导线在空间某处受到的力为零时，该处一定没有磁场D．一段通电导线，保持电流I与导线长l不变，放在同一匀强磁场中，不管如何放置，它受到的力一定相同考向2磁感应强度的计算2．(教材113页2题变式)长2cm的通电直导线垂直于某匀强磁场的方向放置，当通过导线的电流为2A时，它受到的磁场力大小为4×10－3N。(1)该处的磁感应强度B是多大？(2)若电流不变，导线长度减小到1cm，则它在磁场中受到的力F和该处的磁感应强度B各是多大？(3)若导线长度不变，电流增大为5A，则它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B各是多大？(4)若让导线与磁场方向平行，该处的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？考向3磁感应强度的方向3．(多选)有关磁感应强度B的方向，下列说法正确的是(BD)A．B的方向就是小磁针N极所指的方向B．B的方向与小磁针在任何情况下N极的受力方向一致C．B的方向就是通电导线的受力方向D．B的方向就是该处磁场的方向考点二匀强磁场4．(多选)下列关于匀强磁场的说法正确的是(BCD)A．各点的磁感应强度大小相等的磁场一定是匀强磁场B．匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线C．如图甲，距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场，除边缘部分外，可以认为是匀强磁场D．如图乙，两个平行放置较近的线圈通电时，其中间区域的磁场可近似为匀强磁场考点三磁通量考向1对磁通量的理解5．下列关于磁通量的说法中正确的是(B)A．磁通量有正负之分，所以磁通量是矢量B．引入磁通量的概念，是为了描述磁场中某一个面的磁场分布情况C．引入磁通量的概念，是为了描述磁场中某一点的磁场分布情况D．由磁通量计算式Φ＝BS可知，在匀强磁场中磁通量就等于磁感应强度与线圈面积的乘积考向2磁通量大小的定性判断6.eq\a\vs4\al(物理观念命题)如图所示，在下列四种情况中穿过线圈的磁通量不发生变化的是(B)A．导线中的电流I增大B．线圈向下平动C．线圈向右平动D．线圈向左平动考向3磁通量及磁通量变化量的计算7．如图所示，正方形线圈abcO边长为0.8m，匀强磁场沿x轴正方向，B＝0.2T，线圈在图示位置绕Oz轴转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？培优对点练培优磁感应强度的叠加8.eq\a\vs4\al(科学思维命题)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流大小均为I，方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是(C)A．B1＝B2>B3B．B1＝B2＝B3C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里误区针对练误区一误认为磁通量公式Φ＝BS中的S一定是线圈包围的面积，且误认为磁通量Φ＝NBS(N是匝数)9.如图所示，圆形线圈的匝数为100匝、面积为0.5m2，在该圆形线圈平面内有一个面积为0.1m2的正方形区域，该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为2T，则穿过该圆形线圈的磁通量为(D)A．100WbB．20WbC．1WbD．0.2Wb误区二因忽略公式B＝eq\f(F,IL)、F＝BIL的应用条件而致错10．把长度为l、电流为I的一小段电流元先后放入某磁场中的A、B两点，电流元在A点受到的磁场力较大，则(B)A．A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B．A、B两点磁感应强度可能相等C．A、B两点磁感应强度一定不相等D．A点磁感应强度一定小于B点磁感应强度随堂检测1．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流为I、长度为L、受力为F，则可以用eq\f(F,IL)表示磁感应强度B的是(B)A．①②B．①③C．②③D．③④2．磁感应强度的单位特斯拉(T)用国际单位制的基本单位可表示为(D)A.eq\f(N,A·m) B.eq\f(kg,A·s)C.eq\f(kg·m2,A) D.eq\f(kg,A·s2)3．如图所示的磁场中，S1处有一个竖直放置的闭合圆形线圈，在把它经S2移到S3处的过程中，穿过线圈的磁通量(A)A．变大 B．变小C．先变大，再变小 D．先变小，再变大4