新教材同步辅导2023年高中物理第六章电磁现象与电磁波第二节磁感应强度课件粤教版必修第三册

第六章电磁现象与电磁波学习目标STSE情境导学1.知道磁感应强度的概念及物理意义.（重点）2.理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位.（重点）3.进一步体会如何通过比值定义法定义物理量.4.知道磁通量，通过计算磁通量的大小进一步理解定量描述磁场的方法.（难点）不同的磁铁其周围磁铁周围的磁的磁场强弱不同，感应强度方向故吸引的图钉个数不同，所以小也不同

磁针N极的指

向不同

知识点一磁感应强度的方向1.磁感应强度的物理意义.用磁感应强度来描述磁场的强弱和方向.2.磁感应强度的方向.物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针N极受力的方向，亦即小磁针静止时N极所指的方向.知识点二磁感应强度的大小匀强磁场1.磁感应强度B.(2)单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T，1T＝1N/（A·m）.2.匀强磁场.(1)特点：磁感应强度的大小和方向处处相同.(2)匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线.知识点三磁通量1.磁感应强度B与面积S的乘积叫作穿过该平面的磁通量，用符号Φ表示.2.公式：Φ＝BS.3.单位：在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb.A

BC

D2.（多选）下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是（）A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致C.磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定D.磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在磁场中放入通电导线无关解析：磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向，即N极受力方向一致，故A正确，B错误；磁场中某点磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在磁场中放入通电导线无关，故C错误，D正确.答案：AD学习小结1.磁感应强度概念的提出是为了更准确描述磁场.2.根据比值定式法的特点理解磁通量探究一对磁感应强度的理解1.磁场的决定因素：磁感应强度是定量描述磁场的物理量，磁场中某点的磁感应强度的大小取决于磁场本身，与其他因素无关.2.磁感应强度的特点.(1)磁感应强度是反映磁场强弱的物理量，它是用比值法定义的物理量，由磁场自身决定，与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关.(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，IL称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”.(3)因为通电导线取不同方向时，其受力大小不相同，故在定义磁感应强度时，式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力.(4)磁感应强度的方向可以有以下几种表述方式.①小磁针静止时N极所指的方向，即N极受力的方向.②小磁针静止时S极所指的反方向，即S极受力的反方向.③磁感应强度的方向就是该点的磁场方向.(5)磁感应强度B为矢量，它有大小及方向，分别表示磁场的强弱与方向.(6)磁感应强度的叠加规律：满足平行四边形定则.3.磁感应强度与电场强度的比较.【典例1】关于磁感应强度的方向，下面说法正确的是（）A.磁感应强度的方向就是小磁针N极所指的方向B.磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极的受力方向一致C.磁感应强度的方向由放置在该点的小磁针静止时N极所指方向决定D.若把放置在磁场中的小磁针移走，则该点磁感应强度的方向就会发生变化解析：磁感应强度的方向，是小磁针N极的受力方向，也是小磁针静止时N极所指方向，A错误，B正确；磁场中某点磁感应强度的方向由磁场本身决定，与小磁针无关，C、D错误.答案：B磁场方向的四种表述(1)磁感应强度方向.(2)磁感线的切线方向.(3)小磁针在该点N极受力的方向.(4)小磁针静止时N极的指向.1.（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（）2.长2cm的通电直导线垂直于大小、方向恒定的磁场的方向放置，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？探究二对磁通量的进一步理解1.磁通量的计算.(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中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.如果磁场B不与我们研究的对象垂直，例如图中的S，则有S⊥＝Scosθ，Φ＝BScosθ.式中Scosθ即为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积，我们称之为“有效面积”.2.磁通量的正负.(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，穿出时即为负值.(2)若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，则穿过该平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2.3.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ΔΦ≠ΔB·ΔS.磁感线的净条数定性表示磁通量B环面积大，但磁感线的净条数比A环中少，故ΦA＞ΦB.5.与磁感线条数的关系.磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁感线同时穿过同一面积时，磁通量指的是合磁场的磁感线穿过其面积的条数，即此时的磁通量为合磁通量.【典例2】

如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10cm.现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C（圆中未画出），圆心均在O处，A线圈的半径为1cm，共10匝；B线圈的半径为2cm，只有1匝；C线圈的半径为0.5cm，只有1匝.(1)在磁感应强度B减为0.4T的过程中，A和B线圈中的磁通量改变了多少？(2)在磁场方向转过30°角的过程中，C线圈中的磁通量改变了多少？磁通量大小的分析与判断1.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S应为磁感线通过的有效面积.当平面S与磁场方向不垂直时，应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角，准确找出垂直面积.(3)线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关，即磁通量的大小不受线圈匝数的影响.2.定性判断.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.3.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面.若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（）A.πBR2

B.πBr2C.nπBR2 D.nπBr2解析：磁通量与线圈匝数无关，且磁感线穿过的面积为πr2，而并非πR2，故B正确.答案：B4.如图所示，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，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？解析：线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥＝Scos60°＝0.4×0.5m2＝0.2m2，穿过线圈的磁通量Φ＝BS⊥＝0.6×0.2Wb＝0.12Wb.线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量Φ2＝－BS＝－0.6×0.4Wb＝－0.24Wb，故磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ|＝|－0.24－0.12|Wb＝0.36Wb.答案：0.12Wb

0.36Wb5.如图所示，两个同心放置的平面金属圆环、条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量Φa、Φb间的关系是（）A.Φa＞Φb

B.Φa＜ΦbC.Φa＝Φb D.