江苏省南京市金陵中学河西分校高中物理《3.12 磁感应强度、磁通量》教案 新人教版选修3-1(4页).doc

-江苏省南京市金陵中学河西分校高中物理3.12 磁感应强度、磁通量教案 新人教版选修3-1【基本内容】一、磁感应强度（B）1意义：物理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱。2定义：在磁场中垂直于磁场方向放置的通电直导线，所受的安培力F与电流I和导线长度L的乘积IL（电流元）的比值，叫做磁感应强度。定义式：3方向：磁感应强度B是矢量，其方向就是该点的磁场方向。即磁感应强度方向规定为该点小磁针N所受的磁场力方向。4单位：在国际单位制中的单位是“特斯拉”，简称“特”，符号是“T”。二、磁通量（）5定义：我们把磁感应强度B跟与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，叫做穿过这个面积的磁通量。6计算式：=BS cos。是B与S的夹角。当BS时：=BS 。7单位：在国际单位制中的单位是“韦伯”，简称“韦”，符号是“Wb”。8物理意义：穿过某一面积的磁感线条数。 9磁通量是标量：无方向，但有正负。在规定磁感线沿某方向穿过平面时磁通量为正，则沿反方向穿过即为负。10磁通密度（B的大小）：垂直穿过单位面积的磁感线条数。B=/S【典例分析】例1关于磁感应强度的概念，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I乘积的比值即为磁场中某一点的磁感应强度B一小段通电导线在空间某处不受磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零C磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场的方向无关D通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向解析（1）根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”A选项未注明导线放置方向，故A选项错误；（2）当导线放置方向与电流平行时，不受磁场力作用，故B选项错误；（3）磁场内各点的磁感应强度是唯一确定的，与放入该点的电流元无关，C选项正确；（4）根据探究实验可知，电流元受磁场作用力方向与磁感应强度方向不同，故D选项错误注意：磁感应强度BFIL是反映磁场的力的性质的物理量，是利用比值法定义的，是定义式而不是决定式磁场中各处的B值是唯一确定的，与放入该点的电流元的大小、方向均无关例2为测定磁场中某处磁感应强度的大小，在磁场中该处垂直于磁场方向放入一直线电流，多次改变导线中的电流，并将电流的数值进行记录。下列四幅图象表现的是磁场该处磁感应强度B与通过导线的电流I（或1I）的关系图线，其中正确的是哪一幅或哪几幅？说明理由。解析（1）由磁感应强度B的定义式，看上去好象B与I成反比，B与成正比，从而选A、B两个答案。（2）其实磁场某处的磁感应强度的大小仅由磁场本身性质决定，与电流元及其受到的磁场作用力无关，及磁场中某处磁感应强度的大小不随电流变化，故应选CD两个正确答案。例3如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B=0.2T，单匝线圈边长ab=30cm、bc=30cm，某线圈由图示位置以ab为轴，自cd边向上转动，当转过37°角时，磁通量变化多少?（图中矩形线圈平面边与磁感线垂直，sin37°=0.6。）解析（1）在匀强磁场中计算磁通量时，因公式中面积S要与磁场方向相垂直，所以在没转前的磁通量为（2）转动之后，穿过线圈的磁通量为2=BScos370=0.2×0.3×0.3×0.8Wb=1.44×10-2 Wb（3）磁通量变化为=2-2=3.6×10-3 Wb负号表示磁通量减少。注意：磁通量的计算，一定要注意研究的平面要与磁场垂直，否则就要将这个平面在垂直于磁场方向进行投影。【知识检测】1关于磁感应强度定义式，下列说法中正确的是 （） 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电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B可能大于或等于 C磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大 D以上说法都不正确2磁感应强度的单位是T，下面哪个单位与1T单位相同？（ ）A1kgA·s2B1kg·mA·s2C1kg·m2s2D1NA·m3某地磁场的磁感应强度大约是4.0×105T，一根长为500m的电线，电流为10A，该导线可能受到磁场的作用力为（ ）A0B0.1NC0.3ND0.4N4下列关于磁通量的说法中正确的是：（）A当置于磁场中的平面垂直于磁场方向的时候，穿过平面的磁通量最小B磁感应强度也叫做磁通密度C穿过平面的磁通量小，该处的磁感应强度一定也小D穿过平面的磁通量为零，该平面所在处的磁感应强度不一定为零5一个匀强磁场约束在长方体内，它的截面是矩形abcd，如图，ab = 40cm，bc = 30cm。一根通入5A电流的直导线AC长为60cm，在纸面内平行bc方向安放时，导线受到的安培力大小为0.3N。当这条通电导线处于纸面内时，能受到匀强磁场的最大磁场力是多少？6用长度为0.8m的细长导线围成一个正方形的线框，将它放入一个匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。已知这个磁场的磁通密度为4.0 ×102Wbm2，当线框转过180°时，穿过线框的磁通量的变化量是多大?答案1B 2AD 3AB 4BD 50.5N63.2×10-3 Wb【课外阅读】磁场强度与磁感应强度 磁场强度是描述磁介质中磁场的一个辅助物理量。常用符号H表示，定义为H=(B/o)-M式中B是磁感应强度；M是磁化强度；o是真空磁导率。在线性各向同性磁介质中，M与H成正比，即MxmH，xm是磁介质的磁化率。于是上式表为Bo（1xm）HorH式中r1xm称为磁介质的相对磁导率，上式是表征介质磁化性质的介质方程。磁场强度矢量H是为了磁场的安培环路定理得到形式上简化而引入的辅助物理量。它的物理意义类似于电位移矢量D。从定义的操作方面来看，磁感应强度是完全只是考虑磁场对于电流元的作用，而不考虑这种作用是否受到磁场空间所在的介质的影响，这样磁感应强度就是同时由磁场的产生源与磁场空间所充满的介质来决定的。相反，磁场强度则完全只是反映磁场来源的属性，与磁介质没有关系。这两个概念在实际运用中各有其方便之处。在国际单位制（SI）中，磁场强度H的单位是安培米（Am）。-第 3 页-