2019-2020学年辽宁物理高二上必修3（课件+教师用书+课时分层作业）：主题4 2　磁感应强度　磁通量 (3份打包)

2　磁感应强度　磁通量 [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．(重点)3.进一步体会如何通过比值定义法定义物理量．(难点)4.理解磁通量的概念和公式． 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．方向：小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场方向． 二、磁感应强度的大小 1．电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度的乘积． 2．控制变量法探究影响通电导线受力的因素 如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的． (1)保持长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小． (2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小． (3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比． 3．磁感应强度的大小 在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度． 4．公式：B＝ 5．单位：国际单位是特斯拉，简称特，国际符号是T,1 T＝1. 三、磁通量 1．定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即Φ＝BS. 2．拓展：磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量． 3．单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝1_T·m2. 4．引申：B＝，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度B又叫磁通密度. 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向． (×) (2)电流为I，长度为L的通电导线放入磁感应强度为B的磁场中受力的大小一定是F＝ILB. (×) (3)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关，与有无通电导线也无关． (√) (4)公式B＝说明B与F成正比，与IL成反比． (×) (5)磁感应强度等于垂直穿过单位面积的磁通量． (√) (6)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量． (×) 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I乘积的比值，即B＝ 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．磁感应强度B＝只是定义式，它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置，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 C　[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”，只有在这个方向导线所受磁场力才最大，本题A选项未注明导线放置的方向，所以是错误的．通电导线若放置方向与磁场平行时，不受磁场力作用，所以B选项也是错误的．在磁场场源稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的，与放入的检验通电导线无关，选项C正确．磁场力方向与磁感应强度方向垂直，选项D错误．] 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．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2 B　[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．] 对磁感应强度的理解 1.公式B＝是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，而与F、I、L均无关． 2．在定义式B＝中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线所受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关．导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同．通电导线受磁场力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零． 3．磁感应强度是矢量，运算遵守平行四边形定则． (1)通电导线所受磁场力的方向不是磁场磁感应强度的方向． (2)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的“点电荷”． 【例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(　　) A　　　　　B　　　　C　　　　D BC　[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．] 正确理解比值定义法 (1)定义B＝是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关． (2)定义a＝也