内容正文:
5.3 磁感应强度 磁通量 学案
学习目标:
1.理解磁感应强度的定义,知道它是描述磁场强度的物理量
2.会对磁感应强度进行合成与分解
3.理解什么是磁通量,知道其与磁感应强度的关系,并能进行磁通量的计算,能初步判断磁通量的变化情况。
基础知识:
一、磁感应强度
1.物理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱和方向,规定:穿过垂直磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。
2.磁感应强度的单位:在国际单位制中的单位是特斯拉,简称特,1 T=1.
3.强弱和方向处处相同的磁场.匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线.
二、磁通量
1.设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,简称磁通.
用字母Φ表示磁通量,则Φ=BS.
在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb.
2.当平面与磁场方向不垂直时,穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场B的方向的投影面积进行计算,即Φ=BS⊥=BScos_θ(如图).
重难点理解:
1、 磁感应强度的理解
1.物理意义:磁感应强度是描述磁场力的性质的物理量.磁感应强度为矢量,
2.磁感应强度的方向:磁感应强度的方向就是磁场的方向,即静止时小磁针N极所指的方向(注意:没有把通电导线受力的方向规定为磁感应强度的方向).
二、对磁通量的理解
(1)磁通量公式Φ=BS具有一定的适用条件:①磁场必须是匀强磁场;②磁感线与线圈平面垂直,如不垂直则取平面在磁场垂直方向的投影面积.
(2)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,磁感线从此面穿出时即为负值.设定正负后,分别求出穿出和穿入的磁通量,其代数和即为合磁通量.也可以理解为合磁通量在数值上等于穿过平面的净磁感线条数.
典例1.如图所示,电流从A点分两路通过对称的环形支路汇合于B点,则环形支路的圆心O处的磁感应强度为 ( )
A.垂直于环形支路所在平面,且指向“纸外”
B.垂直于环形支路所在平面,且指向“纸内”
C.大小为零
D.在环形支路所在平面内,指向B点
【解析】由安培定则可判断上边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向里,下边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向外,方向相反,两环形支路的电流相等,环形电流支路的圆心O与两支路间的距离相等,所以O处的磁感应强度为零.答案 C
典例