第5章 第3、4节 磁感应强度 磁通量 磁与现代科技-2020-2021学年高中物理选修3-1【导学教程】同步辅导（鲁科版）word

第3、4节　磁感应强度　磁通量　磁与现代科技 [学习目标] 1．知道磁感应强度的物理意义及单位。 2．知道匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线分布情况。 3．知道磁通量的概念，并会计算磁通量。 4．知道磁现象在生活、生产中的应用，培养将科学服务于人类的思想。[来源:学科网] [来源:学科网ZXXK] 一、磁感应强度 1．磁感应强度 (1)定义：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度，符号用B表示。 (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。1 T＝1 N/(A·m)。 (3)方向：B是矢量，其方向就是磁场方向，即小磁针静止时N极所指的方向，也是小磁针N极受力的方向。 (4)物理意义：描述磁场的强弱和方向。 2．匀强磁场 (1)定义：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。 (2)特点 ①B处处相等。 ②磁感线是平行且等间距的一组平行直线。 (3)实例：距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边缘部分外可以认为是匀强磁场；长直通电螺线管内部(除两端附近)的磁场也是匀强磁场，如图5－3－1所示。 图5－3－1 3．磁场的叠加 如果空间有几个磁场同时存在，它们的磁场就互相叠加，这时某点的磁感应强度就等于各磁场在该点的磁感应强度的矢量和。 二、磁通量 1．磁通量 (1)定义：磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数叫做穿过这个面积的磁通量。 (2)计算公式：Φ＝BS，此公式的适用条件： ①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。 (3)单位：在国际制单位制中是韦伯，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝1 T·m2。 (4)磁通量是一个只用大小就能描述的物理量，是标量。 2．磁通密度 磁感应强度又称磁通密度，B＝，其中S为垂直于磁场方向的面积，表示磁感应强度等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁感线条数。 三、磁与现代科技 1．记录与磁 (1)应用：磁记录可以用来记录声音、影像，也可以用来记录其他信息。磁记录可以应用到电脑、电视、人造卫星和太空船的信息记录和传送上。 (2)原理：磁记录利用电流的磁效应，读取信息利用电磁感应原理。 2．交通与磁 (1)应用：磁技术在交通中的应用是制成了磁悬浮列车。 (2)形式：磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和超导电磁铁相斥方式两种形式。 (3)原理：运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。 [自主诊断]——判正误 　(1)磁感应强度的方向就是磁场方向。(√) (2)磁感应强度只描述磁场的强弱，而不描述磁场的方向。(×) (3)磁感应强度大小处处相等的区域是匀强磁场。(×) (4)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量。(×) (5)磁通量越大，磁感应强度越大。(×) (6)穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零。(√) 考点一　对磁感应强度的理解 1．磁感应强度的大小[来源:学科网ZXXK] 磁感应强度的大小反映该处磁场的强弱，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置，与其他因素无关。 2．磁感应强度的方向 磁感应强度的方向就是该处磁场的方向，规定为小磁针静止时北极的指向，也可以表示为磁感线在该点的切线方向。 3．磁感应强度是矢量，遵循平行四边形定则的运算关系。 说明：(1)磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同。 (2)磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针的存在与否无关。 [例1]　如图5－3－2所示，在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里，以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点，连线ac和bd是相互垂直的两条直径，且b、d在同一竖直线上，则 图5－3－2 A．c点的磁感应强度的值最小 B．b点的磁感应强度的值最大 C．b、d两点的磁感应强度相同 D．a、b两点的磁感应强度相同 [解析]　用安培定则(右手螺旋定则)判断通电直导线在a、b、c、d四个点上所产生的磁场方向，如图所示：a点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加后磁感应强度变大，b点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，方向向左上。c点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变小，d点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上。d点与b点叠加后的磁感应强度大小相等，但是方向不同。故选A。 [答案]　A [规律总结] 在求解电流磁场的叠加问题时，应用的知识点有安培定则和平行四边形定则，用安培定则判断出各个电流产生的磁场的方向，再用平行四边形定则求解磁感应强度的矢量和。 ●对点训练 1．(多选)下列说法正确的是 A．通过某平面的磁感线条数为零，则