第3章 第2节 磁感应强度 磁通量（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（教科版2019）

第2节　磁感应强度　磁通量 课程内容要求 核心素养提炼 1．知道磁感应强度的定义、物理意义及单位． 2．知道磁通量，通过计算磁通量的大小进一步了解定量描述磁场的方法． 1．物理观念：磁感应强度、匀强磁场、磁通量． 2．科学思维 (1)理解磁感应强度的概念． (2)应用公式计算磁通量． 3．科学探究：探究磁场对通电导线的作用力． [对应学生用书P96] 1．匀强磁场 (1)匀强磁场指的是磁场中的某个区域，该区域中各点的磁场强弱和方向都相同，或者说该区域内磁感线相互平行且间距相等． (2)可以认为是匀强磁场的情况：①两个永磁体的异名磁极间的区域；②通电螺线管内部的磁场；③两个平行放置的、相距较近的通电线圈间的磁场． 2．磁感应强度 (1)定义：在匀强磁场中，垂直于磁场方向的通电导线受到的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比是一个定值，我们把这个比称为磁感应强度． (2)定义式：B＝. (3)国际单位：特斯拉，简称特，符号为T，1 T＝1 N/(A·m). [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)磁感应强度的大小与通过导线的电流成反比，与导线受到的安培力成正比．(×) (2)磁感应强度的大小等于通电导线受到的安培力大小F与电流I和导线长度L的乘积的比值．(×) (3)匀强磁场的磁感线是平行直线，但间距可能不相等．(×) 1．定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一块垂直于磁感线方向的面积为S的平面，则BS为穿过这个面的磁通量，简称磁通，用Φ表示，即Φ＝BS． 2．国际单位：韦伯，简称韦，符号是Wb．1 Wb＝1 T·m2. 3．由于B＝，因此，磁感应强度B又叫作磁通密度，单位为Wb/m2． [思考] 穿过某一面积的磁通量为零，该处的磁感应强度一定为零吗？ 提示　不一定． [对应学生用书P97] 探究点一　磁感应强度的理解和叠加 观察如图所示的“探究影响通电导线受力的因素”的实验，思考以下几个问题： (1)实验装置中，通电导线应如何放入磁场中？为什么？ 提示　通电导线应垂直放入磁场中．只有通电导线与磁场方向垂直时，它所受磁场力才是最大，此时磁场力F与电流和导线长度的乘积IL的关系最简单． (2)通过实验总结通电直导线受力大小与导线长度、电流大小的关系． 提示　当通电直导线与磁场方向垂直时，它受力的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，即与I和L的乘积IL成正比．即是一个恒量． 1．对磁感应强度的认识 (1)磁感应强度的大小：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． (2)磁感应强度是用比值法定义的，即B＝，但B的大小由磁场本身决定，与F、I、L的大小没有关系． (3)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N极的指向，也可以表示为磁感线在该点的切线方向． 2．磁场的叠加：由于磁感应强度是矢量，若某区域有多个磁场叠加，该区域中某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点的磁感应强度的矢量和，可根据平行四边形法则求解． 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电直导线，它的电流是2.5 A，导线长为1 cm，它受到的磁场力为 5.0×10－2 N. (1)求这个位置的磁感应强度大小； (2)若把通电导线中的电流增大到5 A，则求这一点的磁感应强度大小． 解析　只有当通电直导线垂直于磁场方向放置时，才能用B＝计算B的大小． (1)由磁感应强度的定义式得 B＝＝ T＝2 T. (2)磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的，与导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度大小还是2 T． 答案　(1)2 T　(2)2 T (多选)如图所示，三根平行的足够长的通电直导线A、B、C(电流方向如图)分别放置在一个等腰直角三角形的三个顶点上，其中AB边水平，AC边竖直．O点是斜边BC的中点，每根导线在O点所产生的磁感应强度大小均为B0，则下列说法正确的有(　　) A．导线B、C在O点产生的合磁感应强度大小为2B0 B．导线A、B、C在O点产生的合磁感应强度大小为B0 C．导线B、C在A点产生的合磁感应强度方向由A指向O D．导线A、B在O点产生的合磁感应强度方向水平向右 ACD　[导线B、C在O点产生的磁场方向相同，磁感应强度叠加后大小为2B0，选项A正确；三根平行的通电直导线在O点产生的磁感应强度大小相等，B合＝＝B0，选项B错误；导线B、C在A点产生的总的磁感应强度的方向是两个磁场叠加后的方向，方向由A指向O，选项C正确；根据安培定则和矢量的叠加原理，导线A、B在O点产生的总的磁感应强度的方向水平向右，选项D正确．] [训练1]　关于磁感应强度，下列说法正确的是(　　) A．由B＝可知，B与电流强度I成反比 B．由B＝可知，B与电流受到的安培力F成正比 C