第13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（人教版2019）

第2节　磁感应强度　磁通量 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1.知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。会用磁感应强度的定义式进行有关计算。 2．知道匀强磁场的特点。 3．知道磁通量，会计算匀强磁场中通过某一面积的磁通量。 　　在实验基础上类比电场强度，定义描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度，并进一步体会微元法和利用物理量之比定义新物理量的方法。 　　了解我国古代在指南针方面使用的情况，激发民族自豪感。 [对应学生用书P132] 1．判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”) (1)磁感应强度是矢量，磁感应强度的方向就是磁场的方向。(　　√　　) (2)磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都相同。(　　√　　) (3)通电导线在磁场中受到的磁场力为零，则说明该处的磁感应强度为零。(　　×　　) (4)B＝只是定义式，磁感应强度是磁场本身的属性，与放不放通电导线无关。(　　√　　) (5)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量。(　　×　　) (6)将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等。(　　×　　) 2．(知识拓展)磁场与平面不垂直时，除可用投影面积S′与B的乘积求磁通量外，还可以用什么方法求解？ 提示：可分解磁场B，即把B分解为垂直于面积S的分量B⊥和平行于面积S的分量B∥，得Φ＝B⊥S。 一、磁感应强度 1．电流元：很短一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il。 2．定义：一段通电直导线垂直放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值，叫作磁感应强度。 3．定义式：B＝。 4．单位：特斯拉，简称特，符号为T。 5．磁感应强度是表征磁场强弱和方向的物理量。 6．磁感应强度是矢量，它的方向就是该处小磁针静止时N极所指的方向。 二、匀强磁场 1．定义：如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。→ 2．特例 (1)距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场，除边缘部分外，可以认为是匀强磁场。 (2)两个平行放置较近的线圈通电时，其中间区域的磁场近似为匀强磁场。 3．匀强磁场的磁感线：匀强磁场的磁感线用一些间隔相等的平行直线表示。 三、磁通量 1．定义：匀强磁场中磁感应强度B和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积。即Φ＝BS。 2．拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度B的乘积表示磁通量。 3．单位：国际单位是韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1_T·m2。 4．引申：B＝，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。 [对应学生用书P133] 探究点一___磁感应强度 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 如图甲、乙、丙所示，图甲为大型磁性吸盘；图乙为蹄形磁体吸引曲别针；图丙为螺丝刀吸引铁线。 [问题设计] 观察以上三幅图片，比较三个磁体的磁性强弱，并猜想三个磁体在它们周围激发的磁场的强弱。 提示：三幅图中磁体的磁性从左向右逐渐减弱，它们在周围激发的磁场也逐渐减弱。 1．磁感应强度的定义式B＝也适用于非匀强磁场，这时l应很短，Il称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”。 2．磁感应强度是反映磁场强弱的物理量，它是用比值定义法定义的物理量，由磁场自身决定，与是否放入电流元、放入的电流元是否受力及受力大小无关。 3．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。 4．磁感应强度B是一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方式： (1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。 (2)小磁针静止时N极所指的方向。 (3)小磁针N极受力的方向。 【例1】 下列有关磁感应强度的说法正确的是(　　　　　) A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量 B．若有一小段通电导线在磁场某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零 C．若有一小段长为l、通以电流为I的导线，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是 D．由定义式B＝可知，电流I越大，导线l越长，某点的磁感应强度就越小 A　解析：磁感应强度是用来描述磁场强弱的物理量，A正确；若通电导线的放置方向与磁场方向平行，也不受磁场力的作用，B错误；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直导线”，C错误；在磁场场源稳定的情况下，磁场中各点的磁感应强度(包括大小和方向)都是确定的，与电流I、导线长度l无关，D错误。 [练1] 关于磁感应强度B、电流I、导线长度l和电流所受磁场力F的关系，下列说法正确的是(　　　　　) A．在B＝0的地方，F一定等于零 B．在F＝0的地方