第6章 第2节 磁感应强度（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（粤教版2019）

第二节　磁感应强度 课程内容要求 核心素养提炼 1.了解磁感应强度 2．体会物理模型在探索自然规律中的作用 3．知道磁通量 1.物理观念：理解磁感应强度的概念，知道磁感应强度是描述磁场的强弱和方向的物理量，知道磁通量的概念 2．科学思维：通过磁感应强度的定义，掌握用比值定义物理量的方法 3．科学探究：通过实验、类比和分析，寻找描述磁场的强弱和方向的物理量 4．科学态度与责任：学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法 [对应学生用书P121] 一、磁感应强度的方向　磁感应强度的大小 1．物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量． 2．定义：当通电导线与磁场垂直时，通电导线所受磁场的作用力F与电流I和导线长度L的乘积IL之比叫磁感应强度． 3．定义式：B＝. 4．单位：国际单位是特斯拉，简称特，符号是T,1 T＝1 N/(A·m)． 5．方向：磁感应强度是矢量，规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度的方向． [思考] 实验室中的磁铁能吸引几只铁钉，而工地上的电磁铁却能吸引上吨重的物体．可见不同磁体的磁性是不同的，那么如何定量描述不同磁体的磁性强弱呢？ 提示　类比电场强度定量描述电场的强弱，我们可以用一个类似的物理量描述磁场的强弱． 二、匀强磁场 1．定义：磁场中某一区域内磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场． 2．磁感线：间隔相等的平行直线． 3．实例：距离很近的两个平行的异名磁极间的磁场，相隔适当距离的两平行放置的通电线圈中间区域的磁场都是匀强磁场． 三、磁通量 1．定义：在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，设磁场磁感应强度为B，平面面积为S，磁感应强度B与面积S的乘积，即Φ＝BS，简称磁通． 2．拓展 (1)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． (2)磁通量有正负，是标量． 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，因此磁感应强度又称磁通密度，单位为Wb/m2. [思考] 若通过某面积的磁通量等于0，则该处一定无磁场，你认为对吗？ 提示　不对．磁通量除与磁感应强度、面积有关外，还与环面和磁场夹角有关，当环面与磁场平行时，磁通量为0，但磁场仍存在. [对应学生用书P122] 探究点一　磁感应强度的理解 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？ (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　(1)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)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．磁感应强度的三点注意事项 (1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式B＝认为B与F成正比，与IL成反比． (2)测量磁感应强度时，小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则不受磁场力作用，但不能说该点的磁感应强度为零． (3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向，也是自由转动的小磁针静止时N极的指向． 2．磁感应强度B与电场强度E的比较 比较项目 磁感应强度B 电场强度E 物理意义 描述磁场的力的性质的物理量 描述电场的力的性质的物理量 定义式 B＝，通电导线与B垂直 E＝ 大小决定 由磁场决定，与试探电流无关 由电场决定．与试探电荷无关 方向 为矢量，磁感线切线方向，小磁针N极受力方向 为矢量，电场线切线方向，放入该点的正电荷受力方向 场的叠加 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和 合电场强度等于各个电场的电场强度的矢量和 下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，不正确的是(　　) A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同 B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同 C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同 D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同 A　[电场强度的方向就是正电荷所受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针N极所受磁场力的方向或小磁针静止时N极所指的方向，故只有A项错误．] 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，则求这个位置的磁感应强度大小． 解析　解题关键是只有当通电直导线垂直于