第2节 磁感应强度-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

本讲义聚焦磁感应强度这一核心知识点，系统梳理其定义（类比电场强度用比值法B=F/IL）、方向（小磁针N极指向）、单位（特斯拉），延伸至匀强磁场特点、磁通量（Φ=BS）及矢量叠加，形成从现象探究到概念建构再到应用的完整学习支架。 该资料通过情境导入（如电磁铁吸钢铁、通电导线受力实验）引导科学探究，类比电场强度培养科学思维中的模型建构与推理能力，结合特高压输电等实例设计例题与针对练，课中助力教师高效授课，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第二节　磁感应强度 【素养目标】　1.类比电场强度的定义，理解磁感应强度B的定义式和物理意义。知道磁感应强度的单位，知道用磁感线的疏密程度可以形象地描述磁感应强度的大小。2.知道什么是匀强磁场，知道匀强磁场磁感线的特点。3.理解磁通量的概念，会计算磁通量的大小。 知识点一　磁感应强度的方向和大小 【情境导入】　1.条形磁铁只能吸起几枚铁钉(图甲)，而巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁(图乙)，这些现象说明什么？ 提示：不同磁体产生的磁场强弱不同。 2．如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌面上，通电直导线所在处的磁场认为是均匀的。 (1)保持导线长度不变，增大电流大小，可观察到导线摆动幅度如何变化？ (2)保持电流大小不变，使电流从1流入，分别从2、3、4流出，从而改变磁场中导线通电部分的长度，可观察到导线摆动幅度如何变化？ (3)若磁场对电流的作用力与电流、导线长度成正比，类比电场强度的定义方法，如何定义一个物理量来描述磁场的强弱？ 提示：(1)电流越大，导线摆动幅度越大，即受到的磁场力越大。 (2)通电导线越长，导线摆动幅度越大，即受到的磁场力越大。 (3)可用磁场力与电流和长度的乘积之比定义成一个物理量来描述磁场的强弱。 【教材梳理】 (阅读教材P134－P135完成下列填空) 1．磁感应强度的方向：小磁针静止时N极所指的方向，就是该点磁感应强度的方向，简称磁场的方向。 2．磁感应强度的大小 (1)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，称为磁感应强度，用符号B表示。 (2)定义式：B＝。 (3)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)。 【师生互动】　电场强度E＝，采用比值定义法，E的大小由F、q的比值来求，但不随F、q的变化而变化，用类比的方法说说磁感应强度的定义特点。 提示：磁感应强度B＝采用了比值定义法，大小由F与IL的比值来求，但不随F、IL的变化而变化。 (2025·广州市玉岩中学高二校考期末)关于磁感应强度，下列说法中正确的是(　　) A．磁感应强度的方向，就是小磁针北极所受磁场力的方向 B．由B＝知，B与F成正比，与IL成反比 C．由B＝知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场 D．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为 答案：A 解析：磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，也就是小磁针北极所受磁场力的方向，故A正确；B＝是采用比值法定义的，不能说B与F成正比，与IL成反比，故B错误；一小段通电导线在某处不受磁场力，该处不一定无磁场，也可能是因为导线与磁场平行，故C错误；只有当通电导线与磁场垂直时，磁感应强度才为，若导线与磁场不垂直，则磁感应强度大于，故D错误。 学生用书第130页 1．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，所受磁场力一般不相同。 2．B的大小与F、I、L无关。通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，可能是由于电流方向与B的方向在一条直线上。 针对练1． (2025·广东梅州高二上期末)匀强磁场中放置一根长为0.15 m且通有4 A电流的直导线，只调整导线方向，其受到的磁场力的最大值为0.6 N，则该磁场的磁感应强度大小为(　　) A．0.3 T　　 B．0.1 T C．3 T　 D．1 T 答案：D 解析：B＝＝ T＝1 T，故选D。 针对练2．(多选)(2025·广东潮州高二上期末)通电直导线长1 cm，电流强度为5 A，把它放入某匀强磁场中，此时直导线所受磁场作用力大小为0.1 N，则该匀强磁场的磁感应强度可能为(　　) A．1 T　　 B．2 T C．3 T　 D．4 T 答案：BCD 解析：该匀强磁场的磁感应强度最小值为B＝＝ T＝2 T，故选BCD。 知识点二　匀强磁场和磁通量 【情境导入】　如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场。在此过程中，穿过线圈的磁感线条数如何变化？全部进入磁场后，线圈绕ab边转动90°，穿过线圈的磁感线条数如何变化？ 提示：变多；变少。 【教材梳理】(阅读教材P136完成下列填空) 1．匀强磁场：磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场。 2．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的乘积叫作穿过该平面的磁通量，简称磁通，用Φ表示。 (2)公式：Φ＝BS。 (3)单位：在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb。 【师生互动】　任务1.如图所示，平面S在垂直于磁场方向上的投影面积为S′。若有n条磁感线通过S′，则通过面积S的磁感线有多少条？ 任务2.若磁场增强，即B增大，通过面积S的磁感线条数是否增多？ 提示：任务1.n条　任务2.是 如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为(　　) A．BS　　 B. C.　　 D. 答案：B 解析：磁场方向与水平矩形线框平面成α角，则磁感应强度在竖直方向的分量是B⊥＝Bsin α，通过线框的磁通量是Φ＝B⊥S＝，故选B。 学生用书第131页 变式拓展.(2025·长安一中高二期末)如图所示，面积为S的单匝闭合线圈abcd水平放置，与磁感应强度为B的匀强磁场夹角为45°。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则该过程中线圈的磁通量变化量的大小为(　　) A．2BS　　 B.BS C．BS　　 D.BS 答案：B 解析：两次情况下磁感线穿过线圈的面不同，设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时Φ1＝(Bsin θ)S＝BS，转过90°，到达末位置时Φ2＝(－Bcos θ)S＝－BS，初、末位置磁通量的变化量的大小为|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝BS，故选B。 1．磁通量的正、负 (1)磁通量是标量，但有正、负之分。若磁感线从某一面穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时磁通量为负值。 (2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ，反向磁通量为Φ′，则穿过该平面的磁通量Φ总＝Φ－Φ′。磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)。 2．磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1 针对练.如图所示，半径为r的单匝圆形线圈位于纸面内，半径为的圆形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。圆形有界磁场与圆形线圈的圆心重合，则穿过线圈的磁通量为(　　) A．Bπr2　　 B．nBπr2 C．Bπr2　　 D．Bπr2 答案：D 解析：线圈在磁场中的有效面积S＝π()2，根据磁通量的公式Φ＝BS可知，穿过线圈的磁通量Φ＝Bπr2，故选D。 知识点三　磁感应强度的叠加 磁感应强度是矢量，当空间存在几个磁体(或电流)时，每一点的磁场等于各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和。磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则。 一根通电直导线垂直纸面放在磁感应强度方向向右、大小为1 T的匀强磁场中，如图为截面图，以导线为中心(图中的空心小圆圈)，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的磁感应强度为0，则下列说法正确的是(　　) A．通电直导线在c点产生的磁场方向向右 B．a点的磁感应强度为2 T，方向向右 C．b点的磁感应强度为2 T，方向向右 D．d点的磁感应强度为0 答案：B 解析：已知c点的磁感应强度为0，则通电直导线在c点产生的磁场与匀强磁场的磁感应强度大小相同、方向相反，即方向向左，故A错误；根据安培定则可知，电流方向垂直纸面向外，通电直导线在a点产生的磁感应强度方向向右，大小为1 T，根据磁感应强度的叠加可知，a点的磁感应强度为2 T，方向向右，故B正确；根据安培定则可知，通电直导线在b点产生的磁感应强度方向向下，大小为1 T，b点的磁感应强度方向不可能向右，故C错误；根据安培定则可知，通电直导线在d点产生的磁感应强度方向向上，大小为1 T，根据磁感应强度的叠加可知，d点的磁感应强度为 T，故D错误。 针对练．(2025·广东广州高二上期末)特高压直流输电是国家重点能源工程。如图是两根等高、相互平行的水平长直输电导线，分别通有大小相等、方向相同的电流I1和I2，a、b、c三点连线与两根导线垂直并共面，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点等距，d点位于b点正上方。不考虑地磁场的影响，则(　　) A．d点处的磁感应强度方向竖直向上 B．a点处的磁感应强度方向竖直向下 C．a、c两点处的磁感应强度方向相同 D．b处磁感应强度小于d处磁感应强度 答案：D 解析：根据题意，由安培定则画出通电导线在各点的磁场，侧视图如图所示。 由图可知，d点处的磁感应强度方向与两根导线所在平面平行，大小不为零，故A错误；由图可知，a点处的磁感应强度方向竖直向上，c点处的磁感应强度方向竖直向下，即a、c两点处的磁感应强度方向相反，故B、C错误；由于两条导线通有大小相等的电流，则b点的磁感应强度为零，b处磁感应强度小于d处磁感应强度，故D正确。故选D。 1．(2025·广东江门高二上期末)下列关于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．一小段通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为0 C．公式B＝适用于任何磁场 D．若一小段通电导线长为L、电流为I，在磁场中某处受磁场力为F，则磁感应强度的大小一定是B＝ 答案：A 解析：磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量，故A正确；如果通电导线与磁场平行，导线也是不受力的，但是存在磁场，故B错误；只有当L很短，I很小时，公式B＝才适用于一切磁场，故C错误；只有当这一小段通电导线与磁场垂直时，磁感应强度才是B＝，故D错误。故选A。 学生用书第132页 2．磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线的条数”，如图所示的磁场中S1、S2、S3为三个面积相同并且相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别是Φ1、Φ2、Φ3并且都不为零，那么磁通量最大的是(　　) A．Φ1 B．Φ2 C．Φ3 D．Φ1、Φ2、Φ3一样大 答案：A 解析：从题图中可看出，穿过线圈S1的磁感线条数最多，所以磁通量最大，故选A。 3．(2025·广东一模)图甲是磁电式电表的内部构造，其截面如图乙所示，两软铁间的磁场可看作是均匀辐射分布的，圆柱形软铁内部的磁场可看作是平行的。若未通电的线圈在P、Q位置的磁通量分别为ΦP、ΦQ，则(　　) A．ΦQ＝0 B．ΦQ＝ΦP C．ΦP<ΦQ D．ΦP>ΦQ 答案：C 解析：线圈在P位置与磁场平行，磁通量ΦP＝0，线圈在Q位置与磁场方向成一定夹角，此时磁通量ΦQ≠0，所以ΦP<ΦQ，故选C。 4．(2025·广东江门一模)如图所示，两条通有同向电流的平行无限长导线L1、L2，其中M、N点连线与两导线垂直，M点到两导线的距离相等，M、N两点关于L2对称，忽略其它磁场的影响，检测发现M点的磁场方向垂直纸面向外，则下列说法正确的是(　　) A．N点的磁场方向垂直纸面向外 B．导线L1中的电流大于导线L2中的电流 C．M点的磁场与N点的磁场相同 D．M点的磁场比N点的磁场弱 答案：D 解析：由安培定则可知，两导线中电流的磁场在N点的方向均垂直纸面向里，所以N点的磁场方向垂直纸面向里，故A错误；同理，可知导线L1中电流的磁场在M点方向垂直纸面向里，导线L2中电流的磁场在M点方向垂直纸面向外，由于M点的磁场方向垂直纸面向外，则导线L1中的电流小于导线L2中的电流，故B错误，由上述分析可知，M点的磁场与N点的磁场方向相反，故C错误；依题意，M、N两点关于L2对称，则导线L2中电流的磁场在M、N两点磁感应强度大小相等，方向相反，导线L1中的电流磁场在M、N两点均垂直纸面向里，可知，M点的磁场为两电流磁场相减，N点的磁场为两电流磁场相加，所以M点的磁场比N点的磁场弱，故D正确。故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $