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配套课件（粤教版）

该高中物理课件聚焦磁感应强度的方向、大小、定义式，匀强磁场及磁通量，磁感应强度的叠加等核心知识点。通过条形磁铁与电磁铁吸铁钉的对比、通电直导线受力实验等情境导入，类比电场强度引导学生理解磁感应强度的比值定义法，搭建新旧知识联系的学习支架。 其亮点在于以核心素养为导向，通过类比迁移和问题驱动培养科学思维，如例1辨析B与F、IL的关系，结合磁通量计算等针对练强化物理观念。采用“情境-探究-归纳-应用”逻辑，帮助学生深化概念理解，教师可直接利用随堂演练和课时测评提升教学效率。

第二节　磁感应强度 　　　　 第六章 电磁现象与电磁波 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。 素养目标 知识点一　磁感应强度的方向和大小 1 知识点二　匀强磁场和磁通量 2 知识点三　磁感应强度的叠加 3 课时测评 5 随堂演练　对点落实 4 内容索引 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 知识点一　磁感应强度的方向和大小 返回 自主学习 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？ 提示：电流越大，导线摆动幅度越大，即 受到的磁场力越大。 (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？ 提示： 通电导线越长，导线摆动幅度越大，即受到的磁场力越大。 (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：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______所指的方向，就是该点磁感应强度的方向，简称______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________之比，称为____________，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________，简称特，符号是____，1 T＝1 N/(A·m)。 N极 磁场 乘积IL 磁感应强度 特斯拉 T 课堂探究 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 例1 √ 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。 探究归纳 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 √ 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 √ √ √ 返回 知识点二　匀强磁场和磁通量 返回 自主学习 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______处处相同的磁场。 2．磁通量 (1)定义：匀强磁场中____________B和与磁场方向______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＝______。 (3)单位：在国际单位制中，磁通量的单位是______，简称____，符号是_____。 方向 磁感应强度 垂直 BS 韦伯 韦 Wb 课堂探究 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？ 提示：n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：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 例2 √ 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。 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 √ 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 探究归纳 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 √ 返回 知识点三　磁感应强度的叠加 返回 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 例3 √ 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 √ 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。 返回 随堂演练　对点落实 返回 √ 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＝ 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。 √ 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 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 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 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。 返回 课 时 测 评 返回 1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是 A．磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的通电导线有关 B．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的通电导线方向垂直 C．在磁场中某点的通电导线不受磁场力的作用时，该点磁感应强度大小一定为零 D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大 √ 磁感应强度只和磁场有关，跟放在该点的通电导线无关，A、B错误；在磁场中某点的通电导线不受磁场力的作用时，有可能是电流方向与磁场方向平行，故该点磁感应强度大小不一定为零，C错误；在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，D正确。故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 2.如图所示，地磁场的分布可用条形磁铁来模拟。北极附近的a点、赤道附近的b点和地心的c点的磁场感应强度分别是Ba、Bb和Bc，下列说法正确的是 A．Ba＞Bb，Bc的方向由N极指向S极 B．Ba＞Bb，Bc的方向由S极指向N极 C．Ba＜Bb，Bc的方向由N极指向S极 D．Ba＜Bb，Bc的方向由S极指向N极 把地球看作条形磁体，磁感应强度两极最强，中间最弱，即Ba＞Bb，在磁体的内部磁场的方向由S极指向N极。故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 3．(多选)下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是 A．磁场中某点的磁感应强度的方向规定为在该处可自由转动的小磁针静止时N极所指的方向 B．磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致 C．磁场中某点的磁感应强度的方向由一小段通电导线在此处的受力方向决定 D．磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在磁场中放入通电导线 无关 √ 可自由转动的小磁针在磁场中静止时，N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，A正确，B错误；磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与此处是否有通电导线无关，C错误，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 4.如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共 面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将 金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ，设先后两次通过金属框的 磁通量变化量的大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则 A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．不能判断 设金属框在位置Ⅰ的磁通量大小为Φ1，在位置Ⅱ时磁通量大小为Φ2。第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，磁通量变化量的大小为ΔΦ1＝Φ1－Φ2，第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ，磁通量变化量的大小为ΔΦ2＝Φ1－(－Φ2)，则ΔΦ1＜ΔΦ2，故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 5.如图所示，半径为R的半圆形金属线圈abc与垂直纸面的匀强磁场上边界PQ相切于c点，ab平行于PQ。将线圈平行纸面向下平移至ab与PQ重合，此过程中穿过该线圈的磁通量 A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 根据Φ＝BS可知，当将线圈平行纸面向下平移至ab与PQ重合，此过程中S有不断变大，穿过该线圈的磁通量一直增加。故选A。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 6.如图所示，矩形金属线框S与通有恒定电流的长直导线处在同一平面内。当S沿与导线平行的方向运动时，下列能正确反映穿过S的磁通量Φ随时间t变化的图像是 线框所在平面与导线产生的磁感线垂直，故矩形金属线框沿与导线平行的方向运动时，线框内的磁通量不发生变化。故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 7.(2025·广东广州高二上)如图所示，两根平行长直导线相距2L，通有大小相等、方向相反的恒定电流，a、b是导线所在平面内的两点，左侧导线与它们的距离均为L。关于这两点处的磁感应强度，下列判断错误的是 A．a处的磁感应强度垂直纸面向外 B．b处的磁感应强度垂直纸面向里 C．a、b两处的磁感应强度大小相等 D．b处的磁感应强度大于a处的磁感应强度 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 根据安培定则，左侧导线在a点产生的磁场垂直纸面向外， 右侧导线在a点产生的磁场垂直纸面向里，因左侧导线在a 点产生的磁场较强，可知叠加后a处的磁感应强度垂直纸 面向外，故A正确。根据安培定则，两条导线在b点产生 的磁场均垂直纸面向里，可知叠加后b处的磁感应强度垂直纸面向里，故B正确。由于两导线电流大小相等，两导线在b点形成磁场方向相同，都是向里，根据磁感应强度的叠加可知，b点的磁感应强度的大小为两个电流产生的磁感应强度大小的和；而两个电流在a处产生的磁场的方向相反，所以磁感应强度是两个电流产生的磁感应强度大小的差，所以b处的磁感应强度大，C错误，D正确。故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 8.(2025·广东汕头高二上期末)两足够长的直导线P和Q 按图示方式放置在同一平面内，P与Q相互垂直，两导 线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。 若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距 离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离 均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为 A．B、0 B．2B、0 C．2B、B D．0、2B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 由题意，根据安培定则，判断知水平通电直导线在M、N处产生的磁场方向均垂直纸面向外，大小均为B；竖直通电直导线在M点产生的磁场垂直纸面向外，N点的磁场垂直纸面向里，大小均为B。根据矢量叠加原理，可得M、N两点处的磁感应强度大小分别为2B、0。故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 9．(2025·广东揭阳高二上期末)如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线上，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O′为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是 A．O点处的电场强度为零 B．O′点处的磁感应强度为零 C．a、b两处的电场强度大小 相等，方向相同 D．c、d两处的磁感应强度大小相等，方向相反 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 正电荷在O点处的电场强度 方向水平向右，负电荷在O 点处的电场强度方向水平向 右，根据场强叠加可知，O 点处的总电场强度不为零，故A错误；根据等量异种电荷电场的对称性可知，a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故C正确；根据安培定则，M、N两点处长直导线在c、d、O′点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称性以及磁感应强度的叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同，O′点处的磁感应强度不为零，故B、D错误。故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 √ 10.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1，若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为 A. ∶1　　 B. ∶2 C．1∶1 D．1∶2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11.如图所示，我国的球面射电望远镜(FAST)是世界上最大的单口径射电望远镜，直径500米，被称为“超级天眼”。“天眼眼眶”所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行的分量大小、垂直的分量大小分别为B1、B2，则 A．穿过“眼眶”的磁通量大小为62 500πB(Wb) B．穿过“眼眶”的磁通量大小为62 500πB1(Wb) C．在地球自转90°的过程中，穿过“眼眶”磁通 量的变化量为0 D．在地球自转180°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为125 000π √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 根据磁通量定义式Φ＝BS，可得穿过“眼眶”的磁通量大小为Φ＝π(250 m)2B2＝62 500πB2(Wb)，故A、B错误；地球自转的过程中，“超级天眼”相对地球的位置没变，穿过“眼眶”磁通量没有变化，所以磁通量的变化量为零，故C正确，D错误。故选C。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 12．(16分)如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°， 磁感线方向竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强 磁场磁感应强度大小B＝0.6 T，则： (1)穿过线圈的磁通量为多少？把线圈以cd为轴顺时针转 过120°角，则通过线圈磁通量变化量的大小为多少？ 答案：0.12 Wb　0.36 Wb　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥＝Scos 60°＝0.4× m2＝0.2 m2 穿过线圈的磁通量Φ1＝BS⊥＝0.6×0.2 Wb＝0.12 Wb 线圈以cd为轴顺时针转过120°角后变为与磁场垂直，但 此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时 通过线圈的磁通量Φ2＝－BS＝－0.6×0.4 Wb＝ －0.24 Wb 故磁通量变化量的大小ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝ |－0.24－0.12| Wb＝0.36 Wb。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)若θ＝90°，穿过线圈的磁通量为多少？当θ为多大时，穿过线圈的磁通量最大？ 答案：0　0°或180° 当θ＝90°时，线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥′＝0，根据Φ＝BS⊥′知，此时穿过线圈的磁通量为0。当θ＝0°或θ＝180°时，线圈平面与磁场垂直，此时S⊥″＝S，穿过线圈的磁通量最大。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 谢 谢 观 看 ！ 第六章 电磁现象与电磁波 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 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 B＝＝ T＝1 T，故选D。 该匀强磁场的磁感应强度最小值为B＝＝ T＝2 T，故选BCD。 A．BS　　 B． C．　　 D． $