3.2磁感应强度 磁通量 课件-2026-2027学年高二上学期物理教科版必修第三册

这是一份高中物理“磁感应强度 磁通量”同步教学课件，包含目标重难点、新课导入、讲解、练习、高考链接及小结。通过类比电场强度引入磁感应强度，结合控制变量法实验推导定义，讲解磁通量概念及有效面积计算，辅以课堂练习和高考真题。 资料以核心素养为导向，物理观念上强化磁场描述量的理解，科学思维通过类比与比值定义法培养逻辑，科学探究环节设计通电导线受力实验，科学态度强调数据严谨。链接高考真题如2023年NFC线圈题，帮助学生深化概念应用，为教师提供系统教学支架，提升教学效率与学生学习效果。

磁感应强度 磁通量 教学课件 1 目标及重难点 1 2 3 4 新课导入 新课讲解 课堂练习 目录 5 链接高考 6 课堂小结 2 素养目标 【物理观念】 理解磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，认识其矢量性。 掌握磁通量的概念，能用公式 Φ=BS 计算匀强磁场中的磁通量，理解其物理意义。 【科学思维】 通过与电场强度类比，理解磁感应强度的定义方法（比值定义法）。 理解磁通量中"有效面积"（S⊥）的含义，培养空间投影的几何分析能力。 【科学探究】 通过控制变量法探究影响通电导线受力的因素，归纳磁感应强度的定义，体验从实验数据抽象物理量的过程。 【科学态度与责任】 在实验探究中尊重数据、实事求是，培养严谨的科学态度。 认识物理量定义的必要性和科学性，体会物理学定量描述自然的追求。 教学重难点 【教学重点】 ① 磁感应强度的定义及方向； ② 磁通量的概念及计算（Φ=BS） 【教学难点】 ① 磁感应强度定义的实验推导过程； ② 磁通量中"有效面积"的理解及非垂直情况的计算 新课导入 思考：磁场有强弱之分，那么我们怎样定量地描述磁场强弱呢？ 提醒：在研究电场时，引入了电场强度来描述电场的强弱，磁场可以类比于电场 新课讲解 一、磁感应强度 电场 正试探电荷的受力方向 磁场 小磁针N极的受力方向 物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 1. 方向： 思考1：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？ 不能。小磁针静止时所受的合力为零，小磁针N极和S极均受力，而N极不能单独存在，因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小。 场不仅能对磁体有作用力，还对通电导线有作用力！ 思考2：那磁场还对什么物体有力的作用呢？ 思考3：为研究空间某点的磁场，放入其中的通电导线应满足什么特点？ 足够小 2、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值 3、定义式： 4、单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是T 1T=1N/A·m 5、方向：磁感应强度是矢量，方向与该点磁场的方向一致，即小磁针N极的受力方向 6、对磁感应强度的理解 ⑴B反映什么性质？ B是表示磁场强弱和方向的物理量，是由磁场自身因素决定的，跟磁场中是否存在通电导线无关，与通电导线是否受力无关，即B与L、I、F无关。B的方向是该处磁场的方向，而不是F的方向。 ⑵用B=F/IL计算时，要注意什么问题？ a、只有当导线电流的方向与磁场方向垂直才能利用这个公式计算磁感应强度的大小 b、计算过程中还应注意单位的统一 c、导线与磁场方向平行时不受磁场力的作用，但B不会发生变化 实验：探究影响通电导线受力的因素 如图所示，三块相同的蹄形磁体并排放在桌面上，可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间，导线的方向与磁场的方向垂直。 实验步骤： (1)当电路接在“2、3”时，调节滑动变阻器使导线中的电流增大时，观察直导线摆动角度的大小，发现角度变大，说明什么？ 结论：长度相同时，电流越大，导线受磁场力越大。 (2)当电路接在“2、3”时，观察直导线摆动角度的大小；然后把电路改接在“1、4”，发现角度变大，说明什么？ 结论：电流相同时，长度越长，通电导线受力越大。 本实验采用的方法为：控制变量法 垂直：F最大 平行：F=0 当通电导线和磁场方向垂直时，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I l成正比，也就是： B与I和l都没有关系。 比例系数B与磁场有关，描述了磁场的性质 一些磁场的磁感应强度 单位：T （1） 定义：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场 ②通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)： （2） 产生方法： ①距离很近的两个异名磁极之间的磁场(除边缘部分外)： 匀强磁场 磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。 s1和s2两处磁感线的疏密不同，这种不同是如何体现的呢？ 在A、B两处，垂直于纸面方向取同样的面积S ，穿过相同面积磁感线条数多的地方磁感线就密，磁感应强度就大，磁场就强。 研究电磁感应现象时，需要明确穿过某一面积的磁感线的多少，和它的变化情况，我们引入一个新的物理量——磁通量 三、磁通量 1.定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母Φ表示磁通量。 2.定义式：Φ=BS （S表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积） 3.单位：韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1T·m2 B1 S1 B2 S2 Φ > 0 Φ < 0 B B 4.磁通量是标量，且有正负 规定磁感线从平面的某一面穿入，磁通量为正；磁感线从平面的另一面穿入，磁通量为负。 磁通量是标量，运算遵循标量运算法则(代数求和) 正负不表大小，只表示磁感线从正面穿进还是从负面穿进 5.有效面积 ，式中 即面积S在垂直于磁感线方向的投影，我们称为“有效面积”。 ★磁通量也可理解为穿过某面积的磁感线的条数 当平面有相同方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之和；当平面有相反方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之差的绝对值。 S B1 B2 S B3 B1 6.物理意义 磁通量是有正负的，若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和．--------标量 磁通量变化ΔΦ＝Φ2－Φ1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即ΔΦ取决于末状态的磁通量Φ2与初状态磁通量Φ1的代数差。 如果线框有n匝，穿过每匝线框的磁通量为Φ，则穿过整个线框的磁通量为n Φ 课堂练习 (多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是(　　) BC A　　　　 B　　　　C　　　　 D 解析： 磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定，不随F或Il的变化而变化，故B正确，D错误；当导线垂直于磁场放置时，有B＝，即F＝ Il B。所以B不变的情况下F与Il成正比，故A错误，C正确。 关于磁感应强度的定义式B＝，下列说法正确的是(　　) A．电流元在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于 B．磁感应强度的大小与成反比，与F成正比 C．磁感应强度就是电流元所受的磁场力F与的比值 D．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元 无关 D 解析：若电流元不是垂直放置在磁场中时所受的磁场力为F，则磁感应强度B不等于，A错误；磁感应强度与电流元受到的力的大小无关，与电流元也无关，故B、C错误，D正确。 在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，不能产生电场的是（ ） D 1.答案：D 解析：由麦克斯韦电磁场理论知，变化的磁场可以产生电场，D选项中所示磁场恒定，不能产生电场。 链接高考 某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是(      ) A.a点的磁感应强度大于b点 B.b点的磁感应强度大于c点 C.c点的磁感应强度大于a点 D.a、b、c点的磁感应强度一样大 答案：B 解析：磁感线越密集的地方磁感线强度越大，故可知 。 故选B。 近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大.如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为1.0 cm、1.2 cm和1.4 cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘.若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为 ，则线圈产生的感应电动势最接近(   ) A.0.30 V B.0.44 V C.0.59 V D.4.3 V 答案：B 解析：每一匝线圈内都产生感应电动势，且是相叠加的关系，根据法拉第电磁感应定律可得 B正确. 课堂小结 一、磁感应强度 2.定义式： （I与B垂直） 3.方向：小磁针 N 极的受力方向 4.磁场强弱、方向处处相同 二、磁通量 定义式： Φ=BS⊥ 1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫磁感应强度。 5.匀强磁场 感 谢 收 看 教学课件 33 $