3.2 磁感应强度 磁通量(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（教科版)

该高中物理导学案聚焦磁感应强度与磁通量，通过类比电场强度引入磁场描述量，结合情境问题（如实验室磁铁与电磁铁磁性差异）引发思考，搭建从电场到磁场的知识支架，落实匀强磁场特点、磁感应强度定义式及磁通量计算等基础。 以科学探究为核心，通过控制变量法实验分析通电导线受力影响因素，用比值定义法深化科学思维，对比电场强度与磁感应强度强化物理观念，典例与分层训练结合，助力学生理解概念本质并提升应用能力，适合课堂教学与自主学习。

2.磁感应强度　磁通量 物理观念：1.知道磁感应强度的定义，理解磁感应强度的方向、大小和单位的规定。2.知道匀强磁场及其特点。3.知道磁通量的概念，会计算磁通量的大小。 科学思维：1.通过与电场类比，分析通电导线在磁场中所受的力，由此找出表示磁场强弱和方向的物理量。2.理解磁感应强度和磁通量，并能进行简单的计算。 科学探究：通过实验的方法探究影响通电导线在磁场中受力的因素。 科学态度与责任：1.感受人类探索电磁规律的历史，认识实证精神的重要性。2.增强尊重事实的科学态度，激发学习物理的兴趣和责任感。 知识点一　磁感应强度 1.匀强磁场 （1）定义：磁场某个区域中各点的磁场　　　和　　　都相同。 （2）特点：磁感线　　　　　且　　　　　　。 （3）实例 ①通电螺线管　　　　　磁场。 ②两个　　　　　　的相距较近的通电线圈间的磁场。 2.磁感应强度 （1）定义式：B=　　　（在匀强磁场中，在导线与磁场方向垂直的情况下）。 （2）单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是　　 　 　，简称　　　，符号是　　　。 （3）方向：磁感应强度是矢量，它的方向是小磁针　　　的受力方向。 知识点二　磁通量 1.定义：在磁感应强度为B的　　　　　　中，有一块　　　于磁感线方向的面积为S的平面，我们定义　　　为穿过这个面的磁通量。 2.定义式：Φ=　　　。 3.平面与磁场不垂直时，如图所示 Φ=　　　=　　　　　　 1.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（如图所示）。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？ 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条数”。如图所示，两线圈的面积相等，相互平行的垂直磁感线放置，根据图示判断下列正误。 （1）穿过两个平面的磁通量相等。（　　） （2）穿过S2平面的磁通量大于穿过S1平面的磁通量。（　　） （3）将平面S2左右平移到任何位置，穿过该平面的磁通量总相等。（　　） （4）将平面S1平行于磁感线放置，此时穿过这一面积的磁通量为零，但该处磁感应强度不为零。（　　） 要点一　对磁感应强度的理解 　如图所示，通电直导线在磁场中受磁场力，我们能通过直导线受力的大小判断磁场的强弱吗？我们应用什么方法探究磁场的强弱？ 1.对关系式B=的理解 （1）B=是磁感应强度的定义式，其成立的条件是通电导线必须垂直于磁场方向放置。 （2）当通电导线与磁场方向平行时，通电导线受力为零，所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B的大小为零。 （3）磁感应强度的定义式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.磁感应强度的决定因素 磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。 3.磁感应强度B与电场强度E的比较 磁感应强度（B） 电场强度（E） 定义 比值定义法B=（条件：I⊥B） 比值定义法E= 单位 T N/C（V/m） 物理意义 表征磁场的强弱和方向 描述电场的强弱和方向 方向 （矢量） 小磁针静止时N极的指向 带正电的试探电荷的受力方向 都是矢量，叠加时遵从平行四边形定则 特别提醒 （1）正电荷所受电场力方向为电场强度方向，而电流所受磁场力方向并不是磁感应强度的方向。 （2）电荷在电场中一定受电场力，而电流在磁场中不一定受磁场力（电流与磁场方向平行时不受力）。 关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．由B=可知，B与F成正比，与Il成反比 B．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极所受磁场力的方向 C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强 D．由B=可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处无磁场 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.关于静电场中的电场强度和磁场中的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．电场强度是矢量，真空中点电荷的电场强度定义式为E=k B．电场强度的公式E=，适用于任何静电场 C．磁感应强度B是矢量，其定义式为B= D．由磁感应强度公式B=，磁感应强度的大小与直线电流的大小、受力大小都有关 2.有一小段通电导线，长0.1 m，通过导线的电流为5 A，把它放入磁场中某一位置，受到的磁场力是1 N，则该处磁感应强度的大小可能为（　　） A.0.8 T B.1.2 T C.1.8 T　 D．2.2 T 要点二　磁感应强度的矢量合成 　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。 如图所示，两通有等大同向电流的长直导线关于O点对称放置，已知导线中的电流垂直纸面向里。A、A′连线垂直两导线的连线，两点到O点距离相同。下列说法正确的是（　　） A．两导线在A点产生的合磁场方向水平向左 B．两导线在A与A′两点产生的磁场磁感应强度相同 C．O点的磁感应强度为零 D．O点的磁感应强度比A点大 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.（2026•四川绵阳期末）如图所示，O点为正方形ABCD的中心，两根与正方形平面垂直的长直导线分别过B、D两顶点，通有大小相等、方向相反的恒定电流。关于O、A、C三点的磁感应强度，下列说法中正确的是（　　） A．O点磁感应强度的大小为零 B．O点磁感应强度的方向是沿OD方向 C．A、C两点磁感应强度的大小相等，方向相反 D．A、C两点磁感应强度的大小相等，方向相同 2.如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，以导线为中心，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（　　） A．直导线中电流方向垂直纸面向里 B．a点的磁感应强度为 T，方向向右 C．b点的磁感应强度为 T，方向斜向下，与B成45°角 D．d点的磁感应强度为0要点三　对磁通量的理解 　如图所示，矩形线框在纸面内由位置（1）平移到位置（2），再由位置（2）平移到位置（3）的过程中，穿过线框的磁通量如何变化？ 1.对磁通量的理解 （1）磁通量可以看作穿过某平面的磁感线条数，可以根据磁感线的多少判断磁通量的大小。 （2）磁通量是标量，但有方向、分正负，从相反方向穿过同一平面的磁感线将互相抵消。 2.对公式Φ=BS的理解 （1）公式成立条件：匀强磁场且B⊥S。 （2）面积S指磁场的有效面积。 如图所示，则穿过两闭合电路的磁通量是相同的，即Φ=BS2。 （3）如果面积S与磁感应强度B的夹角α≠90°，则Φ=BSsin α，既可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影，也可以将面积S向着垂直于磁感应强度B的方向投影。当B∥S时，Φ =0。 3.磁通量的变化ΔΦ （1）只有B改变时ΔΦ=ΔBSsin α （2）只有S改变时ΔΦ=ΔSBsin α （3）只有α改变时ΔΦ=BS（sin α2－sin α1） （4）如果B、S、α中两者或三者都改变时，就需要通用公式ΔΦ=Φ2－Φ1进行计算。 关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（　　） A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大 B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过闭合回路的磁通量也越大 C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零 D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.〔多选〕（2026•四川南充阶段练习）如图所示，线框面积为S，线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则下列说法正确的是（　　） A．在如图所示位置时，磁通量等于BS B．若使线框绕OO′转过60°角，磁通量仍为BS C．若从初始位置绕OO′转过90°角时，磁通量的变化量为－BS D．若从图示位置线框翻转180°，磁通量为零 2.（2026•四川广安12月月考）如图所示，匝数为n、面积为S的矩形线圈abcd与水平面的夹角为θ=45°。线圈处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。则穿过线圈平面abcd的磁通量为（　　） A．BS　 B．nBS C．BS　 D．nBS 要点回眸 1.有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（　　） A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量 B．若有一小段通电导体在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的导体，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 2.（2026•四川内江12月月考）如图所示，三根平行的固定通电长直导线，分别通过等腰直角三角形ABC的三个顶点且与平面ABC垂直。每根通电长直导线中的电流方向在图中已经标出，且它们在斜边中点O处产生的磁感应强度大小均相等且为B，则下列说法正确的是（　　） A．O点处实际磁感应强度的方向平行于CA B．O点处实际磁感应强度大小为B C．O点处实际磁感应强度大小为B D．O点处实际磁感应强度的方向与AB边的夹角等于45° 3.〔多选〕关于磁通量，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，通过两金属圆环的磁通量Φ1＞Φ2 B．图乙中，通过N匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为 NBL2 C．图丙中，在通电直导线的磁场中，线圈在Ⅱ位置时穿过线圈的磁通量不为0 D．图丙中，在通电直导线的磁场中，若线圈在Ⅰ位置时的磁通量大小为Φ，则线圈从Ⅰ位置平移至Ⅲ位置过程中，线圈的磁通量的变化量大小为2Φ 4.（2026•四川巴中12月月考）如图所示，一个面积为2S的矩形线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。方向与线框平面夹角为30°角，O1O2分别为bc边和ad边的中点。现将线框的右半边绕O1O2逆时针旋转90°，在这一过程中，通过线框的磁通量的变化量的大小为（　　） A．BS　 B．BS C．BS　 D．（－1）BS 完成课后作业　第三章　2. 答案 2.磁感应强度　磁通量 【基础知识落实】 知识点一 1.（1）强弱　方向　（2）相互平行　间距相等　（3）①内部的　②平行放置 2.（1）　（2）特斯拉　特　T　（3）N极 知识点二 1.匀强磁场　垂直　BS　2.BS　3.BS′　BScos θ 情境思辨 1.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磁感应强度来描述磁场的强弱。 2.（1）×　（2）×　（3）×　（4）√ 【核心要点突破】 要点一　 知识精研 【探究】　提示：能。我们应用控制变量法保持电流和直导线的长度不变，通过与直导线连接的竖直线的摆动角度判断其受磁场力的大小，进而判断磁场的强弱。 【典例 1】　B　磁感应强度B=是采用比值法定义的，B由磁场本身决定，与电流受到的磁场力、电流I的大小、导线长度l无关，通电导线在磁场中受力越大，不能说明磁场越强，故A、C错误；根据磁场方向的规定可知，磁场方向就是小磁针静止时N极所受磁场力的方向，故B正确；通电导线在某处不受磁场力，可能是导线的方向与磁场的方向平行，不能说明该处无磁场，D错误。 素养训练 1.C　电场强度是矢量，其定义式为E=，公式E=k为点电荷电场强度的决定式，故A错误；电场强度的公式 E=，仅适用于匀强电场，故B错误；磁感应强度是矢量，其定义式为B=，但它与直线电流的大小、受力大小无关，只由磁场本身性质决定，故C正确，D错误。 2.D　若导线与磁场垂直，则该处的磁感应强度B== T=2 T，若导线不与磁场垂直，则磁感应强度B＞2 T，故A、B、C错误，D正确。 要点二　 【典例 2】　C　根据安培定则可知左端导线在A点产生的磁场垂直连线向右下，右端导线在A点产生的磁场垂直连线向右上，根据对称性和矢量合成可知，A点的合磁场水平向右，故A错误；同理可判断，两导线在A′点产生的合磁场水平向左，所以两导线在A与A′两点产生的磁场磁感应强度不同，故B错误；两导线在中点O产生的磁场等大反向，所以O点的磁感应强度为零，故C正确，D错误。 素养训练 1.D　根据安培定则可知，两通电直导线在O点的磁感应强度方向相同，均沿OC方向，可知O点磁感应强度的大小不为零，选项A、B错误；B、D两处的通电直导线在A、C两点的磁场方向如图，则A、C两点磁感应强度的大小相等，方向相同，选项C错误，D正确。 2.C　由题意知，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断，直导线中的电流方向垂直纸面向外，选项A错误；通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，则a点磁感应强度为2 T，方向与B的方向相同，选项B错误；通电导线在b点产生的磁感应强度大小为1 T，由安培定则可知，通电导线在b处的磁感应强度方向竖直向下，根据平行四边形定则与匀强磁场进行合成得，b点磁感应强度为 T，方向与B的方向成45°斜向下，选项C正确；通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上，则d点磁感应强度为 T，方向与B的方向成45°斜向上，不为零，选项D错误。 要点三　 知识精研 【探究】　提示：由题图知，线框平面始终垂直于磁场，且从位置（1）到位置（2）磁感应强度变大，从位置（2）到位置（3）磁感应强度变小，故由公式Φ=BS知：矩形线框在纸面内由位置（1）平移到位置（2）的过程中，穿过线框的磁通量变大，从位置（2）平移到位置（3）的过程中，穿过线框的磁通量变小。 【典例 3】　C　闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫作磁通量。计算公式：Φ=BS，式中的S可以理解为有效面积，即与磁场垂直的面积。磁感应强度越大，有效面积不一定大，所以磁通量不一定大，选项A、B错误；当有效面积为零，磁场不为零时，磁通量一定为零，选项C正确；磁通量发生变化，可能是磁场发生变化，也可能是有效面积发生了变化，选项D错误。 素养训练 1.AC　在如图所示位置时，磁通量等于BS，故A正确；若使线框绕OO′转过60°角，磁通量为Φ=BScos 60°=0.5BS，故B错误；若从初始位置绕OO′转过90°角时磁通量为零，则磁通量的变化量为ΔΦ=0－BS=－BS，故C正确；若从图示位置线框翻转180°，磁通量为BS，故D错误。 2.C　根据磁通量的定义有Φ=BScos θ=BS，故选C。 【教学效果检测】 1.A　磁感应强度是用来描述磁场强弱的物理量，因此选项A正确；磁感应强度是与电流I和导体长度l无关的物理量，且B=中的B、F、l相互垂直，所以选项B、C、D错误。 2.C　根据安培定则可知，I1和I3在O处产生的磁感应强度方向相同且垂直于斜边，I2在O处产生的磁感应强度方向沿斜边向下，如图所示。由此可知tan θ==2，可知O点处实际磁感应强度的方向与AB边的夹角大于45°，故A、D错误；O点处实际磁感应强度大小为B==B，故B错误，C正确。 3.AD　图甲中，通过两金属圆环的既有条形磁铁的外部磁场又有内部磁场，比较磁通量时比较的是净剩的磁感线条数，所以Φ1＞Φ2，故A正确；图乙中，通过 N匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为Φ=BS=， 故B错误；图丙中，在通电直导线的磁场中，线圈在Ⅱ位置时既有垂直纸面向里的磁场，也有垂直纸面向外的磁场，由磁场分布的对称性可知，穿过线圈的磁通量为0，故C错误；图丙中，在通电直导线的磁场中，设垂直纸面向里的磁通量为正，则线圈在Ⅰ位置时的磁通量为－Φ，由磁场分布的对称性可知线圈在Ⅲ位置时磁通量为Φ，则线圈从Ⅰ位置平移至Ⅲ位置过程中，线圈的磁通量的变化量大小为==2Φ，故D正确。 4.B　当线框转动前，整个面的磁通量为Φ1=2BSsin 30°=BS，当线框转动后，整个面的磁通量为Φ2=BSsin 30°＋BScos 30°=BS，磁通量变化量为ΔΦ=Φ2－Φ1=BS，故选B。 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $