13.2磁感应强度磁通量（人教版（2019）高中物理必修第三册教案）.doc

1、第 1 页 共 5 页 课课 时时 教教 案案 第第 1 13 3 单元单元 第第 2 2 案案 总第总第 2 29 9 案案 课题课题： 13. 2 磁感应强度 磁通量 【教学目标与核心素养教学目标与核心素养】 1理解磁感应强度、磁通量的定义 2知道 B、的单位 3知道匀强磁场 4能用 B 的定义式进行有关计算 【教学重点教学重点】 1磁感应强度、磁通量定义的理解 2能用 B 的定义式进行有关计算 3匀强磁场 【教学难点教学难点】 1用 B 的定义式进行有关计算 2磁通量的理解 【教学过程教学过程】 复复习习： 电场的基本性质是什么？如何描述电场的强弱和方向？ 磁场的基本性质是什么？如何描述

2、磁场的强弱和方向？ 引：巨大的磁铁能吸引成吨的钢铁，实验室中的小磁铁只能吸起几枚铁钉，说明不同的磁铁产生的磁 场对磁性物质和通电导线的作用力强弱不同，即磁场有强弱之分，如何描述磁场的强弱和方向呢? 为了形象描述磁场，前面我们学习了磁感线 （复习磁感线知识） ，本节我们学习定量描述磁场 的另一个物理量磁感应强度，符号 B 一、磁感应强度 用小磁针可以判断空间某点磁场的方向，但 很难对它进行进一步的定量分析。磁场对磁体和 电流有力的作用，磁感应强度的大小能否从小磁 针受力的情况来研究?（不能，因为 N 极不能单独存在。 ） 为研究空间某点的磁场，可以考虑在该处放一段很短的通电导线，分析它受到的力，

3、从而定量确定该 第 2 页 共 5 页 点磁场的强弱。 1.电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流 I 与导线长度 L 的乘积 I l 叫做电流元 2. 探究影响通电导线受力的因素 通电导体所受到的磁力跟磁场方向、通电电流、导体长度有何关系? 实验方法实验方法：控制变量法 有电流通过时，导线将摆动一定角度，通过摆动角度的大小可以比 较导线受力的大小。 先保持导线通电部分的长度不变， 改变电流的大小。 然后保持电流不变， 改变导线通电部分的长度 精确的实验研究表明：精确的实验研究表明： 通电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

4、 I 和 L 的乘积 IL 成正比。用公式表示就是 FIlB 式中 B 与导线的长度和电流的大小都没有关系。但是， 同样的磁场、同一位置，即使 I、L 不同，比值 IL F 为恒量； 不同的磁场、磁场的不同位置，即使 I、L 相同，比值 IL F 一般不同; 综上分析：B 由磁场唯一决定，可以描述磁场的强弱。 3.物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量。 4.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 乘积 IL 之比， 叫做该点的磁感应强度。定义式： F B= IL 说明：比值定义式，适用于任意磁场。 （不存在正比反比） 由磁场本身决定，与电流元无关（

5、位置、有无均无关） 5.单位：特斯拉，简称特 符号：T 1T=1 N A m 6.矢量：大小： F B= IL 方向：与该点磁场方向相同。 说明：若空间有多个磁场，则矢量和： 21 BBB 例：两平行通电直导线的空间某一点的磁场 B 求解。 在匀强磁场中得出的结论，同样适用于非匀强磁场。 对照磁感线分析：B 的大小、方向与磁感线的描述方式。 疏密表大小，切线方向为 B 的方向，B 相同的地方磁感线均匀平行分布。 第 3 页 共 5 页 附：一些磁场的磁感应强度附：一些磁场的磁感应强度/T 人体器官内的磁场 10-1310-9 地磁场在地面附近的平均值 510-5 我国研制的作为 磁谱仪核心部件

6、的大型永 磁体中心的磁场 0.1346 电动机或变压器铁芯中的磁场 0.8 1.7 电视机偏转线圈内的磁场 约 0.1 实验室使用的最强磁场 瞬时 103恒定 37 中子星表面的磁场 106108 原子核表面的磁场 约 1012 电场强度与电场强度与磁感应强度的区别磁感应强度的区别 电场强度 磁感应强度 定义 依据 电荷在电场中受力 电流元在磁场中受力 定义 物理 意义 描述电场方向和强弱的物 理量 描述磁场方向和强弱的物 理量 方向 正电荷的受力方向 小磁针静止时N极的指向 单位 C T 二、匀强磁场 1.定义：如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。 如距离很

7、近的两个平行异名磁极之间 的磁场（图 13.2-2） ，除边缘部分外，可以认为是匀强磁场。两 个平行放置较近的线圈通电时，其中间区域的磁场近似为匀强磁场。 2.特点： 磁场强弱、方向处处相同的磁场 磁感线：是组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线 第 4 页 共 5 页 3.表示： 磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。磁场中 S1 和 S2 两处磁感线的疏密不同，这种不同是如何体现 的呢？ 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 表示磁通量。 2.公式： =B S （BS）

8、 =0（BS） = B S cos（垂直的有效面积，BS） 思考：面积越大， 越大吗？ B 越大， 越大吗？ S 越大， 越大吗？ B 越大、S 越大， 越大吗？ 注：当线圈与磁场方向垂直时，该线圈的磁通量最大，平行时为零；磁通量是针对磁场中某一位 置、某一面积而言的。B= S ，故磁感强度也叫磁通密度。 3.单位：韦伯（Wb） 1Wb=1T 1m2=1V s 4.标量： （双向标量） 磁通量是有正负：正穿、反穿 磁通量表示穿过这个面的磁感线净条数（正穿、反穿抵消后的） 判断，如右图，比较穿过 a、b 环的磁通量大小和方向。 方向都是竖直向下，大小为 ab 5.磁通量的变化 磁通量变化：=21 是某两个时刻穿过某个平面 S 的磁通量之差，即 取决于末状态的磁通量 2与初状态磁通量 1 的代数差。 （含方向） 思考：某线圈的磁通量为 ，则将线圈翻转后磁通量为多少？变化了多少？（=2） 磁通量变化可能是 B 变、S 变、 当只有 S 改变时：= B S 第 5 页 共 5 页 当只有 B 改变时：=B S 当 B、S 均改变时：=21 结论： 与线圈的匝数无关，只与面积有关； 磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数（当磁感线沿相反方向穿过同一平面） 小结： 作业：