磁場的描述與磁通量

1、2.2磁場的描述與磁通量課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識磁感線，知道磁感線是為了描述磁場而假想的曲線了解磁感線的分布情況，認(rèn)識勻強(qiáng)磁場的磁感線2知道磁感線的疏密程度可表示磁場的強(qiáng)弱，磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁場的方向，會用磁感線描述磁場3知道可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度來描述磁場知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，能把磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁感線聯(lián)系起來，知道磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的定義，會用磁感應(yīng)強(qiáng)度來描述磁場體驗(yàn)?zāi)承┪矬w磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小4理解磁通量及其定義，確認(rèn)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，穿過與磁場方向垂直、面積為S的平面的磁通量與B、S的關(guān)系重點(diǎn)難點(diǎn)：1.用磁感線描述磁場及磁感線的特點(diǎn)2對磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量的理解及應(yīng)用

2、課前自主學(xué)案一、描述磁場的磁感線1如圖221所示是永久磁體的外部磁場磁感線的分布圖圖221為了形象地描述磁體和電流周圍的磁場，英國物理學(xué)家_提出用磁感線來形象地描述磁場2什么是磁感線：在磁場中可以利用_來形象地描述各點(diǎn)的磁場方向所謂磁感線，是在磁場中畫出的一些有方向的假想曲線，在這些曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的_方向相同磁場有強(qiáng)弱之分，越靠近磁極的地方磁感線_法拉第磁感線磁場越密思考感悟1磁感線一定從N極指向S極嗎？提示：不一定，磁感線是閉合曲線，在外部從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極二、磁感應(yīng)強(qiáng)度1定義：在磁場中穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的_，用符號B表示2標(biāo)矢性：磁感

3、應(yīng)強(qiáng)度是矢量，既有_，又有_磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的_的方向，它在通過該點(diǎn)的磁感線的_方向上，還與該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)_極所指的方向一致磁感應(yīng)強(qiáng)度大小方向磁場切線N3單位：在國際單位制中是_，簡稱特，符號是T.4物理意義：描述磁場強(qiáng)弱的物理量垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù)越多，對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度越_，磁場也就越_三、磁通量1定義：物理學(xué)上把磁場中穿過某一面積S的_定義為穿過該面積的磁通量2公式：BS，注意：此公式只適用于B與S垂直的情況特斯拉大強(qiáng)磁感線條數(shù)韋伯磁通密度思考感悟2對某一固定磁場來說面積越大穿過該面的磁通量越大嗎？提示：不一定，只有在S與B垂直的情況下，才能用BS計(jì)算核心要

4、點(diǎn)突破一、對磁感線的理解磁感線是為了形象地描述磁場而假想出的一系列的曲線，曲線的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向曲線的疏密可定性表示磁場的強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用被磁化的鐵屑顯示磁感線的分布，但不能認(rèn)為磁感線是由鐵屑排列而成的磁體周圍的磁感線應(yīng)分布在一個(gè)三維空間內(nèi)要了解條形磁鐵、蹄形磁鐵及地磁場中磁感線的分布情況對磁感線的認(rèn)識還要注意以下幾點(diǎn)：(1)在磁體外部磁感線從N極到S極，在內(nèi)部從S極到N極(2)磁感線是閉合的曲線(3)磁場中任意兩條磁感線不能相交，也不能相切(4)磁場中未畫磁感線的地方，并不表示那里就沒有磁場(5)磁感線上某點(diǎn)的切向、小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)N極的指向、小磁針N極受力的方向表示該點(diǎn)的磁場方

5、向(6)勻強(qiáng)磁場的磁感線等間距、互相平行即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是()A兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場B磁感線總是從N極到S極C磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場方向一致D兩個(gè)磁場疊加的區(qū)域，磁感線可能相交解析：選C.磁感線是為了形象地描繪磁場而假設(shè)的一組有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示磁場的方向，曲線疏密表示磁場強(qiáng)弱，所以C正確，A不正確在磁鐵外部磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線不相交，所以B、D不正確二、對磁通量的理解1磁通量正、負(fù)的認(rèn)識磁通量有正、負(fù)之分，其正、負(fù)是這樣規(guī)定的：任何一個(gè)面都有正、反兩面，若規(guī)定磁感線從正面穿入為

6、正磁通量，則磁感線從反面穿入時(shí)磁通量為負(fù)值若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁感線條數(shù)為1，反向磁感線條數(shù)為2，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和)，即12.2磁通量的計(jì)算磁通量指穿過某一面積的磁感線條數(shù)，在勻強(qiáng)磁場中，穿過與磁場方向垂直、面積為S的平面的磁通量BS，若磁感線與平面不垂直時(shí)，如圖222所示，我們采用投影的方法，將平面向垂直于磁場的方向上投影，就可得到磁通量的一般的計(jì)算公式BSBScos.圖中的S為面積是S的平面在垂直于磁感線方向上的投影面積為平面與該平面沿垂直磁場方向的投影面之間的夾角圖222特別提醒：(1)磁通量是針對某一個(gè)面而說的(2)磁通量為標(biāo)量，

7、算“純收入”即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2關(guān)于磁通量的描述，下列說法正確的是()A位于磁場中的一個(gè)平面垂直磁場方向時(shí)，穿過該平面的磁通量最大B穿過平面的磁通量最大時(shí)，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定最大C如果穿過某平面的磁通量為零，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D將一平面置于勻強(qiáng)磁場中的任何位置，穿過該平面的磁通量總是相等解析：選A.由磁通量BScos可知磁通量不但與B、S有關(guān)，還與平面與該平面沿垂直磁場方向的投影面之間的夾角有關(guān)0，B不一定為零，最大，B也不一定大故選A.課堂互動(dòng)講練類型一磁場和磁感線 關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是()A磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線

8、方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)南極所指的方向一致B磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì)C磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止D磁感線就是細(xì)鐵屑連成的曲線例1【精講精析】磁場是一種客觀存在的物質(zhì)，磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的磁感線從N極出從S極入形成閉合曲線磁感線可以用細(xì)鐵屑模擬，但不能說是由細(xì)鐵屑連成的故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤根據(jù)磁場方向的規(guī)定知選項(xiàng)A錯(cuò)誤【答案】B【方法總結(jié)】磁感線描述磁場主要體現(xiàn)在兩方面：(1)磁感線的疏密反映磁場的強(qiáng)弱(2)磁感線上某點(diǎn)的切線方向反映磁場的方向類型二磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解例2 下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中錯(cuò)誤的是(

9、)A磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，是用來表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量B小磁針北極在磁場中受力的方向是唯一的，能比較客觀地描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C磁極在磁場中受磁場力大的地方，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大D磁極在磁場中受磁場力大的地方，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大，與放置方向有關(guān)【精講精析】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的完整概念有以下內(nèi)容：第一，是矢量，大小等于垂直穿過單位面積的磁通量，方向是小磁針北極在磁場中的受力方向；第二，物理意義，反映磁場強(qiáng)弱的物理量，從力的角度描述了磁場的性質(zhì)，磁場強(qiáng)的地方放入磁極受到的力一定大；第三，單位是特斯拉，本題沒有考查磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位根據(jù)完整的物理概念，本題選項(xiàng)A、B、C所述正確D項(xiàng)的說法錯(cuò)誤，故應(yīng)選D.【答案】D【方法總結(jié)】磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場力的性質(zhì)的物理量，由磁場的分布和所在位置決定，與是否放磁針無關(guān) 如圖223所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直，則穿過線框平面的磁通量為_；若使框架繞軸OO轉(zhuǎn)過60角，則穿過線框平面