新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理第六章電磁現(xiàn)象與電磁波第二節(jié)磁感應(yīng)強度課件粵教版必修第三冊

第六章電磁現(xiàn)象與電磁波學(xué)習(xí)目標(biāo)STSE情境導(dǎo)學(xué)1.知道磁感應(yīng)強度的概念及物理意義.（重點）2.理解磁感應(yīng)強度的方向、大小、定義式和單位.（重點）3.進(jìn)一步體會如何通過比值定義法定義物理量.4.知道磁通量，通過計算磁通量的大小進(jìn)一步理解定量描述磁場的方法.（難點）不同的磁鐵其周圍磁鐵周圍的磁的磁場強弱不同，感應(yīng)強度方向故吸引的圖釘個數(shù)不同，所以小也不同

磁針N極的指

向不同

知識點一磁感應(yīng)強度的方向1.磁感應(yīng)強度的物理意義.用磁感應(yīng)強度來描述磁場的強弱和方向.2.磁感應(yīng)強度的方向.物理學(xué)規(guī)定，在磁場中的任一點，小磁針N極受力的方向，亦即小磁針靜止時N極所指的方向.知識點二磁感應(yīng)強度的大小勻強磁場1.磁感應(yīng)強度B.(2)單位：在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T，1T＝1N/（A·m）.2.勻強磁場.(1)特點：磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同.(2)勻強磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線.知識點三磁通量1.磁感應(yīng)強度B與面積S的乘積叫作穿過該平面的磁通量，用符號Φ表示.2.公式：Φ＝BS.3.單位：在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯，簡稱韋，符號是Wb.A

BC

D2.（多選）下列關(guān)于磁感應(yīng)強度方向的說法中正確的是（）A.磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向規(guī)定為小磁針靜止時北極所指的方向B.磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向與小磁針S極在此處的受力方向一致C.磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向由試探電流元在此處的受力方向決定D.磁感應(yīng)強度的方向由磁場本身決定，與是否在磁場中放入通電導(dǎo)線無關(guān)解析：磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向規(guī)定為小磁針靜止時北極所指的方向，即N極受力方向一致，故A正確，B錯誤；磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向由磁場本身決定，與是否在磁場中放入通電導(dǎo)線無關(guān)，故C錯誤，D正確.答案：AD學(xué)習(xí)小結(jié)1.磁感應(yīng)強度概念的提出是為了更準(zhǔn)確描述磁場.2.根據(jù)比值定式法的特點理解磁通量探究一對磁感應(yīng)強度的理解1.磁場的決定因素：磁感應(yīng)強度是定量描述磁場的物理量，磁場中某點的磁感應(yīng)強度的大小取決于磁場本身，與其他因素?zé)o關(guān).2.磁感應(yīng)強度的特點.(1)磁感應(yīng)強度是反映磁場強弱的物理量，它是用比值法定義的物理量，由磁場自身決定，與是否引入電流元、引入的電流元是否受力及受力大小無關(guān).(2)磁感應(yīng)強度的定義式也適用于非勻強磁場，這時L應(yīng)很短，IL稱為“電流元”，相當(dāng)于靜電場中的“試探電荷”.(3)因為通電導(dǎo)線取不同方向時，其受力大小不相同，故在定義磁感應(yīng)強度時，式中F是指通電直導(dǎo)線垂直磁場放置時受到的磁場力.(4)磁感應(yīng)強度的方向可以有以下幾種表述方式.①小磁針靜止時N極所指的方向，即N極受力的方向.②小磁針靜止時S極所指的反方向，即S極受力的反方向.③磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向.(5)磁感應(yīng)強度B為矢量，它有大小及方向，分別表示磁場的強弱與方向.(6)磁感應(yīng)強度的疊加規(guī)律：滿足平行四邊形定則.3.磁感應(yīng)強度與電場強度的比較.【典例1】關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向，下面說法正確的是（）A.磁感應(yīng)強度的方向就是小磁針N極所指的方向B.磁感應(yīng)強度的方向與小磁針在任何情況下N極的受力方向一致C.磁感應(yīng)強度的方向由放置在該點的小磁針靜止時N極所指方向決定D.若把放置在磁場中的小磁針移走，則該點磁感應(yīng)強度的方向就會發(fā)生變化解析：磁感應(yīng)強度的方向，是小磁針N極的受力方向，也是小磁針靜止時N極所指方向，A錯誤，B正確；磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向由磁場本身決定，與小磁針無關(guān)，C、D錯誤.答案：B磁場方向的四種表述(1)磁感應(yīng)強度方向.(2)磁感線的切線方向.(3)小磁針在該點N極受力的方向.(4)小磁針靜止時N極的指向.1.（多選）把一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入一勻強磁場中，圖中能正確反映各量間關(guān)系的是（）2.長2cm的通電直導(dǎo)線垂直于大小、方向恒定的磁場的方向放置，當(dāng)通過導(dǎo)線的電流為2A時，它受到的磁場力大小為4×10－3N.(1)該處的磁感應(yīng)強度B是多大？(2)若電流不變，導(dǎo)線長度減小到1cm，

則它在磁場中受到的力F和該處的磁感應(yīng)強度B各是多大？(3)若導(dǎo)線長度不變，電流增大為5A，

則它受到的磁場力F和該處的磁感應(yīng)強度B各是多大？(4)若讓導(dǎo)線與磁場方向平行，該處的磁感應(yīng)強度多大？通電導(dǎo)線受到的磁場力多大？探究二對磁通量的進(jìn)一步理解1.磁通量的計算.(1)公式：Φ＝BS.適用條件：①勻強磁場；②磁感線與平面垂直.(2)在勻強磁場B中，若磁感線與平面不垂直，公式Φ＝BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積.如果磁場B不與我們研究的對象垂直，例如圖中的S，則有S⊥＝Scosθ，Φ＝BScosθ.式中Scosθ即為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積，我們稱之為“有效面積”.2.磁通量的正負(fù).(1)磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，當(dāng)磁感線從某一面上穿入時，磁通量為正值，穿出時即為負(fù)值.(2)若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量為Φ1，反向磁通量為Φ2，則穿過該平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2.3.磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1.(1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時，ΔΦ＝B·ΔS.(2)當(dāng)B變化，S不變時，ΔΦ＝ΔB·S.(3)B和S同時變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1，但ΔΦ≠ΔB·ΔS.磁感線的凈條數(shù)定性表示磁通量B環(huán)面積大，但磁感線的凈條數(shù)比A環(huán)中少，故ΦA(chǔ)＞ΦB.5.與磁感線條數(shù)的關(guān)系.磁通量是指穿過線圈面積的磁感線的“凈條數(shù)”，當(dāng)有不同方向的磁感線同時穿過同一面積時，磁通量指的是合磁場的磁感線穿過其面積的條數(shù)，即此時的磁通量為合磁通量.【典例2】

如圖所示，有一個垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.8T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為10cm.現(xiàn)在在紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B和C（圓中未畫出），圓心均在O處，A線圈的半徑為1cm，共10匝；B線圈的半徑為2cm，只有1匝；C線圈的半徑為0.5cm，只有1匝.(1)在磁感應(yīng)強度B減為0.4T的過程中，A和B線圈中的磁通量改變了多少？(2)在磁場方向轉(zhuǎn)過30°角的過程中，C線圈中的磁通量改變了多少？磁通量大小的分析與判斷1.定量計算.通過公式Φ＝BS來定量計算，計算磁通量時應(yīng)注意的問題.(1)明確磁場是否為勻強磁場，知道磁感應(yīng)強度的大小.(2)平面的面積S應(yīng)為磁感線通過的有效面積.當(dāng)平面S與磁場方向不垂直時，應(yīng)明確所研究的平面與磁感應(yīng)強度方向的夾角，準(zhǔn)確找出垂直面積.(3)線圈的磁通量及其變化與線圈匝數(shù)無關(guān)，即磁通量的大小不受線圈匝數(shù)的影響.2.定性判斷.磁通量是指穿過線圈面積的磁感線的“凈條數(shù)”，當(dāng)有不同方向的磁場同時穿過同一面積時，此時的磁通量為各磁場穿過該面磁通量的代數(shù)和.3.如圖所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面.若磁感應(yīng)強度為B，則穿過線圈的磁通量為（）A.πBR2

B.πBr2C.nπBR2 D.nπBr2解析：磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)，且磁感線穿過的面積為πr2，而并非πR2，故B正確.答案：B4.如圖所示，線圈平面與水平方向夾角θ＝60°，磁感線豎直向下，線圈平面面積S＝0.4m2，勻強磁場磁感應(yīng)強度B＝0.6T，則穿過線圈的磁通量Φ為多少？把線圈以cd為軸順時針轉(zhuǎn)過120°角，則通過線圈磁通量的變化量為多少？解析：線圈在垂直磁場方向上的投影面積S⊥＝Scos60°＝0.4×0.5m2＝0.2m2，穿過線圈的磁通量Φ＝BS⊥＝0.6×0.2Wb＝0.12Wb.線圈以cd為軸順時針方向轉(zhuǎn)過120°角后變?yōu)榕c磁場垂直，但由于此時磁感線從線圈平面穿入的方向與原來相反，故此時通過線圈的磁通量Φ2＝－BS＝－0.6×0.4Wb＝－0.24Wb，故磁通量的變化量ΔΦ＝|Φ2－Φ|＝|－0.24－0.12|Wb＝0.36Wb.答案：0.12Wb

0.36Wb5.如圖所示，兩個同心放置的平面金屬圓環(huán)、條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直，則通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb間的關(guān)系是（）A.Φa＞Φb

B.Φa＜ΦbC.Φa＝Φb D.