5.2磁場(chǎng)的性質(zhì)公開(kāi)課一等獎(jiǎng)?wù)n件省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

5.2如何描述磁場(chǎng)1.要點(diǎn)剖析(1)磁性：物質(zhì)含有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性．(2)磁體：含有磁性的物體叫磁體．(3)磁極：磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極．任何磁體都有兩個(gè)磁極，一種叫南極(又稱(chēng)S極)，另一種叫北極(又稱(chēng)N極)幾個(gè)常見(jiàn)磁場(chǎng)磁感線分布NS條形磁鐵1．基本定義在磁場(chǎng)中畫(huà)某些有方向的曲線，這些曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相似，這樣的曲線叫做磁感線．2．要點(diǎn)剖析(1)磁感線上任一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相似，如右圖所示．(2)任何兩條磁感線都不相交，不中斷，不相切．(3)磁感線都是閉合曲線(外部從N極出發(fā)到S極，內(nèi)部從S極到N極)．(4)磁感線的疏密表達(dá)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)，越疏的地方磁場(chǎng)越弱．4．易誤警示磁感線與電場(chǎng)線的比較比較項(xiàng)目磁感線電場(chǎng)線相似點(diǎn)意義用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)方向和相對(duì)強(qiáng)弱而假想的線用來(lái)形象描述電場(chǎng)方向和相對(duì)強(qiáng)弱而假想的線方向線上一點(diǎn)切線方向?yàn)榇艌?chǎng)方向，也是磁針N極受力方向線上一點(diǎn)切線方向?yàn)殡妶?chǎng)方向，也是正電荷受電場(chǎng)力的方向疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱表示電場(chǎng)強(qiáng)弱特點(diǎn)在空間不相交在空間不相交不同點(diǎn)是閉合曲線始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處，止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處，不閉合有關(guān)磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列敘述對(duì)的的是()A．磁感線能夠形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，其每一點(diǎn)的切線方向表達(dá)的就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向B．磁極間的互相作用是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的C．磁感線總是從磁體的N極指向S極D．磁感線就是磁場(chǎng)中碎鐵屑磁化后排列成的曲線2．有關(guān)磁感線的描述，下列說(shuō)法對(duì)的的是()A．磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于磁體的S極B．磁感線能夠用來(lái)表達(dá)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向C．磁場(chǎng)中某處的磁感線較密，表達(dá)該處的磁場(chǎng)較強(qiáng)D．磁感線是閉合曲線基本定義(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)：磁感線的間距相等，互相平行且指向相似的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)．(2)磁通量：在磁場(chǎng)中有一種平面，若穿過(guò)該平面的磁感線有Φ條，我們就稱(chēng)穿過(guò)這個(gè)平面的磁通量為Φ.(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度：垂直穿過(guò)某單位面積的磁通量叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度．1.磁通量的計(jì)算公式是Φ=BS，試分析此公式的合用條件是什么?當(dāng)磁感線與平面不垂直時(shí)，公式Φ=BS中的S應(yīng)為什么意義?提示：(1)公式Φ=BS的合用條件是：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)，②磁感線與平面垂直.(2)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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.3．要點(diǎn)剖析(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的特點(diǎn)：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是某些間隔相似的平行直線．②長(zhǎng)的通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)、兩個(gè)靠得很近的異名磁極間的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng)．(2)磁通量的計(jì)算①公式：Φ＝BS.此式的合用條件是：a.勻強(qiáng)磁場(chǎng)；b.磁感線與平面垂直．如右圖所示．②在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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．以下圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，平面abcd與垂直于磁感線方向的平面的夾角為θ，則穿過(guò)面積abcd的磁通量應(yīng)為：Φ＝B·Scosθ.Scosθ即為面積S在垂直于磁感線方向的投影，我們稱(chēng)之為“有效面積”．(2)磁通量的“正、負(fù)”號(hào)磁通量是通過(guò)閉合線圈的磁感線的條數(shù)，它是標(biāo)量．但是磁通量也有“正、負(fù)”，磁通量的正、負(fù)號(hào)并不表達(dá)磁通量的方向，它的符號(hào)僅表達(dá)磁感線的穿過(guò)方向．普通來(lái)說(shuō)，如果磁感線從線圈的正面穿過(guò)，線圈的磁通量就為“＋”；而磁感線從線圈的背面穿過(guò)，線圈的磁通量就為“－”．

如圖所示，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(chǎng)方向垂直，則穿過(guò)平面的磁通量為_(kāi)_______．若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)60°角，則穿過(guò)框架平面的磁通量為_(kāi)_______；若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90°角，則穿過(guò)框架平面的磁通量為_(kāi)_______；若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180°角，則穿過(guò)框架平面的磁通量的變化是________．1.對(duì)磁通量的問(wèn)題求解注意下列三方面：①看清磁感線的方向與平面的關(guān)系；②分清磁感線的穿過(guò)方向；③注意是什么因素變化引發(fā)的磁通量的變化．2．磁通量的變化普通有下列三種狀況：①磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，投影面積S變化，則ΔΦ＝Φt－Φ0＝B·ΔS；②磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，磁感線穿過(guò)的有效面積S不變，則穿過(guò)回路中的磁通量的變化是：ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔB·S；③磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)發(fā)生變化的狀況，則ΔΦ＝Φt－Φ0.2.如右圖所示，矩形線圈的面積為S，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始時(shí)線圈平面與磁感線垂直．求線圈在下列狀況下的磁通量的變化量．(1)轉(zhuǎn)過(guò)90°；(2)轉(zhuǎn)過(guò)180°.【解析】本題考察磁通量及其變化量．(1)線圈的初始位置與磁感線垂直，穿過(guò)線圈的磁通量Φ始＝BS；轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，線圈平面與磁感線平行，穿過(guò)線圈的磁通量Φ終＝0；在轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的變化量為：ΔΦ＝Φ終－Φ始＝－BS負(fù)號(hào)表達(dá)磁通量減少，即轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量減少了BS.(2)設(shè)線圈位于初始位置時(shí)，線圈平面法線的方向與磁場(chǎng)方向相似，穿過(guò)線圈的磁通量為正，則Φ始＝BS；轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)，線圈平面法線的方向與磁感線方向相反，即θ＝180°，穿過(guò)線圈的磁通量Φ終＝BScos180°＝－BS；在轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的變化量為ΔΦ＝Φ終－Φ始＝－BS－BS＝－2BS.即穿過(guò)線圈的正向磁通量減少了2BS.事實(shí)上，在轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量是由正向BS減小到零，再由零增大到負(fù)向BS.【答案】(1)減少BS(2)減少2BS5．(考察點(diǎn)：磁通量的理解)有關(guān)磁通量，下列說(shuō)法中對(duì)的的是()A．磁通量不僅有大小并且有方向，因此是矢量B．磁通量越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C．穿過(guò)某一面積的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零