2019-2020年高二物理下學期磁感應強度 磁通量(I).doc

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2019-2020年高二物理下學期磁感應強度 磁通量(I) 教學目標：理解磁感應強度和磁通量概念；掌握用磁感線描述磁場的方法；了解勻強磁場的特點 知道磁通密度即磁感應強度；采用類比法，從電場強度概念引入分析，據(jù)比值法定義，建立磁感應強度概念。培養(yǎng)學生分析問題的能力和研究問題的方法。 重點難點：磁感應強度是描述磁場性質(zhì)的物理量，其概念的基本建立是本章的重點和難點。 教 具：干電池組，U形磁鐵，水平平行裸銅線導軌，直銅棒，帶夾導線三根，開關。 教學過程 引入新課：復習電場，為用類比法建立磁感應強度概念作準備。 提 問：電場的基本特性是什么？（對其中的電荷有電場力的作用。） 空間有點電場Q建立的電場，如在其中的A點放一個檢驗電荷q1，受電場力F1，如改放電荷q2，受電場力F2，則有何關系，說明什么？（比值為恒量，反映場的性質(zhì)，叫電場強度。） 設 問：磁場的基本特征是什么？（對其中的電流，即通電導線有磁場力的作用。） 對磁場的這種特性如何描述呢？ .觀察實驗： ⑴實驗表明通電直導線垂直放置在確定的磁場中受到的磁場力F跟通過的電流強度I和導線長度L成正比，或者說跟IL的乘積成正比。這就是說無論怎樣改變電流強度I和導線長度L，乘積IL增大多少倍，則F也增大多少倍。比值F/IL是恒量。 ⑵如果改變在磁場中的位置，垂直磁場放置的通電導線F/IL比值又會是新的恒量。 表明：F/IL反映了磁場的特性。正如電場特性用電場強度來描述一樣，磁場特性用一個新的物理量——磁感應強度來描述。 磁感應強度（B） （1）定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受到的磁場力F跟電流強度I和導線長度L的乘積IL的比值，叫做通電導線所在處的磁感應強度，用B表示。 （2）公式：B=F/(IL) （3）矢量：B的方向與磁場方向，即小磁針N極受力方向相同。 （4）單位：特斯拉（T）1T=1N/(Am)，即垂直磁場方向放置的長1m的導線，通入電流為1A，如果受的磁場力為1N，則該處的磁感應強度B為1T. 一般永久磁鐵磁極附近的磁感應強度約為0.4T-0.7T；電機和變壓器鐵心中，磁感應強度為0.8T~1.4T，地面附近地磁場的磁感應強度約為0.510-4T。 勻強磁場 為了從磁感線不但可以了解磁感強度的方向，還可以了解磁感強度的大小，我們可以規(guī)定：磁感線條數(shù)跟磁感強度成正比——在垂直于磁場方向的1米2面積上磁感線的條數(shù)跟那里的磁感強度的數(shù)值相同。 （1）磁感線的方向反映了磁感強度的方向，磁感線的疏密反映了磁感強度的大小。 （2）磁感應強度的大小和方向處處相同的區(qū)域，叫勻強磁場。其磁感線平行且等距。 例：長的通電螺線管內(nèi)部的磁場、兩個靠得很近的異名磁極間的磁場都是勻強磁場。 （3）如用B=F/(IL)測定非勻強磁場的磁感應強度時，所取導線應足夠短，以能反映該位置的磁場為勻強。 磁通量（Φ） 在后面的電學學習中，我們要討論穿過某一個面的磁場情況。我們知道，磁場的強弱（即磁感應強度）可以用磁感線的疏密來表示。如果一個面積為S的面垂直一個磁感應強度為B的勻強磁場放置，則穿過這個面的磁感線的條數(shù)就是確定的。我們把B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量。 （1）定義：面積為S，垂直勻強磁場B放置，則B與S乘積,叫做穿過這個面的磁通量，用Φ表示． （2）公式：Φ=BS （3）單位：韋伯（Wb） 1Wb=1Tm2 磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。 課堂小結 （1）磁感應強度既反映了磁場的強弱又反映了磁場的方向，它和磁通量都是描述磁場性質(zhì)的物理量，應注意定義中所規(guī)定的條件，對其單位也應加強記憶。 （2）磁通量的計算很簡單，只要知道勻強磁場的磁感應強度B和所討論面的面積S，在面與磁場方向垂直的條件下Φ=BS（不垂直可將面積做垂直磁場方向上的投影。）磁通量是表示穿過討論面的磁感線條數(shù)的多少。在今后的應用中往往根據(jù)穿過面的凈磁感線條數(shù)的多少定性判斷穿過該面的磁通量的大小。 例：如圖所示，在條形磁鐵中部垂直套有A、B兩個圓環(huán)，試分析穿過A環(huán)、B環(huán)的磁通量誰大。 解：此題所給條件是非勻強磁場，不能用Φ=BS計算，只能比較穿過兩環(huán)的磁感線凈條數(shù)多少，來判斷磁通量的大小。條形磁鐵的磁感線是從N極出發(fā)，經(jīng)外空間磁場由S極進入，在磁鐵內(nèi)部的磁感線從S極向N極，又因磁感線是閉合的平滑曲線，所以條形磁鐵內(nèi)外磁感線條數(shù)一樣多。從下向上穿過A、B環(huán)的磁感線條一樣多，而從上向下穿過A環(huán)的磁感線多于B環(huán)，則A環(huán)從下向上穿過的凈磁感線少于B環(huán)，所以B環(huán)的磁通量大于A環(huán)磁通量。 課堂練習：《高二物理》P82（1）~（3） 作 業(yè)：《基礎訓練》第四節(jié)