2019-2020年高二物理下學(xué)期磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量(I).doc

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2019-2020年高二物理下學(xué)期磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量(I) 教學(xué)目標(biāo)：理解磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量概念；掌握用磁感線描述磁場(chǎng)的方法；了解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的特點(diǎn) 知道磁通密度即磁感應(yīng)強(qiáng)度；采用類比法，從電場(chǎng)強(qiáng)度概念引入分析，據(jù)比值法定義，建立磁感應(yīng)強(qiáng)度概念。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和研究問題的方法。 重點(diǎn)難點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量，其概念的基本建立是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 教 具：干電池組，U形磁鐵，水平平行裸銅線導(dǎo)軌，直銅棒，帶夾導(dǎo)線三根，開關(guān)。 教學(xué)過程 引入新課：復(fù)習(xí)電場(chǎng)，為用類比法建立磁感應(yīng)強(qiáng)度概念作準(zhǔn)備。 提 問：電場(chǎng)的基本特性是什么？（對(duì)其中的電荷有電場(chǎng)力的作用。） 空間有點(diǎn)電場(chǎng)Q建立的電場(chǎng)，如在其中的A點(diǎn)放一個(gè)檢驗(yàn)電荷q1，受電場(chǎng)力F1，如改放電荷q2，受電場(chǎng)力F2，則有何關(guān)系，說明什么？（比值為恒量，反映場(chǎng)的性質(zhì)，叫電場(chǎng)強(qiáng)度。） 設(shè) 問：磁場(chǎng)的基本特征是什么？（對(duì)其中的電流，即通電導(dǎo)線有磁場(chǎng)力的作用。） 對(duì)磁場(chǎng)的這種特性如何描述呢？ .觀察實(shí)驗(yàn)： ⑴實(shí)驗(yàn)表明通電直導(dǎo)線垂直放置在確定的磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力F跟通過的電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)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(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)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?cè)诖艌?chǎng)中的位置，垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線F/IL比值又會(huì)是新的恒量。 表明：F/IL反映了磁場(chǎng)的特性。正如電場(chǎng)特性用電場(chǎng)強(qiáng)度來描述一樣，磁場(chǎng)特性用一個(gè)新的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度來描述。 磁感應(yīng)強(qiáng)度（B） （1）定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受到的磁場(chǎng)力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，用B表示。 （2）公式：B=F/(IL) （3）矢量：B的方向與磁場(chǎng)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(chǎng)方向放置的長(zhǎng)1m的導(dǎo)線，通入電流為1A，如果受的磁場(chǎng)力為1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T. 一般永久磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.4T-0.7T；電機(jī)和變壓器鐵心中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T~1.4T，地面附近地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.510-4T。 勻強(qiáng)磁場(chǎng) 為了從磁感線不但可以了解磁感強(qiáng)度的方向，還可以了解磁感強(qiáng)度的大小，我們可以規(guī)定：磁感線條數(shù)跟磁感強(qiáng)度成正比——在垂直于磁場(chǎng)方向的1米2面積上磁感線的條數(shù)跟那里的磁感強(qiáng)度的數(shù)值相同。 （1）磁感線的方向反映了磁感強(qiáng)度的方向，磁感線的疏密反映了磁感強(qiáng)度的大小。 （2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的區(qū)域，叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。其磁感線平行且等距。 例：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)。 （3）如用B=F/(IL)測(cè)定非勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，所取導(dǎo)線應(yīng)足夠短，以能反映該位置的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)。 磁通量（Φ） 在后面的電學(xué)學(xué)習(xí)中，我們要討論穿過某一個(gè)面的磁場(chǎng)情況。我們知道，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱（即磁感應(yīng)強(qiáng)度）可以用磁感線的疏密來表示。如果一個(gè)面積為S的面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置，則穿過這個(gè)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(gè)面的磁通量。 （1）定義：面積為S，垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B放置，則B與S乘積,叫做穿過這個(gè)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(gè)面的磁感線條數(shù)。 課堂小結(jié) （1）磁感應(yīng)強(qiáng)度既反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱又反映了磁場(chǎng)的方向，它和磁通量都是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量，應(yīng)注意定義中所規(guī)定的條件，對(duì)其單位也應(yīng)加強(qiáng)記憶。 （2）磁通量的計(jì)算很簡(jiǎn)單，只要知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和所討論面的面積S，在面與磁場(chǎng)方向垂直的條件下Φ=BS（不垂直可將面積做垂直磁場(chǎng)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(yīng)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(gè)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(qiáng)磁場(chǎng)，不能用Φ=BS計(jì)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(chǎng)由S極進(jìn)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(xí)：《高二物理》P82（1）~（3） 作 業(yè)：《基礎(chǔ)訓(xùn)練》第四節(jié)