物理必修 第三册第二节 磁感应强度集体备课ppt课件

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知识点一　磁感应强度的方向1.磁感应强度的物理意义.用磁感应强度来描述磁场的强弱和方向.2.磁感应强度的方向.物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针N极受力的方向，亦即小磁针静止时N极所指的方向.
知识点二　磁感应强度的大小　匀强磁场1.磁感应强度B.
（2）单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T，1 T＝1 N/（A·m）.2.匀强磁场.（1）特点：磁感应强度的大小和方向处处相同.（2）匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线.
知识点三　磁通量1.磁感应强度B与面积S的乘积叫作穿过该平面的磁通量，用符号Φ表示.2.公式：Φ＝BS.3.单位：在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb.
A　　　　　　　　BC　　　　　　　　D
2.（多选）有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（　　）A.磁感应强度是用来表示磁场强弱及方向的物理量B.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C.小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向D.小磁针N极的指向就是该处磁感应强度的方向
解析：磁感应强度是用来描述磁场强弱及方向的物理量，A正确；磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N极受力的方向，故B、C正确；小磁针静止时N极的指向为该处的磁场方向，D错误.
探究一　对磁感应强度的理解1.磁场的决定因素：磁感应强度是定量描述磁场的物理量，磁场中某点的磁感应强度的大小取决于磁场本身，与其他因素无关.2.磁感应强度的特点.（1）磁感应强度是反映磁场强弱的物理量，它是用比值法定义的物理量，由磁场自身决定，与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关.（2）磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”.（3）因为通电导线取不同方向时，其受力大小不相同，故在定义磁感应强度时，式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力.
（4）磁感应强度的方向可以有以下几种表述方式.①小磁针静止时N极所指的方向，即N极受力的方向.②小磁针静止时S极所指的反方向，即S极受力的反方向.③磁感应强度的方向就是该点的磁场方向.（5）磁感应强度B为矢量，它有大小及方向，分别表示磁场的强弱与方向.（6）磁感应强度的叠加规律：满足平行四边形定则.
3.磁感应强度与电场强度的比较.
【典例1】　关于磁感应强度的方向，下面说法正确的是（　　）A.磁感应强度的方向就是小磁针N极所指的方向B.磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极的受力方向一致C.磁感应强度的方向由放置在该点的小磁针静止时N极所指方向决定D.若把放置在磁场中的小磁针移走，则该点磁感应强度的方向就会发生变化
解析：磁感应强度的方向，是小磁针N极的受力方向，也是小磁针静止时N极所指方向，A错误，B正确；磁场中某点磁感应强度的方向由磁场本身决定，与小磁针无关，C、D错误.
磁场方向的四种表述（1）磁感应强度方向.（2）磁感线的切线方向.（3）小磁针在该点N极受力的方向.（4）小磁针静止时N极的指向.
1.（多选）把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是（　　）
2.在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm，电流为5 A，所受磁场力为5×10－2N.（1）这点的磁感应强度是多大？（2）若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？
探究二　对磁通量的进一步理解1.磁通量的计算.（1）公式：Φ＝BS.适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直.（2）在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.如果磁场B不与我们研究的对象垂直，例如图中的S，则有S⊥＝Scs θ，Φ＝BScs θ.
式中Scs θ即为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积，我们称之为“有效面积”.2.磁通量的正负.（1）磁通量是标量，但有正负，当磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，穿出时即为负值.（2）若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2.
3.磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1.（1）当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS.（2）当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S.（3）B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1，但ΔΦ≠ΔB·ΔS.
5.与磁感线条数的关系.磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁感线同时穿过同一面积时，磁通量指的是合磁场的磁感线穿过其面积的条数，即此时的磁通量为合磁通量.
【典例2】　如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10 cm.现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C（圆中未画出），圆心均在O处，A线圈的半径为1 cm，共10匝；B线圈的半径为2 cm，只有1匝；C线圈的半径为0.5 cm，只有1匝.（1）在磁感应强度B减为0.4 T的过程中，A和B线圈中的磁通量改变了多少？（2）在磁场方向转过30°角的过程中，C线圈中的磁通量改变了多少？
B线圈的磁通量的改变量为ΦB＝（0.8－0.4）×3.14×（2×10－2）2 Wb＝5.024×10－4 Wb.
磁通量大小的分析与判断1.定量计算.通过公式Φ＝BS来定量计算，计算磁通量时应注意的问题.（1）明确磁场是否为匀强磁场，知道磁感应强度的大小.（2）平面的面积S应为磁感线通过的有效面积.当平面S与磁场方向不垂直时，应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角，准确找出垂直面积.（3）线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关，即磁通量的大小不受线圈匝数的影响.2.定性判断.磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时，此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和.
3.（多选）面积为2.5×10－2 m2的矩形线圈放在磁感应强度为4.0×10－2 T的匀强磁场中，则穿过线圈的磁通量可能是（　　）A.1.0×10－2 Wb　　　　　B.1.0×10－3 WbC.1.0×10－4 Wb D.0
解析：线圈与磁场垂直时，通过它的磁通量最大，且Φm＝BS＝1.0×10－3 Wb.线圈与磁场平行时，通过它的磁通量为0.故通过线圈的磁通量范围是0≤Φ ≤1.0×10－3 Wb.所以A错误，B、C、D正确.
4.如图所示，一矩形线圈abcd有一半处在磁感应强度垂直平面向里的匀强磁场中，虚线MN为磁场边界且与cd边平行，穿过线圈的磁通量为Φ1.当线圈以cd为轴从图中位置转过45°的瞬间，穿过线圈的磁通量为Φ2，则（　　）
5.如图所示，两个同心放置的平面金属圆环、条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量Φa、Φb间的关系是（　　）A.Φa＞Φb　　　　B.Φa＜ΦbC.Φa＝Φb D.不能确定
解析：通过圆环的磁通量为穿过圆环的磁感线的条数，首先明确条形磁铁的磁感线分布情况，另外要注意磁感线是闭合的曲线.条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，内部有多少条磁感线，外部的整个空间就有多少条磁感线同内部磁感线构成闭合曲线.对两个圆环，磁体内部的磁感线全部穿过圆环，外部的磁感线穿过多少，磁通量就抵消多少，所以面积越大，磁通量反而越小，故选项A正确.