高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 磁感应强度 磁通量精品课时训练

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【学习目标】
1、在实验基础上，类比电场强度，定义描述磁场强弱和方向的物理量一一磁感应强度，并进一步体会微元法和利用物理量之比定义物理量的方法。
2、知道磁感应强度的定义，知道其方向，大小、定义式和单位。会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、知道匀强磁场的特点。
4、知道磁通量，会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。
5、了解中国古代在指南针使用方面的情况，激发学生的民族自豪感。
【学习重难点】
学习重点：磁感应强度概念的建立，理解磁感应强度的物理意义。
学习难点：寻找描述磁场强弱和方向的物理量。
【知识回顾】
1、电场的基本性质：对放入其中的__________有__________力的作用。
磁场的基本性质：对放入其中的__________或__________有__________力的作用。
2、电场强度E=Fq，方向为某点所放正电荷的受力方向。
3、匀强电场：强弱、方向__________的电场。其电场钱为一组__________的__________直线。
【自主预习】
1、磁场的方向：规定______________________________的方向为该点的磁场的方向。
2、电流元：是__________，很__________的一段通电导线中的电流I与导线长度L的__________。
3、通电导线与磁场方向__________时，它受力的大小与____________________成__________比。
4、磁感应强度（符号：__________）：在磁场中__________于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟__________和__________的__________的比值。定义式：__________。国际单位：__________，简称__________，符号__________。磁感应强度是__________，方向与____________________一致。
5、磁通量是B与S的__________，符号：__________，公式：__________，国际单位：__________，简称__________，符号__________。磁通量是__________，但__________，表示____________________。
【课堂探究】
第一部分 探究磁场的强弱和方向
思考1：类比电场强度的方向，磁场的方向是怎样规定的？
思考2：电场强度E的大小是怎样定义的？能否用测量N极受力的大小来确定磁场的强弱？
电流元：很__________的一段通电导线中的电流I与导线长度L的__________。
注意：①电流源是__________，②__________孤立的电流元，③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场。

思考3：通电导线所受到的磁场力与哪些因素有关？怎样研究这些因素通电导线所受磁场力的影响？
实验现象：
①保持__________不变，改变电流的大小。
现象：电流I增大，导线摆动的角度__________；电流I减小，导线摆动的角度__________。
②保持__________不变，改变导线的长度。
现象：通电导线L变长，导线摆动的角度__________；通电导线L变短，导线摆动的角度__________。
【视频】探究影响通电导线受力的因素。
精确的实验表明：通电导线与磁场方向__________时，当__________不变，I越大，F__________，即__________；当__________不变，L越长，F__________，即__________。所以有__________，即通电导线与磁场方向__________时，它受力的大小既与__________成__________比，又与____________________成__________比，即与____________________成__________比。
思考4：将上述结论写成等式是什么样的？
第二部分 磁感应强度
磁感应强度（符号：__________）：在磁场中__________于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟__________和__________的__________的比值。
定义式：__________
国际单位：__________，简称__________，符号__________。
思考1：根据磁感应强度的定义式，其单位的换算关系是怎样的？
思考2：磁感应强度是矢量还是标量？
磁感应强度是描述____________________的物理量。
说明：
①B与L、I、F__________，与__________和____________________有关。
②用B=FIL计算时，导线电流的方向与磁场方向必须__________。通电导线与磁场方向垂直时受到磁场力__________，平行时__________。
③若某一空间同时存在几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场__________而成，某点的磁感应强度为B，则有：B＝B1+B2+B3……（__________和），用____________________运算。
对比磁感应强度和电场强度
第三部分 匀强磁场
匀强磁场：__________、__________处处相同的磁场。
磁感线：一组__________的__________直线。
常见的匀强磁场：相隔很__________的两个__________磁极之间的磁场，__________内部的磁场，相隔一定距离的两个__________放置的线圈通电时，其中间区域的磁场。
第四部分 磁通量
思考1：磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。在图中，S1和S2两处磁感线的疏密不同，这种不同是如何体现的呢？
设在磁感应强度为B的__________磁场中，有一个与磁场方向__________的平面，面积为S，则B与S的__________叫作穿过这个面积的__________，简称__________。
符号：__________
公式：__________
国际单位：__________，简称__________，符号__________
思考2：根据磁通量的计算式，其单位的换算关系是怎样的？
磁通量是__________，且__________。
规定磁感线从平面的某一面穿入，磁通量为__________；磁感线从平面的另一面穿入，磁通量为__________。即，正负不表__________，只表示______________________________。
磁通量反映了____________________。当平面有相同方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之__________；当平面有相反方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之____________________。
__________（磁感应强度的另一称呼）：同一平面__________磁场方向放置，在磁感应强度越大的地方，磁感线分布越__________，穿过该平面的磁通量越__________。
定义式：当B垂直S时，__________
物理意义：表示__________上的磁通量，反映磁感线的__________；磁感应强度数值上等于__________穿过单位面积的磁通量。
思考3：当平面与磁场方向不垂直时，穿过它的磁通量是多少？设磁感应强度与平面夹角θ。
思考4：同一平面，从与磁场垂直方向转过θ角，磁通量变为多少？转过90°，平面与磁场平行，穿过的磁通量为多少？转过180°，平面与磁场垂直，穿过的磁通量为多少？

思考5：磁通量的变化量怎样计算？
【自我测评】
1．（2019上·广西百色·高二统考期末）关于磁场、磁感应强度和磁感线，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场中的磁感线有的不能相交，有的能相交
B．磁感应强度是只有大小、没有方向的标量
C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
D．匀强磁场中沿磁感线方向，磁感应强度越来越小
2．（2022春·四川成都·高二成都七中校考阶段练习）用如图（a）所示的装置研究安培力，线圈的一端悬挂于弹簧测力计上，另一端放置在匀强磁场中。某次实验获得测力计读数随电流变化的F-I图像如图（b）所示，图中F1、F0和I1为已知量，线圈匝数为n，重力加速度为g，忽略线圈上边所在位置处的磁场，通过以上已知量可求出（ ）
A．线圈的质量B．线圈在磁场中的有效长度
C．线圈所在磁场的磁感应强度D．磁感应强度与线圈有效长度的乘积
3．（2022上·天津和平·高二统考学业考试）把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直，当导线中通过的电流为3.0A时，该直导线受到的安培力的大小为1.5×10−3N。则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A．2.0×10−2 TB．5.0×10−3 T
C．1.5×10−3 TD．4.5×10−4 T
4．（2022上·黑龙江哈尔滨·高二哈尔滨三中校考阶段练习）两根长直导线a、b平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线连线的中点，M、N为a、b连线的中垂线上的两点，且与a、b等距，两导线中通有等大、反向的恒定电流。已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法正确的是（ ）
A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．在线段MN上的O点磁感应强度为零
D．若在N点放一小磁针，静止时其北极沿NO由N点指向O点
5．（2022上·山东青岛·高二校考阶段练习）如图，匀强磁场的磁感应强度B为0.2T，方向沿x轴的正方向，且线段MN、DC相等，长度为0.4m，线段NC、EF、MD、NE、CF相等，长度为0.3m，通过面积SMNCD、SNEFC、SMEFD的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？
6．（2012上·河南洛阳·高二阶段练习）如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1>S2=S3，线圈1、2在同一位置，且线圈3在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3，则它们的大小关系是（ ）
A．Φ1>Φ2>Φ3
B．Φ1>Φ2=Φ3
C．Φ1