《磁感应强度磁通量》参考教案.docVIP

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5.3磁感应强度磁通量

一、教学目标

1．掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义．

2．掌握在匀强磁场中通过面积S的磁通量的计算．

3．搞清楚磁感应强度与磁场力，磁感应强度与磁通量的区别和联系．

二、教学重点、难点

1．该节课的重点是磁感应强度和磁通量的概念．

2．磁通量概念的建立也是一个难点，讲解时，要引入磁感线来帮助学生理解和掌握．

三、教具

挂图（磁感线、磁通量用）．

四、教学过程

（一）引入新课

迷你实验室：感受磁场的强弱，通过学生的直观感受，做出以下提问。

提问：电与磁之间有联系吗？什么是磁现象的电本质？

应答：运动电荷（电流）在自己周围空间产生磁场，磁场对运动电荷或电流有力的作用，磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都可以看成是运动电荷之间通过磁场而发生相互作用．这就是磁现象的电本质．

为了表征磁场的强弱和方向，我们引入一个新的物理量：磁感应强度．我们都知道电场强度是描述电场力的特性的，那么磁感应强度就是描述磁场力特性的物理量，因此我们可以用类比的方法得出磁感应强度的定义来．

提问：电场强度是如何定义的？

应答：电场中某点的电场强度等于检验电荷在该点所受电场力与检

电荷在该点的受力方向．

（二）教学过程设计

一．磁感应强度

通过实验，得出结论，当通电直导线在匀强磁场中与磁场方向垂直时，受到磁场对它的力的作用．对于同一磁场，当电流加倍时，通电导线周围的磁感线越密，说明此处的磁场越强．在磁场中不同位置，磁感线的疏密程度是不一样的，因此，我们可以用磁感线的疏密程度来定义磁感应强度。

提问：类比电场强度的定义，谁能根据以上实验事实用一句话来定义磁感应强度，用B来表示．

回答：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。

1.板书：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度

磁感应强度的单位，在国际单位制中，B的单位是特斯拉（T）：

2.磁感应强度的方向

磁感应强度是矢量，不但有大小，而且有方向，其方向即为该处磁场方向，即放在该点的小磁针N极受力的方向．

顺便说明，一般的永磁体磁极附近的磁感应强度是0.5T左右，地球表面的地磁场的磁感应强度大约为5.0×10-5T．

3.匀强磁场

提问：各点电场强度方向、大小均相同的电场叫什么电场？这种电场电场线的分布有什么特点？

应答：这种电场叫做匀强电场，匀强电场电场线的分布是间距相同方向一致的平行直线．

提问：什么叫做匀强磁场，怎样用磁感线描述匀强磁场？

应答：对于某范围内的磁场，其磁感应强度的大小和方向均相同，则该范围内的磁场叫做匀强磁场．可以用间距相同、方向一致的平行直线描述匀强磁场．

距离很近，相对面积相同且互相平行的异名磁极之间的磁场都可看做是匀强磁场．密绕螺线管中的磁场也可看做是匀强磁场．

匀强磁场：在磁场的某个区域里，如果各点的磁感应强度的大小和方向都相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。P104图5-20。

像电场一样，磁场也服从叠加原理，如果有几个磁场同时存在它们的磁场就相互叠加，这时的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和。

强调：磁感线和电场线一样也是一种形象描述磁场强度大小和方向分布的假想的线，磁感线上各点的切线方向即该点的磁感应强度方向，磁感线的密疏，反映磁感应强度的大小．通过挂图应让学生熟悉条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线的分布，并正确地用“右手”安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线方向与电流方向的关系．

二．磁通量

（1）磁通量的定义

穿过某一面积S的磁感线的条数定义为穿过该面积的磁通量，用符号Φ表示．

（2）磁通量与磁感应强度的关系

因为按前面的规定，穿过垂直磁场方向单位面积的磁感线条数，等于磁感应强度B，所以在匀强磁场中，垂直于磁场方向的面积S上的磁通量Φ为

Φ=BS

若平面S不跟磁场方向垂直，则应把S平面投影到垂直磁场方向的面上，若这两个面间夹角为θ，则：

Φ=BS⊥=BScosθ

当平面S与磁场方向平行时，θ=90°，Φ=0．

（3）磁通量的单位

在国际单位中，磁通量的单位是韦伯（Wb），简称韦．

1韦（Wb）=1特（T）×1米2（m2

由Φ=BS，可得B=Φ／S，所以磁感应强度B等于垂直于磁场单位面积上的磁通量，也叫做磁通密度，用韦（Wb）／米2（m2）作单位．

（4）磁通量是标量

磁通量是标量，只有大小，无方向．

例题：课本105

课堂练习

练习．如图所示，平面S=0.6m2，它与匀强磁场方向的夹角α=30°，若该磁场磁感应强度B=0.4T，求通过S的磁通量Φ

学生演算时，常有些同学会套公式：

为此再一次强调，Φ=BScosθ中的θ是平面S与垂直磁场方向平面