課 時 教 案第 13 單元             第  2  案               總第 29 案課題： §13. 2  磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 【教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】1．理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量的定義2．知道B、Φ的單位3．知道勻強(qiáng)磁場4．能用B的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算【教學(xué)重點(diǎn)】1．磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量定義的理解2．能用B的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算3．勻強(qiáng)磁場【教學(xué)難點(diǎn)】1．用B的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算2．磁通量的理解【教學(xué)過程】復(fù)習(xí)：電場的基本性質(zhì)是什么？如何描述電場的強(qiáng)弱和方向？磁場的基本性質(zhì)是什么？如何描述磁場的強(qiáng)弱和方向？引：巨大的磁鐵能吸引成噸的鋼鐵，實(shí)驗(yàn)室中的小磁鐵只能吸起幾枚鐵釘，說明不同的磁鐵產(chǎn)生的磁場對磁性物質(zhì)和通電導(dǎo)線的作用力強(qiáng)弱不同，即磁場有強(qiáng)弱之分，如何描述磁場的強(qiáng)弱和方向呢?為了形象描述磁場，前面我們學(xué)習(xí)了磁感線（復(fù)習(xí)磁感線知識），本節(jié)我們學(xué)習(xí)定量描述磁場的另一個物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度，符號B一、磁感應(yīng)強(qiáng)度用小磁針可以判斷空間某點(diǎn)磁場的方向，但很難對它進(jìn)行進(jìn)一步的定量分析。磁場對磁體和電流有力的作用，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況來研究?（不能，因?yàn)?/span>N極不能單獨(dú)存在。）為研究空間某點(diǎn)的磁場，可以考慮在該處放一段很短的通電導(dǎo)線，分析它受到的力，從而定量確定該點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱。1.電流元：在物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積I l 叫做電流元2. 探究影響通電導(dǎo)線受力的因素通電導(dǎo)體所受到的磁力跟磁場方向、通電電流、導(dǎo)體長度有何關(guān)系?實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法有電流通過時，導(dǎo)線將擺動一定角度，通過擺動角度的大小可以比較導(dǎo)線受力的大小。⑴先保持導(dǎo)線通電部分的長度不變，改變電流的大小。⑵然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長度精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，它受力的大小既與導(dǎo)線的長度L 成正比，又與導(dǎo)線中的電流I 成正比，即與I和L的乘積 IL 成正比。用公式表示就是     式中B 與導(dǎo)線的長度和電流的大小都沒有關(guān)系。但是，⑴同樣的磁場、同一位置，即使I、L不同，比值為恒量；⑵不同的磁場、磁場的不同位置，即使I、L相同，比值一般不同;綜上分析：B由磁場唯一決定，可以描述磁場的強(qiáng)弱。3.物理意義：描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。4.定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，受到的安培力F跟電流I和導(dǎo)線長度L乘積IL之比，叫做該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。定義式： 說明：⑴比值定義式，適用于任意磁場。（不存在正比反比）⑵由磁場本身決定，與電流元無關(guān)（位置、有無均無關(guān)）5.單位：特斯拉，簡稱特     符號：T     1T=16.矢量：大小：方向：與該點(diǎn)磁場方向相同。說明：①若空間有多個磁場，則矢量和：例：兩平行通電直導(dǎo)線的空間某一點(diǎn)的磁場B求解。②在勻強(qiáng)磁場中得出的結(jié)論，同樣適用于非勻強(qiáng)磁場。③對照磁感線分析：B的大小、方向與磁感線的描述方式。疏密表大小，切線方向?yàn)?/span>B的方向，B相同的地方磁感線均勻平行分布。附：一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度/T人體器官內(nèi)的磁場10-13～10-9地磁場在地面附近的平均值5×10-5我國研制的作為α磁譜儀核心部件的大型永磁體中心的磁場0.1346電動機(jī)或變壓器鐵芯中的磁場0.8 ～1.7電視機(jī)偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)的磁場約0.1實(shí)驗(yàn)室使用的最強(qiáng)磁場瞬時103恒定37中子星表面的磁場106～108原子核表面的磁場約1012電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的區(qū)別 電場強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度定義依據(jù)電荷在電場中受力電流元在磁場中受力定義  物理意義描述電場方向和強(qiáng)弱的物理量描述磁場方向和強(qiáng)弱的物理量方向正電荷的受力方向小磁針靜止時N極的指向單位CT 二、勻強(qiáng)磁場1.定義：如果磁場中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這個磁場叫作勻強(qiáng)磁場。如距離很近的兩個平行異名磁極之間 的磁場（圖 13.2-2），除邊緣部分外，可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場。兩 個平行放置較近的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場近似為勻強(qiáng)磁場。   2.特點(diǎn)：⑴磁場強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場⑵磁感線：是組相互平行、方向相同、疏密均勻的直線3.表示： 磁感線的疏密程度表示了磁場的強(qiáng)弱。磁場中S1 和S2 兩處磁感線的疏密不同，這種不同是如何體現(xiàn)的呢？三、磁通量1.定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。用字母Φ表示磁通量。2.公式：Φ =B·S （B⊥S）      Φ =0（B∥S）Φ = B S cosθ（垂直的有效面積，BS⊥）思考：面積越大，Φ越大嗎？          B越大，Φ越大嗎？S越大，Φ越大嗎？             B越大、S越大，Φ越大嗎？注：①當(dāng)線圈與磁場方向垂直時，該線圈的磁通量最大，平行時為零；②磁通量是針對磁場中某一位置、某一面積而言的。③B=，故磁感強(qiáng)度也叫磁通密度。3.單位：韋伯（Wb）  1Wb=1T·1m2=1V·s4.標(biāo)量：（雙向標(biāo)量）磁通量是有正負(fù)：正穿、反穿磁通量表示穿過這個面的磁感線凈條數(shù)（正穿、反穿抵消后的） 判斷，如右圖，比較穿過a、b環(huán)的磁通量大小和方向。方向都是豎直向下，大小為 5.磁通量的變化⑴磁通量變化：ΔΦ=Φ2－Φ1是某兩個時刻穿過某個平面S的磁通量之差，即ΔΦ取決于末狀態(tài)的磁通量Φ2與初狀態(tài)磁通量Φ1的代數(shù)差。（含方向）思考：某線圈的磁通量為Φ，則將線圈翻轉(zhuǎn)后磁通量為多少？變化了多少？（ΔΦ=2Φ）⑵磁通量變化可能是B變、S變、①當(dāng)只有S改變時：ΔΦ= B·ΔS②當(dāng)只有B改變時：ΔΦ=ΔB·S③當(dāng)B、S均改變時：ΔΦ=Φ2－Φ1結(jié)論：①Φ與線圈的匝數(shù)無關(guān)，只與面積有關(guān)；②磁通量等于穿過平面的磁感線的凈條數(shù)（當(dāng)磁感線沿相反方向穿過同一平面）       小結(jié)：作業(yè)：

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2 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量

版本： 人教版 (2019)

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