2017年高中物理第5章磁场第2讲磁感应强度磁通量磁与现代科技学案鲁科版选修3_1

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1、第2讲 磁感应强度 磁通量 磁与现代科技[目标定位] 1.知道磁感应强度的物理意义及单位.2.知道匀强磁场,知道匀强磁场的磁感线分布情况.3.知道磁通量的概念,并会计算磁通量.4.知道磁现象在生活、生产中的应用,培养将科学服务于人类的意识.一、磁感应强度1.磁场不仅有方向性,而且有强弱,人们用磁感应强度B来描述磁场的强弱及方向.2.我们规定:穿过与磁感线垂直的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度.这样,磁感应强度大的地方,磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线疏.磁感线的疏密反映了磁感应强度的大小.3.单位:特斯拉,符号是T.1T=.4.方向:即该点的磁场

2、方向,就是放在该点的小磁针N极受力的方向.5.匀强磁场:在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度大小和方向相同,这个区域的磁场叫做匀强磁场.6.如果有几个磁场同时存在,它们的磁场就相互叠加,这时某点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.二、磁通量1.定义:我们把磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量,用Φ表示.2.表达式:当B⊥S时,Φ=BS.单位:韦伯,符号是Wb.1Wb=1T·m2.3.磁通密度:由上式得B=,这表示磁感应强度等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁通量,因此磁感应强度B又叫磁通密度.三、磁与现代科技1.记录与

3、磁:利用磁我们不仅可以记录声音和影像,还可以记录其他各种信息,如磁信息卡、磁防盗卡、磁签到卡等.2.交通与磁:磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和超导电磁铁相斥方式两种形式.常导电磁铁吸引式是在导体底部和两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板,使导轨钢板的吸引力与车辆重力平衡,从而使车体悬浮于轨道上运行;超导电磁铁相斥式是根据磁铁同极相斥的原理.一、磁感应强度的方向1.磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向,或者是N极所受磁场力的方向,通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向.2.同一空间有多个磁场时,其叠加时

4、遵循矢量叠加的方法,即平行四边形定则.例1 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答案 ABC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.借题发挥 (1)磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同.(2)磁场

5、中某点磁感应强度的大小和方向是确定的,和小磁针的存在与否无关.二、磁感应强度矢量的叠加磁感应强度是矢量,若空间存在几个磁体(或电流)时,每一点的磁场为各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和.磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则.例2 如图1所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是(  )图1A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向

6、相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同答案 C解析 由安培定则可知,两导线在O点产生的磁场方向均竖直向下,合磁感应强度一定不为零,选项A错误;由安培定则,两导线在a、b两处产生的磁场方向均竖直向下,由于对称性,电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度,所以a、b两处磁感应强度大小相等、方向相同,选项B错误;根据安培定则判断可知,两导线在c、d处产生的磁场分别垂直c、d两点与导线连线方向向下,且产生的磁场的磁感应强度相等,由平行四边形定则可知,c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向均竖

7、直向下,选项C正确、选项D错误.三、磁通量的理解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)当平面与磁场方向不垂直时,穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场B的方向的投影面积进行计算,即Φ=BSn.2.物理意义穿过某一平面的磁感线条数;若磁感线沿相反方向穿过同一平面,则磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和).温馨提示 磁通量的正、负既不表示大小,也不表示方向,它表示磁通量从某个面穿入还是穿出,若规定穿入为正,则穿出为负,反之亦然.例3 如图2所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面

8、积S=0.4m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6T,则

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