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1、第六章第六章 电磁现象与电磁波电磁现象与电磁波学习目标STSE情境导学1.知道磁感应强度的概念及物理意义.（重点）2.理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位.（重点）3.进一步体会如何通过比值定义法定义物理量.4.知道磁通量，通过计算磁通量的大小进一步理解定量描述磁场的方法.（难点）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，
2、1 T1 N/（Am）.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，用符号表示.2.公式：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.ABCD2.（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
3、；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.答案：ABC学习小结1.磁感应强度概念的提出是为了更准确描述磁场.2.根据比值定式法的特点理解磁通量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
4、，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.小磁针静止时N极所指的方向，即N极受力的方向.小磁针静止时S极所指的反方向，即S极受力的反方向.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
5、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.答案：B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
6、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5102N.（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：BS.适用条件：匀强磁场；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SScos，BScos.式中Scos 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
7、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1，反向磁通量为2，则穿过该平面的磁通量12.3.磁通量的变化量21.（1）当B不变，有效面积S变化时，BS.（2）当B变化，S不变时，BS.（3）B和S同时变化，则21，但BS.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B0.8 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
8、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B（0.80.4）3.14（2102）2 Wb5.024104 Wb.磁通量大小的分析与判断1.定量计算.通过公式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
9、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2.5102 m2的矩形线圈放在磁感应强度为4.0102 T的匀强磁场中，则穿过线圈的磁通量可能是（）A.1.0102 WbB.1.0103 WbC.1.0104 Wb D.0解析：线圈与磁场垂直时，通过它的磁通量最大，且mBS1.0103 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 1
10、.0103 Wb.所以A错误，B、C、D正确.答案：BCD4.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1.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2，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a、b间的关系是（）A.abB.abC.ab 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.答案：A
