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1、第六章电磁现象与电磁波第二节磁感应强度学习目标学习目标学法指导学法指导1认识磁感应强度的概念及物理意义认识磁感应强度的概念及物理意义2理理解解磁磁感感应应强强度度的的方方向向、大大小小、定定义式和单位义式和单位3进进一一步步体体会会如如何何通通过过比比值值定定义义法法定定义物理量义物理量4理解磁通量的概念和公式理解磁通量的概念和公式1通通过过与与电电场场类类比比，分分析析通通电电导导线线在在磁磁场场中中所所受受的的力力，由由此此找找出出表示磁场强弱和方向的物理量表示磁场强弱和方向的物理量2通通过过实实验验的的方方法法探探究究影影响响通通电电导线在磁场中受力的因素导线在磁场中受力的因素知识导图知
2、识导图课前 自主预习1磁磁感感应应强强度度的的物物理理意意义义：描描述述磁磁场场_和和_的的物物理理量量2方方向向：小小磁磁针针静静止止时时_所所指指的的方方向向规规定定为为该该点点的的磁磁感感应强度的方向，简称为应强度的方向，简称为_的方向的方向强弱强弱磁感应强度的方向磁感应强度的方向方向方向N极极磁场磁场磁场对通电导体也有力的作用，该力的方向是否为磁场方向？磁场对通电导体也有力的作用，该力的方向是否为磁场方向？【答案】【答案】不是磁感应强度方向，二者垂直不是磁感应强度方向，二者垂直微思考微思考1电电流流元元：很很短短的的一一段段通通电电导导线线中中的的_与与_的的乘乘积积电流电流I磁感应强
3、度的大小匀强磁场磁感应强度的大小匀强磁场导线导线长度长度2控制变量法探究影响通电导线受力的因素控制变量法探究影响通电导线受力的因素如如图图所所示示，三三块块相相同同的的蹄蹄形形磁磁铁铁，并并列列放放在在桌桌上上，直直导导线线所所在在处处的的磁场认为是均匀的磁场认为是均匀的(1)保保持持长长度度不不变变，改改变变_，观观察察直直导导线线_大大小小来来比较磁场力大小比较磁场力大小(2)保保持持电电流流大大小小不不变变，改改变变磁磁场场中中_，通通过过观观察察直直导导线线摆动角度大小比较磁场力大小摆动角度大小比较磁场力大小(3)实实验验结结论论：直直导导线线与与磁磁场场垂垂直直时时，它它受受力力大大
4、小小既既与与导导线线的的长长度度L成成_，又与导线中的电流，又与导线中的电流I成成_电流大小电流大小摆动角度摆动角度导线长度导线长度正比正比正比正比3磁感应强度的大小磁感应强度的大小在在磁磁场场中中当当通通电电导导线线与与磁磁场场_时时，通通电电导导线线所所受受的的磁磁场场力力F跟电流跟电流I和导线长度和导线长度L的乘积的乘积IL的比值叫的比值叫_垂直垂直磁感应强度磁感应强度特斯拉特斯拉T6匀匀强强磁磁场场：磁磁场场中中某某一一区区域域内内磁磁感感应应强强度度的的大大小小和和方方向向处处处处相相同，则该区域磁场叫做同，则该区域磁场叫做_匀强磁场匀强磁场“一一个个电电流流元元垂垂直直放放入入磁磁
5、场场中中的的某某点点，磁磁感感应应强强度度与与电电流流元元受受到到的的磁场力成正比，与电流元成反比磁场力成正比，与电流元成反比”这种说法是否正确，为什么？这种说法是否正确，为什么？【答答案案】这这种种说说法法不不正正确确磁磁感感应应强强度度的的大大小小是是由由磁磁场场本本身身决决定定的的，不随电流元大小及电流元所受磁场力的大小的变化而变化不随电流元大小及电流元所受磁场力的大小的变化而变化微思考微思考D通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向【答案】【答案】C【解析】【解析】根据磁感应强度的定义，通电导线应为根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于在
6、磁场中垂直于磁场方向的通电导线磁场方向的通电导线”，只有在这个方向导线所受磁场力才最大，本题，只有在这个方向导线所受磁场力才最大，本题A选项未注明导线放置的方向，选项未注明导线放置的方向，A错误通电导线若放置方向与磁场平错误通电导线若放置方向与磁场平行时，不受磁场力作用，行时，不受磁场力作用，B错误在磁场场源稳定的情况下，磁场内各错误在磁场场源稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度点的磁感应强度(含大小和方向含大小和方向)都是唯一确定的，与放入的检验通电导都是唯一确定的，与放入的检验通电导线无关，线无关，C正确磁场力方向与磁感应强度方向垂直，正确磁场力方向与磁感应强度方向垂直，D错误错误1定定义
7、义：匀匀强强磁磁场场中中_和和与与_的的平平面面面面积积S的乘积叫做穿过该平面的磁通量，即的乘积叫做穿过该平面的磁通量，即BS2拓拓展展：磁磁场场B与与研研究究的的平平面面不不垂垂直直时时，这这个个面面在在垂垂直直于于磁磁场场B方方向的向的_与与B的乘积表示磁通量的乘积表示磁通量磁感应强度磁感应强度磁通量磁通量磁场方向垂直磁场方向垂直投影面积投影面积S3单位：单位：国际单位制是国际单位制是_，简称韦，符号是，简称韦，符号是Wb,1Wb_韦伯韦伯1Tm2单位面积单位面积磁通密度磁通密度有有时时磁磁感感线线由由平平面面一一侧侧穿穿入入，有有时时磁磁感感线线由由平平面面另另一一侧侧穿穿入入如如何何区
8、别从不同方向穿入的磁通量呢？区别从不同方向穿入的磁通量呢？【答答案案】可可用用磁磁通通量量的的正正、负负表表示示若若规规定定磁磁感感线线由由某某一一方方向向穿穿入入时时磁磁通通量量为为正正，则则由由另另一一方方向向穿穿入入时时磁磁通通量量为为负负反反之之亦亦然然磁磁通通量量虽虽然有正负，但磁通量是标量然有正负，但磁通量是标量微思考微思考如如图所示，半径为图所示，半径为R的圆形线圈共有的圆形线圈共有n匝匝，其其中心位置处半径为中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，的虚线范围内有匀强磁场，磁场磁场方向方向垂直线圈平面若磁感应强度为垂直线圈平面若磁感应强度为B，则穿过线圈，则穿过线圈的的磁通量为
9、磁通量为()ABR2BBr2CnBR2DnBr2【答案】【答案】B【解解析析】磁磁通通量量与与线线圈圈匝匝数数无无关关，且且磁磁感感线线穿穿过过的的面面积积为为r2，而而并非并非R2，故，故B正确正确课堂 重难探究对磁感应强度的理解对磁感应强度的理解例例1(多多选选)把把一一小小段段通通电电直直导导线线垂垂直直磁磁场场方方向向放放入入一一匀匀强强磁磁场场中中，图中能正确反映各量之间的关系的是图中能正确反映各量之间的关系的是()【答案】【答案】BCB磁感应强度的大小与磁感应强度的大小与IL成反比，与成反比，与F成正比成正比C磁感应强度就是电流元磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力所受的磁场力F与
10、与IL的比值的比值D磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关【答案】【答案】D磁感应强度的矢量叠加磁感应强度的矢量叠加磁磁感感应应强强度度是是矢矢量量，当当空空间间存存在在几几个个磁磁体体(或或电电流流)时时，每每一一点点的的磁磁场场等等于于各各个个磁磁体体(或或电电流流)在在该该点点产产生生磁磁场场的的矢矢量量和和磁磁感感应应强强度度叠叠加加时时遵循平行四边形定则磁场叠加问题的解题思路：遵循平行四边形定则磁场叠加问题的解题思路：1应应用用安安培培定定则则判判断断各各电电流流在在某某点点分分别别产产生生的的磁磁感感应应强强度度的的
11、方方向向(过该点磁感线的切线方向，即与点和导线的连线垂直过该点磁感线的切线方向，即与点和导线的连线垂直).2根根据据平平行行四四边边形形定定则则，利利用用合合成成法法或或正正交交分分解解法法进进行行合合成成，求求得合磁感应强度得合磁感应强度例例2(2023年年广广州州培培英英中中学学段段考考)在在磁磁感感应应强强度度为为B0、方方向向竖竖直直向向上上的的匀匀强强磁磁场场中中，水水平平放放置置一一根根通通电电长长直直导导线线，电电流流的的方方向向垂垂直直于于纸纸面面向向里里如如图图所所示示，a、b、c、d是是以以直直导导线线为为圆圆心心的的同同一一圆圆周周上上的的四四点点，在在这四点中这四点中(
12、)Ab点磁感应强度的值最大点磁感应强度的值最大Bc点磁感应强度的值最小点磁感应强度的值最小Cc、d两点的磁感应强度大小相等两点的磁感应强度大小相等Da、b两点的磁感应强度大小两点的磁感应强度大小相等相等【答案】【答案】B【解解析析】a、b、c、d四四点点的的实实际际磁磁感感应应强强度度为为匀匀强强磁磁场场和和电电流流磁磁场场的的叠叠加加，如如图图所所示示由由图图可可知知，a点点磁磁感感应应强强度度大大小小为为BaB0B，b点点和和d点点磁磁感感应应强强度度大大小小为为BbBd，c点点的的磁磁感感应应强强度度大大小小为为BcB0B，a点点的的磁磁感感应应强强度度的的值值最最大大，故故A错错误误；
13、c点点的的磁磁感感应应强强度度的的值最小，故值最小，故B正确；正确；c、d两点的磁感应强度大小不两点的磁感应强度大小不相相等等，故，故C错误；错误；a、b两点的磁感应强度大小不相等两点的磁感应强度大小不相等，故故D错误错误变变式式2(2023年年广广州州实实验验中中学学段段考考)如如图图所所示示，P点点的的电电场场或或磁磁场场方方向向下的是向向下的是()A图甲图甲P点在两个等量同种电荷的中垂线上点在两个等量同种电荷的中垂线上B图乙图乙P点在两个等量异种电荷的中垂线上点在两个等量异种电荷的中垂线上C图丙图丙P点在两根等大同向电流的直导线截面的中垂线上点在两根等大同向电流的直导线截面的中垂线上D图
14、丁图丁P点在两根等大反向电流的直导线截面的中垂线上点在两根等大反向电流的直导线截面的中垂线上【答案】【答案】D【解解析析】图图甲甲由由等等量量同同种种负负电电荷荷的的电电场场线线分分布布情情况况可可知知，在在两两个个等等量量同同种种负负电电荷荷的的中中垂垂线线上上P点点电电场场方方向向向向上上，A错错误误；图图乙乙由由等等量量异异种种电电荷荷的的电电场场线线分分布布情情况况可可知知，在在两两个个等等量量异异种种电电荷荷的的中中垂垂线线上上P点点电电场场方方向向水水平平向向左左，B错错误误；图图丙丙由由安安培培定定则则可可知知，两两根根等等大大同同向向电电流流的的直直导导线线在在中中垂垂线线上上
15、P点点产产生生的的合合磁磁场场方方向向水水平平向向左左，C错错误误；图图丁丁由由安安培培定定则则可可知知，两两根根等等大大反反向向电电流流的的直直导导线线在在中中垂垂线线上上P点点产产生生的的合合磁磁场场方方向向下，向向下，D正确正确1磁通量的计算磁通量的计算(1)公式：公式：BS适用条件：适用条件：匀强磁场；匀强磁场；磁场与平面垂直磁场与平面垂直(2)若若磁磁场场与与平平面面不不垂垂直直，应应为为平平面面在在垂垂直直于于磁磁感感线线方方向向上上的的投投影影面面积积，BScos式式中中Scos即即为为平平面面S在在垂垂直直于于磁磁场场方方向向上上的的投投影影面面积积，也也称称为为“有效面积有效
16、面积”(如图所示如图所示)对磁通量的理解对磁通量的理解2磁通量的正、负磁通量的正、负(1)磁磁通通量量是是标标量量，但但有有正正、负负，若若以以磁磁感感线线从从某某一一面面上上穿穿入入时时磁磁通通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值(2)若若同同时时有有磁磁感感线线沿沿相相反反方方向向穿穿过过同同一一平平面面，且且正正向向磁磁通通量量大大小小为为1，反向磁通量大小为，反向磁通量大小为2，则穿过该平面的合磁通量，则穿过该平面的合磁通量123磁通量的变化量磁通量的变化量(1)当当B不变，有效面积不变，有效面积S变化时，变化时，BS(2)当当B变化，变化，S不变时，不变时，SB(3)B和和S同时变化，则同时变化，则21但此时但此时BS例例3如如图图所所示示，有有一一个个垂垂直直于于纸纸面面向向里里的的匀匀强强磁磁场场，磁磁感感应应强强度度B0.8T，磁磁场场有有明明显显的的圆圆形形边边界界，圆圆心心为为O，半半径径为为10cm，现现在在在在纸纸面面内内先先后后放放上上圆圆线线圈圈A、B和和C(图图中中未未画画出出)，圆圆心心均均在在O处处，A线线圈圈的
