2020-2021学年高中物理-第三章-磁场-3-磁感应强度-磁通量学案-教科版选修3-1.doc

2020-2021学年高中物理 第三章 磁场 3 磁感应强度 磁通量学案 教科版选修3-12020-2021学年高中物理 第三章 磁场 3 磁感应强度 磁通量学案 教科版选修3-1年级：姓名：- 12 -磁感应强度磁通量必备知识自主学习学生用书P77一、磁感应强度磁体的磁极不能单独存在,放在磁场中的磁体最终会静止平衡,如何确定磁场中某一点的磁感应强度?提示:磁场对通电导线有力的作用,可以用很小一段通电导线来检验磁场的强弱。1.定义式:B=。2.物理意义:描述磁场的强弱及方向。3.单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,符号T,1 T=1 N/(Am)。4.标矢性:是矢量。磁感应强度的方向就是磁场的方向,也就是磁感线的切线方向,也是放在该点的小磁针N极的受力方向。5.匀强磁场:(1)定义:某个区域内各点的磁感应强度大小和方向都相同的磁场。(2)磁感线:是一组平行且等距的直线。(3)匀强磁场的存在:距离很近的两异名磁极间的磁场。通电螺线管内部的磁场。二、磁通量1.定义:磁感应强度B与垂直于磁感线方向的面积S的乘积,称为磁通量,它在数值上等于穿过这个面的磁感线条数。2.公式:=BS,其中S表示在磁场中与磁场垂直方向上的面积;当B与S不垂直时,可以写成=BScos。为面积为S的平面的垂线与磁场方向的夹角。3.单位:国际单位是韦伯,简称韦,符号Wb。1 Wb=1 Tm2。4.磁通密度:磁感应强度B=,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,所以又称磁通密度。三、利用安培力测定磁感应强度1.测量时矩形线框平面要与磁感线方向垂直,矩形线框的短边要全部处在磁场中。2.当电路未接通时,弹簧测力计的示数等于矩形线框的重力。3.接通电路开关,使电流表的示数为I1时,弹簧测力计的示数F1为线框重力与安培力之和。4.若线框的质量为m,短边的长度为L,匝数为N,该磁场的磁感应强度B=。关键能力合作学习知识点一磁感应强度1.磁感应强度的方向:磁感应强度B 的方向:磁感应强度B 是一个矢量,某点磁感应强度的方向不是放在该处的通电导线的受力方向。它的方向可以有以下几种表述方式:(1)小磁针静止时N极所指的方向,或小磁针静止时S极所指的反方向。(2)小磁针N极受力的方向(不论小磁针是否静止),或S极受力的反方向。2.磁感应强度的大小定义式B=的理解:(1)适用条件:通电导线垂直磁场放置。且适用于任何磁场,在非匀强磁场中IL为电流元,相当于电场中的“试探电荷”。(2)B与F和IL的关系:磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的,与通过导线的电流大小、导线的长短无关。即使不放入载流导线,磁感应强度也照样存在,故不能说“B 与F 成正比”或“B 与IL 成反比”。【典例】在磁感应强度B的定义式B=中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是()A.B由F、I和L决定B.F由B、I和L决定C.I由B、F和L决定D.L由B、F和I决定【解析】选B。公式中B表示磁感应强度,由磁场自身的因素决定;I为导体棒中的电流,由电路决定;L为导体棒的有效长度,由导体棒及其放在磁场中的形式决定;F为导体棒在磁场中受到的安培力,由B、I、L共同决定,故A、C、D错误,B正确。1.(多选)下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是()A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向【解析】选B、D。磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场方向,磁场方向也就是小磁针N极受力的方向。但电流受力的方向不是磁场的方向。B、D正确,A、C错误。2.(2020成都高二检测)在一根长为0.2 m的直导线中通入2 A的电流,将导线放在匀强磁场中,受到的安培力为0.2 N,则匀强磁场的磁感应强度的大小可能是()A.0.8 T B.0.4 T C.0.2 T D.0.1 T【解析】选A。当导线的方向与磁场方向平行,所受的安培力为零;当导线的方向与磁场方向垂直,安培力最大;根据公式F=BILsin列式求解即可;长为0.2 m的直导线中通入2 A的电流,将导线放在匀强磁场中,受到的安培力为0.2 N,故:B=,由于02B.1=2C.1b B.a=bC.ab,故选项A正确。