2 磁感应强度 磁通量 定位·学习目标 1.通过学习磁感应强度、磁通量的概念,形成物理观念。 2.体会如何通过比值定义法定义磁感应强度,培养科学思维。 3.通过应用知识解决实际问题,培养科学态度。 知识点一 磁感应强度 匀强磁场 探究新知 1.电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il叫作电流元。 2.磁感应强度 (1)物理意义:表征磁场强弱的物理量。 (2)定义式:B=(导线与磁场垂直的情况下)。 (3)单位:国际单位是特斯拉,简称特,符号是T,即1 T=1 。 (4)标矢性:磁感应强度是矢量,规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度的方向。 3.匀强磁场 (1)特点:磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同。 (2)匀强磁场的磁感线用一些间隔相等的平行直线表示。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)由B=可知,B与F成正比,与Il成反比。( × ) (2)磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都相同。( √ ) (3)公式B=适用于任何磁场。( √ ) 知识点二 磁通量 探究新知 1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,简称磁通。 2.计算公式:Φ=BS。 3.拓展 (1)磁感应强度B与研究的平面不垂直时,这个面在垂直于磁感应强度B的方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量。 (2)磁通量有正负,是标量。 4.单位:国际单位是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb=1 T·m2。 5.引申:B=,表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)在匀强磁场中面积越大,磁通量一定越大。( × ) (2)穿过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度一定为零。( × ) (3)将平面翻转180°后,通过它的磁通量不变。( × ) (4)磁通量是矢量,其正、负表示磁通量的方向。( × ) 要点一 对磁感应强度的理解 情境探究 (1)图甲中小磁针能定量反映磁场的强弱吗 (2)磁场对通电导线有力的作用,如图乙所示,能通过通电导线受力的大小来判断磁场的强弱吗 通过怎样的实验来验证这些猜想 (3)在磁场的同一位置,无论怎样改变I、l,F与Il的比值变化吗 答案:(1)不能。 (2)能,利用控制变量法,保持电流和导线长度不变,由导线摆动角度大小判断导线受力的大小可以判断磁场的强弱。 (3)不变。 要点归纳 1.磁感应强度的决定因素 磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的,与通电导线的电流大小、导线的长短无关,与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。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。 2.对定义式B=的理解 (1)B=是磁感应强度的定义式,其成立的条件是通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为在磁场中某点通电导线受力的大小除和磁感应强度B、电流I和导线长度l有关以外,还和导线的放置方向有关。 (2)导线在磁场中的放置方向不同,所受磁场力也不相同。当通电导线与磁场方向平行时,通电导线受力为零,所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B的大小为零。 (3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时l应很短,Il称为“电流元”,相当于静电场中的“试探电荷”。 3.磁感应强度B的方向 磁感应强度B是一个矢量,它的方向可以有以下几种表述方式: (1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。 (2)小磁针静止时N极所指的方向。 (3)小磁针N极受力的方向。 4.磁感应强度B与电场强度E的比较 项目 磁感应强度B 电场强度E 定义 比值定义法B=(条件:I⊥B) 比值定义法E= 物理意义 反映磁场力的性质 反映静电场力的性质 决定因素 与磁场有关,与电流元无关 与电场有关,与试探电荷无关 方向 (矢量) 小磁针静止时N极的指向 带正电的试探电荷的受力方 ... ...
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