磁感应强度 磁通量.doc

磁感应强度磁通量
执教：海口华兴学校刘浩
【教学目标】
（知识与技能）：
1、理解磁感应强度的概念，了解匀强磁场的特点。
2、理解磁通量的概念，知道磁通量变化的原因。
3、能进行磁通量的有关计算。
(过程与方法)：
1、通过“磁场的强弱”实验，认识实验在探究物理规律中的重要作用。
2、通过本节内容的学习，感受类比、猜测、分析和归纳等科学方法的应用。
(情感态度与价值观)：
通过认识磁感应强度在日常生活中的作用，感悟科学对社会发展的重要意义。
【重点难点】
磁感应强度和磁通量概念的建立是本节课的重点。
磁通量概念的理解及其相关计算是本节课的难点。
【教学流程图】
课堂练习
磁通量的计算
情景

设问

练习小结
课堂小结
磁通量
的
变化量
磁通量

磁感应强度
引导
学生给出定义
与电场强度

类比来学习
磁感应强度
资料
实验
设问

【教学过程】
[引入新课]
用生活中有关家用电器电磁辐射的小资料和”感受磁场的强弱”的小实验引入磁感应强度的概念。
（设问）:上面两个例子说明了有关磁场的什么问题?
在磁场强弱不同的两个垂直位置，穿过单位面积的平面磁感线的条数来定义磁感应强度。
（设问）:不同强弱的磁场,垂直穿过单位面积的磁感线的条数有什么不同?
（由学生给出磁感应强度的定义）
[新课教学]
一、磁感应强度
1、定义：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线的条数等于该处的磁感应强度。
2、物理量符号：B
3、单位：特斯拉，简称特，符号是T
（提问：电场强度是矢量还是标量？磁感应强度呢？）
矢量：其方向即该点磁场方向。
（提问：在电场中某一区域，各点电场强度都相同的是什么电场？有没有匀强磁场？它有什么特点？）
匀强磁场
定义：磁场区域中各点的磁感应强度都相同。
（提问：各点磁感应强度大小和方向都相同，磁感线应满足什么特点？）
磁感线特点：间距相等的平行直线。
（给出两个匀强磁场的磁感线的图）
举例：两个相距很近的平行异名磁极间的磁场；
长通电螺线管内部的磁场。
（磁感应强度给出的是一个关于磁感线条数的单位量，而有的时候需要知道在某一个面上磁感线的总条数。比如有时候需要知道一个班级物理考试的平均分，也有时候需要知道总分。）
二、磁通量
1、定义：在磁场中穿过垂直于磁场某一面积S的磁感线的总条数。
Φ=BS（S为垂直磁场方向的面积）
S
讨论：若该面积S与磁场方向不垂直：
B
а

2、公式：Φ=BScosа
①B为匀强磁场中的磁感应强度。
②S为磁场中的有效面积。
③а表示与垂直于B的平面间的夹角。
讨论：
当а=00：指S与B垂直,Φ最大;
当а=900：指S与B平行,Φ=0;
当00≤а≤900:有0≤Φ≤Φmax。
3、单位：韦伯，简称韦，符号是Wb1Wb=1T·m2
4、标量，但有正负之分。
（老师提点：磁通量的正负不代表大小，只反映磁通量是怎么穿过某一平面的，是为了方便计算。若规定向里穿过某一平面的磁通量为正，则向外为负。尤其在计算磁通量变化时更应注意。）
（提问：初中学的密度表示单位体积的质量,而磁感应强度表示单位面积的磁通量,所以磁感应强度还可以叫什么?）
5、磁感应强度B的大小通常也叫做磁通密度。
6、磁通量的变化：
①计算方法：ΔΦ=Φ2—Φ1
②磁通量变化的原因：（实验）
Ⅰ、B变化。
Ⅱ、S变化。
Ⅲ、а变化。
（利用自制实验仪器探究磁通量变化的原因）
（课堂练习1）
一磁感应强度为B的有界磁场，面积为S1，现有一面积为S2的线圈，垂直于磁场方向放置,如图所示，试求穿过线圈平面的磁通量是多少？

例1图
解析：对于本题来说，由于磁场是有界磁场，且，所以该平面的有效面积应为S1，其他面积为无效面积。因此穿过线圈平面的磁通量为。
（小结）：
S为磁场中的有效面积。定义式中的面积S指的是磁场中的面积，在磁场以外的面积为无效面积，不应代入公式计算。
（课堂练习2）
面积是0.5m2的矩形线圈处于磁感应强度为20T的匀强磁场中，若线圈平面与磁场方向夹角为300，求穿过线圈的磁通量。
（小结）：а表示与垂直于B的平面间的夹角。
（课堂练习3）
在磁感应强度为B的匀强磁场中，面积为S的线圈垂直磁场方向放置，若将此线圈翻转180°，那么穿过此线圈的磁通量的变化量是多少？
解析：若规定开始时穿过线圈的磁通量为正，则线圈翻转180°后穿过线圈的磁通量为负，那么穿过线圈磁通量的变化量为。也可以规定末态时穿过线圈的磁通量为正，则。
（小结）：磁通量是标量，但有正负之分。
（课堂练习4）
如图所示，B1垂直向里，B2垂直向外，且B1>B2，若图中线圈面积为S，求穿过线圈的磁通量是多少？

例3图
解析：此时净磁通量也可以理解为B1和B2抵消后的合磁场的磁通量，所以穿过线圈的净磁通量为。
（小结）：净磁通问题