第三節(jié) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 教學(xué)目的：理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念. 記住磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位，知道磁場(chǎng)的特點(diǎn)，知道磁通量記住磁通量的單位。通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,掌握新概念,培養(yǎng)學(xué)生觀察.思考. 歸納的邏輯思維能力.使學(xué)生學(xué)會(huì)類比法.用比值定義物理量的方法等常見(jiàn)的物理方法.重點(diǎn)難點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念的理解，磁通量與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系教具：大的蹄形磁鐵、線圈、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線、電鍵、穩(wěn)壓電源等。教學(xué)過(guò)程:問(wèn)題提出在前兩節(jié),我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察,提出假設(shè),運(yùn)用類比方法,明確了磁場(chǎng)的起源;規(guī)定了磁場(chǎng)方向;引入磁感應(yīng)線,形象地描述了磁場(chǎng);掌握了運(yùn)用安培定則確定直線電流.環(huán)型電流及通電螺線管的磁場(chǎng)方向等知識(shí).磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣都是物質(zhì).我們?cè)陔妶?chǎng)一章中研究了電場(chǎng)的最基本的特性及描述這一基本特性的物理量.這一節(jié)我們將按照研究電場(chǎng)特性類似的思路來(lái)研究磁場(chǎng)的特性.為此,請(qǐng)同學(xué)們先回答兩個(gè)問(wèn)題.問(wèn)1:電場(chǎng)和磁場(chǎng)的最基本的屬性是什么？電場(chǎng)與磁場(chǎng)的比較： 電 場(chǎng) 磁 場(chǎng)1描述場(chǎng)特性的物理量電場(chǎng)強(qiáng)度E磁感應(yīng)強(qiáng)度B2定 義EB3物理量的性質(zhì)矢量矢量4方向正檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的方向小磁針N極所指的方向或用通電導(dǎo)線來(lái)判斷5檢驗(yàn)存在的方法放入檢驗(yàn)電荷放入小磁針或通電導(dǎo)線一、 磁感應(yīng)強(qiáng)度【問(wèn)一：一段電阻絲拿出來(lái)，該電阻絲電阻大小客觀存在沒(méi)有？追問(wèn)1：如何讓它的屬性反映出來(lái)？追問(wèn)2：若電壓U在不斷變化，觀察到電流I的也隨之變化，電阻的大小變化嗎？總結(jié)：電阻的大小是導(dǎo)體的屬性，與電壓U、電流I無(wú)關(guān)，用UI這個(gè)不變值可量電阻大小，即RUI。問(wèn)二：如圖所示，一個(gè)電量為Q的點(diǎn)電荷存在，空間A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小客觀存在沒(méi)有？追問(wèn)1：如何讓它的屬性反映出來(lái)？追問(wèn)2：q不斷變化，同時(shí)觀察到庫(kù)侖力F也隨之變化，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變化？總結(jié)：A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小是Q的屬性，與電量q、庫(kù)侖力F無(wú)關(guān)，用Fq這個(gè)不變的值可量度A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小，即EFq。問(wèn)三：圖中A點(diǎn)的方向客觀存在沒(méi)有？追問(wèn)3：如何讓它的屬性反映出來(lái)？總結(jié)：A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向客觀存在，且只有一個(gè)方向，q受力方向始終不變，可以確定q的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向。問(wèn)四：如圖所示，一個(gè)通電螺線管存在，空間A點(diǎn)磁場(chǎng)方向客觀存在沒(méi)有？追問(wèn)1：如何讓它的屬性反映出來(lái)？總結(jié)：A點(diǎn)磁場(chǎng)方向客觀存在，且只有一個(gè)方向。不同的小磁針?lè)旁贏點(diǎn)北極受力方向始終一致，可以確定小磁針北極的指向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)方向。問(wèn)五：如圖所示A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小客觀存在沒(méi)有？追問(wèn)1：能不能通過(guò)在A點(diǎn)換不同小磁針來(lái)量度該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度？追問(wèn)2：還有其它方法能使A點(diǎn)磁場(chǎng)屬性反映出來(lái)嗎？追問(wèn)3：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中一定受力嗎？實(shí)驗(yàn)演示1：通電導(dǎo)線的通電方向與A點(diǎn)磁場(chǎng)方向一致，通電導(dǎo)線不受力實(shí)驗(yàn)演示2：通電導(dǎo)線的通電方向與A點(diǎn)磁場(chǎng)方向成一定角，通電導(dǎo)線受力小實(shí)驗(yàn)演示3：通電導(dǎo)線的通電方向與A點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直，通電導(dǎo)線受力最大】根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力，如何用類比的方法來(lái)定義磁感應(yīng)強(qiáng)度呢？1實(shí)驗(yàn)證明：磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)？有什么樣的關(guān)系？如何用這些物理量來(lái)定義磁感應(yīng)強(qiáng)度？用通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中研究其受力情況：當(dāng)通電導(dǎo)線通入的電流I越大時(shí)，導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力也越大當(dāng)通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度L越長(zhǎng)時(shí)，導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力也越大當(dāng)改變導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向的夾角改變時(shí)，導(dǎo)線的磁場(chǎng)力也改變大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明：磁場(chǎng)力F與電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L乘積之比，對(duì)磁場(chǎng)中某一點(diǎn)來(lái)說(shuō)是一恒定值，對(duì)磁場(chǎng)中的不同點(diǎn)比值不同。此比值反映了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用的特點(diǎn)，反映發(fā)了磁場(chǎng)強(qiáng)弱。2定義式：B通電導(dǎo)線是否任意放置？注意點(diǎn)：L：很短，相當(dāng)于一點(diǎn) B：為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度1 方向：該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即為小磁針N極所指方向，2 單位：在國(guó)際單位制中B單位為T永久磁鐵附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B：0.4T0.7T電機(jī)、變壓器的鐵芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度：0.8T1.4T地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度：0.5×10T5.問(wèn)題討論：例：磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流是2.5A，導(dǎo)線長(zhǎng)度為1cm,受到的磁場(chǎng)力為510N，問(wèn)：（1）這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少？（2）如果把通電導(dǎo)線的電流強(qiáng)度增大到5A，這一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁場(chǎng)力F各是多少？（3）如果讓通電導(dǎo)線平行磁場(chǎng)方向，這時(shí)B、F各是多大？例2：如果通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力作用，該處是否一定沒(méi)有磁場(chǎng)呢？二、磁感應(yīng)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系：磁感應(yīng)線的疏密程度反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，即也就反映了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。為了定量確定磁感應(yīng)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系，物理學(xué)中規(guī)定：在垂直于磁場(chǎng)方向面積上磁感應(yīng)線的條數(shù)跟那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值相同。但一般在畫(huà)圖中磁感應(yīng)線條數(shù)可以是這個(gè)若干倍，不是由圖中通過(guò)磁感應(yīng)線的條數(shù)來(lái)得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值，僅僅通過(guò)磁感應(yīng)線分析比較那里磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。三、磁通量：1 定義：穿過(guò)某一面積的磁感應(yīng)線的條數(shù)，叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量2 符號(hào)：3 表達(dá)式：4 單位：韋伯，Wb例：下列幾種情況下的磁通量的大?。豪喝鐖D所示，磁感強(qiáng)度B垂直于線圈平面S、S(SS)指向紙內(nèi)，若通過(guò)線圈平面的磁通量分別為、則（）A B C D 無(wú)法判斷5注意點(diǎn)：磁通量的大小由穿過(guò)該面的磁感線的條數(shù)決定，與面積的大小無(wú)關(guān)。6在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁通量的大小可以用公式BS計(jì)算，在使用此公式時(shí)，注意：（1） 磁場(chǎng)必須是勻強(qiáng)磁場(chǎng)（2） 磁感線與線圈平面須垂直，不垂直須取投影面積（3） 磁通量與磁磁萬(wàn)場(chǎng)力不同，計(jì)算時(shí)它與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)（4） 磁通量是標(biāo)量，但有方向，通常取從某一方向穿過(guò)該面積的磁通量為正值，則從相反方向穿過(guò)則為負(fù)值。例：某一線圈的截面積為0.1，匝數(shù)為100匝，垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感強(qiáng)度為5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則穿過(guò)此線圈的磁通量為多少？若將線圈某一邊轉(zhuǎn)動(dòng)180º，則磁通量的改變量為多少？例：試比較A、B兩線圈的磁通量的大小，已知SS。四、磁通量與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系：穿過(guò)垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的單位面積的磁感應(yīng)線的條數(shù)等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，所以在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度的面積S的磁通量。BS如果平面不垂直于磁場(chǎng)方向，則應(yīng)把平面投影到垂直磁場(chǎng)的面上即 BScos由公式可知：B磁通密度，即單位面積上磁通量磁通量變化：BScosBScosBS（cos）（1）磁場(chǎng)的變化（2）面積的變化（3）面積S與B方向的夾角變化課堂練習(xí)：布置作業(yè)：