第三節(jié) 磁感應強度 磁通量教學目標：理解磁感應強度和磁通量概念；掌握用磁感線描述磁場的方法；了解勻強磁場的特點知道磁通密度即磁感應強度；采用類比法，從電場強度概念引入分析，據比值法定義，建立磁感應強度概念。培養(yǎng)學生分析問題的能力和研究問題的方法。重點難點：磁感應強度是描述磁場性質的物理量，其概念的基本建立是本章的重點和難點。教 具：干電池組，U形磁鐵，水平平行裸銅線導軌，直銅棒，帶夾導線三根，開關。教學過程引入新課：復習電場，為用類比法建立磁感應強度概念作準備。提 問：電場的基本特性是什么？（對其中的電荷有電場力的作用。）空間有點電場Q建立的電場，如在其中的A點放一個檢驗電荷q1，受電場力F1，如改放電荷q2，受電場力F2，則有何關系，說明什么？（比值為恒量，反映場的性質，叫電場強度。）設 問：磁場的基本特征是什么？（對其中的電流，即通電導線有磁場力的作用。）對磁場的這種特性如何描述呢？.觀察實驗：實驗表明通電直導線垂直放置在確定的磁場中受到的磁場力F跟通過的電流強度I和導線長度L成正比，或者說跟I·L的乘積成正比。這就是說無論怎樣改變電流強度I和導線長度L，乘積IL增大多少倍，則F也增大多少倍。比值F/IL是恒量。如果改變在磁場中的位置，垂直磁場放置的通電導線F/IL比值又會是新的恒量。表明：F/IL反映了磁場的特性。正如電場特性用電場強度來描述一樣，磁場特性用一個新的物理量磁感應強度來描述。磁感應強度（B）（1）定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受到的磁場力F跟電流強度I和導線長度L的乘積IL的比值，叫做通電導線所在處的磁感應強度，用B表示。（2）公式：B=F/(I·L)（3）矢量：B的方向與磁場方向，即小磁針N極受力方向相同。（4）單位：特斯拉（T）1T=1N/(A·m)，即垂直磁場方向放置的長1m的導線，通入電流為1A，如果受的磁場力為1N，則該處的磁感應強度B為1T.一般永久磁鐵磁極附近的磁感應強度約為0.4T-0.7T；電機和變壓器鐵心中，磁感應強度為0.8T1.4T，地面附近地磁場的磁感應強度約為0.5×10-4T。勻強磁場為了從磁感線不但可以了解磁感強度的方向，還可以了解磁感強度的大小，我們可以規(guī)定：磁感線條數跟磁感強度成正比在垂直于磁場方向的1米2面積上磁感線的條數跟那里的磁感強度的數值相同。（1）磁感線的方向反映了磁感強度的方向，磁感線的疏密反映了磁感強度的大小。（2）磁感應強度的大小和方向處處相同的區(qū)域，叫勻強磁場。其磁感線平行且等距。例：長的通電螺線管內部的磁場、兩個靠得很近的異名磁極間的磁場都是勻強磁場。（3）如用B=F/(I·L)測定非勻強磁場的磁感應強度時，所取導線應足夠短，以能反映該位置的磁場為勻強。磁通量（）在后面的電學學習中，我們要討論穿過某一個面的磁場情況。我們知道，磁場的強弱（即磁感應強度）可以用磁感線的疏密來表示。如果一個面積為S的面垂直一個磁感應強度為B的勻強磁場放置，則穿過這個面的磁感線的條數就是確定的。我們把B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量。（1）定義：面積為S，垂直勻強磁場B放置，則B與S乘積,叫做穿過這個面的磁通量，用表示（2）公式：=B·S（3）單位：韋伯（Wb） 1Wb=1T·m2磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數。課堂小結（1）磁感應強度既反映了磁場的強弱又反映了磁場的方向，它和磁通量都是描述磁場性質的物理量，應注意定義中所規(guī)定的條件，對其單位也應加強記憶。（2）磁通量的計算很簡單，只要知道勻強磁場的磁感應強度B和所討論面的面積S，在面與磁場方向垂直的條件下=B·S（不垂直可將面積做垂直磁場方向上的投影。）磁通量是表示穿過討論面的磁感線條數的多少。在今后的應用中往往根據穿過面的凈磁感線條數的多少定性判斷穿過該面的磁通量的大小。例：如圖所示，在條形磁鐵中部垂直套有A、B兩個圓環(huán)，試分析穿過A環(huán)、B環(huán)的磁通量誰大。解：此題所給條件是非勻強磁場，不能用=B·S計算，只能比較穿過兩環(huán)的磁感線凈條數多少，來判斷磁通量的大小。條形磁鐵的磁感線是從N極出發(fā)，經外空間磁場由S極進入，在磁鐵內部的磁感線從S極向N極，又因磁感線是閉合的平滑曲線，所以條形磁鐵內外磁感線條數一樣多。從下向上穿過A、B環(huán)的磁感線條一樣多，而從上向下穿過A環(huán)的磁感線多于B環(huán)，則A環(huán)從下向上穿過的凈磁感線少于B環(huán)，所以B環(huán)的磁通量大于A環(huán)磁通量。課堂練習：高二物理P82（1）（3）作 業(yè)：基礎訓練第四節(jié)- 2 -