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1、 PAGE PAGE 613.2磁感应强度 磁通量深圳市建文外国语学校 孙莉珍一、教材分析磁感应强度 磁通量是普通高中教科书物理必修第三册第十三章第2节的内容。磁感应强度是描述磁场力的性质的物理量，其概念的建立是本节课的重难点。本节内容用电流元受的电场力与电流元的比值定义磁感应强度，和用电荷受到的电场力与电量之比定义电场强度与异曲同工之妙。教材通过对电流元的受力F与IL的比值来定义磁感应强度，但必须注意导线与磁场要垂直放置。另外磁感应强度B是矢量，可以分解，我们就能对安培力公式作进一步的推广，并就此能解决有安培力参与下的力学问题的分析。磁通量是中学生遇到的唯一一个“通量”，对学生而言难度相当大

2、，通过穿过面磁感线条数来理解就好很多。二、学情分析学习本节之前，学生已对磁场及其描述有了初步了解，已经知道用磁感线定性描述磁场的方法，已经学习了电场可用电场线和电场强度来描述，这为本节课的类比教学奠定了基础。三、教学目标1.物理观念：通过类比的方法理解描述磁场强弱的物理量。理解磁通量的含义及会使用公式计算。2.科学思维：孤立的磁极和电流元是不存在的，电流元受到的磁场力可以用微元法测量。3.科学探究：对于磁通量的理解可以做光通量的实验来类比探究。4.科学态度与责任：通过观察生活实例、交流与讨论等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度以及学生体验物理与生活的紧密联系。四、教学重点磁感应

3、强度的物理意义。五、教学难点磁感应强度概念的建立，磁通量的计算。创设情境引入新课创设情境引入新课层层设问得出概念实验观察理论推导类比分析迁移应用课堂小结查漏补缺七、教学过程（一）创设情境，引入新课播放动图观察：巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，小磁体却只能吸起几枚铁钉。阐述：磁场有强弱之分，那么我们怎样定量地描述磁场的强弱呢?之前我们研究过电。懦『偷绯∮泻芏嘞嗨频牡胤，电场对于处于其中的电荷有力的作用，通过这个力引入了电场强度。（二）层层设问，得出概念用类似的方法，通过分析磁场中磁体或电流的受力，我们可以找出一个物理量来描述磁场的强弱和方向。这个量我们把它叫做磁感应强度，下面就来研究磁感应强度

4、。问题1：怎样定量地描述磁场的强弱呢？磁场看不见、摸不着，如何研究呢？之前做过类似的研究吗？问题2：我们之前研究过电。痛懦±嗨，电场看不见、摸不着，我们是如何研究的？借鉴电场的研究方法，我们如何研究磁。1.我们可以利用磁场的性质对放入其中的磁体或通电导线有力的作用，引入磁体或通电导线，让它们去感受看不见、摸不着的磁。ü盘寤蛲ǖ绲枷咴诖懦≈械氖芰η榭隼疵枋龃懦〉那咳鹾头较。2.我们讨论电场时，电场的方向是正电荷的受力方向。那么在磁场中，我们做过这样的实验，磁化后的铁屑就像一个个小磁针形象地显示出了每一点磁场的方向。所以我们把小磁针北极N的受力方向，即北极所指的方向，定为该点的磁感应强

5、度方向。（三）实验观察，理论推导之前电场强度的大小采用的是试探电荷的电场力与电荷量的比值，那么在磁场中是不是换成小磁针就行了呢？展示图片：阐述小磁针不存在单独的一个磁极。不行，因为小磁针不存在单独的一个磁极，它静止时两个磁极所受合力为零，那就没法研究它的受力了。那么要如何研究磁感应强度的大小呢？磁场不仅对磁极有力的作用，磁场对通电导线也有力的作用。那我们就来分析这个。咱先来了解一下电流元这个概念。一段很短的通电导线，电流I与通电导线长度L的乘积IL就叫做电流元。困难：孤立的电流元是不存在的。因为导线要有电流，就得接到电源上。那么怎么办呢？办法：可以在强弱和方向都相同的匀强磁场中研究较长的一段通

6、电导线，这样就能推知一小段电流元的受力情况了。（测多算少）演示：探究影响通电导线受力的因素播放实验动图：长度不变，改变电流大。缌鞑槐，改变导线长度。实验结论：实验表明通电导线长度一定时电流越大，导线所受磁场力就越大。电流一定时，通电导线越长所受磁场力就越大。更加精确的实验表明通电导线与磁场方向垂直时，它受到的磁场力的大小与导线的长度L成正比，与导线中的电流I也成正比，也就是与IL的乘积成正比。引入比例系数B，写成等式为F=BIL式中B 是比例系数，它与导线长度和电流大小都没有关系。在同一磁场中,不管IL如何改变，比值B总是不变的。在不同磁场中，B 一般不同。可见比值B是能够反映磁场性质的物

7、理量，是由磁场自身决定的，是客观存在。在IL相同的情况下，电流所受的磁场力越大，比值B越大，表示磁场越强，所以定义为磁感应强度。注意这个定义里通电导线必须与磁场垂直。单位是特斯拉简称特，符号是T。磁感应强度是个矢量。常见的磁场的磁感应强度。【例1】一根长0.4m 的通电导线，导线中的电流为20A，这条导线与磁场方向垂直时，所受磁场力为0.015N，求磁感应强度的大小。解题提示：通电导线与磁场垂直，可以直接应用公式，代入数据得B=0.001875T。（四）类比分析，迁移应用（二）匀强磁场1.定义：磁场强弱、方向处处相同的磁场。2.磁感线分布特点:一些间隔相同的平行直线3.常见的匀强磁场:距离很近

8、的两个平行异名磁极之间的磁。咴挡糠滞，可以认为是匀强磁场。两个平行放置较近的线圈通电时，其中间区域的磁场近似为匀强磁场。这种装置在电子仪器中常常用到。还有一种是通电螺线管内部的磁场。（三）磁通量引入：研究电磁现象时，常常要研究穿过某一面积的磁场以及它的变化。这样就需要磁通量这个物理量。设匀强磁场的磁感应强度为B，这个平面与磁场方向垂直，面积为S。磁感应强度B与面积为S的乘积，就叫做穿个这个平面的磁通量。简称磁通，用表示，=BS它是一个标量。国际单位制中磁通量的单位是韦伯，符号是Wb，他以德国物理学家威廉韦伯命名。根据公式磁感应强度的单位是特斯拉，面积单位是平方米，所以1Wb=1Tm2。可

9、以通过磁感线条数来判断磁通量的大小。因为从图上看，就好像这些磁感线穿过了这样一个平面。所磁通量就可以形象的理解为穿过这个平面的磁感线条数。不管是磁感应强度变化还是面积变化，磁感线条数都是相应的变化。磁通量计算的三种情况：第一种：平面它跟磁场垂直时，穿过它的磁通量最大，=BS。第二种：平面它跟磁场平行时，没有磁感线穿过这个平面，所以磁通量为零。所以=BS这个公式中平面必须与磁感线线垂直。第三种：如果不垂直，咱们就得做出它垂直于磁场方向的投影。为了方便我们看侧视图，这个面就是原平面的投影，穿过这两个平面的磁通量相等。设这个这个夹角为。此时的磁通量=B，就等于磁感应强度B乘以这个投影面积垂直，这个面

10、积也叫有效面积。从图中看=Scos，所以公式就变成这样=BScos。视频展示：当平面一磁感线垂直时穿过平面的磁通量最大。角度这样变化投影就相应的变小。那磁通量也随着减。钡狡矫嬗氪鸥邢咂叫惺，投影面积为零，磁通量也为零。最后补充一点，从=BS，可以推导出,所以磁感应强度也可以理解为穿过单位面积的磁通量，又叫做磁通密度。思考与讨论磁通量在今后的学习中有着重要应用。在图中，如果S2的面积增大，使穿过S1的磁感线都穿过S2，试着在图中画出来，穿过它们的磁通量有什么关系?STSE：指南针与：拖挛餮螅ㄎ澹┛翁眯〗，查漏补缺【例2】匀强磁场的磁感应强度B为0.2T，方向沿x轴正方向，且线段MN、DC相

11、等，长度为0.4m，线段NC、EF、MD、NE、CF相等，长度为0.3m。通过面积SMNCD、SNEFC、SMEFD的磁通量1、2、3各是多少？解：SMNCD与B垂直，1=BSMNCD=0.20.40.3=0.024wb 因为SNEFC与B平行,2=0因为，SMEFD与在磁场方向的投影SMNCD，所以3=BSMEFD=BSMNCD=0.024wb 【例3】如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积之间的关系为 S1S2 = S3 ，且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为1、2、3则它们的大小关系是 A. 1 2 3 B. 1 2 =3 C. 1 2 3 D. 1 2 =3 解题提

12、示：磁铁内外都有磁。谀诓看鸥邢哂蒘指向N极，而在外部磁感线由N极回到S极。磁体内外磁感线条数一定相等，如果铁环的面积无限大，那左右方向的磁感线一样多，它们的磁通量正负相反，总的磁通量为0。但现在面积就这么大，外部磁感线比较少，内部条数是不变，所以线圈面积越。獠看鸥邢呔驮缴，这个差值就越大，也就是磁通量更大。选C。八、板书设计13.2磁感应强度 磁通量1.磁感应强度的方向：N极所指的方向2.磁感应强度的大。海ǖノ：特T）3.匀强磁。捍懦∏咳、方向处处相同的磁场。4.磁通量：=BS （标量）单位：韦伯，符号：Wb 1Wb=1Tm2磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。当SB垂直时：=BS当BS时,磁通量=0当磁场B与面积S不垂直： =BScos