磁场磁感线磁感应强度磁通量梳理

一. 本周教学内容：

磁场、磁感线、磁感应强度、磁通量

［教学重、难点］

一. 磁场、磁感线

1. 我国古代磁的应用有；（1）指南针：（2）磁石治病。

2. 磁极间的作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。无论是磁极和磁极之间，还是磁极和电流之间都存在磁力。磁场是一种看不见、摸不着，存在于电流或磁体周围的物质，它传递着磁体间的相互作用。

3. 磁场的来源有磁铁，电流等。

4. 磁场的性质：对放于它里面的磁铁或电流有磁场力的作用。

5. 磁场的方向：磁场中任意一点，小磁针在该点北极受力方向即小磁针静止时N 极所指的方向，就是该点的磁场方向。

6. 磁感线：所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向。

7. 安培定则（也叫右手螺旋定则）：

（1）判定直导线中电流的方向与磁感线方向之间的关系时可表述为：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

（2）判定环形电流和通电螺线管的电流方向与磁感线方向之间的关系时表述为：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是环形电流中轴线上磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向。

二. 典型磁场的磁感线分布

1. 磁场的分布是立体空间的，要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面图的画法

（1）条形磁铁、同名磁极间、异名磁极间磁感线的分布情况，如图所示。

(a)条形磁铁的磁感线分布

(b)同名磁极间的磁感线分布

(c)异名磁极间的磁感线分布

（2）直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱，画法如图所示。

立体图横截面图纵截面图（3）通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场，画法如图所示。

立体图横截面图纵截面图

（4）环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图所示。

立体图横截面图纵截面图

2. 如何由小磁针北极的指向，判断电流方向（或电源极性）？

先根据已知条件画出一条或几条通过小磁针的磁感线，再运用安培定则根据磁感线方向判断出电流方向，从而判断出电源极性。若已知电流方向判断相关问题也可用此法。（见后面例题）

例1. 关于磁场的方向，下列叙述中不正确的是（）

A. 磁感线上每一点的切线方向

B. 磁场N极到S极的方向

C. 小磁针静止时北极所指的方向

D. 小磁针的北极受力方向

思维分析：用磁场的概念及磁感线的意义去分析。

解析：磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或静止小磁针北极的指向，用磁感线表示则是磁感线的切线方向。

答案：B

例2. 在图(a)所示中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感线（标上方向）或电流方向。

解析：用安培定则来判断，如图(b)所示。

（a）

（b）

例3. 如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判断电源的正负极。

思维分析：分清螺线管内、外部磁感线的分布情况。

解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以螺线管内部磁感线由。根据安培定则可判断出电流由电源的c端流出，d端流入，故c端为正极，d端为负极。

例4. 如图所示，圆环中电流方向由左向右，且，则圆环中心O处的磁场是________。

思维分析：磁场的叠加问题要注意利用对称性求解。

解析：根据安培定则。上半圆环中电流在环内产生的磁场垂直纸面向里，下半圆环中电流在环内产生的磁场垂直纸面向外。由于O对于和对称，故和

在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消。

答案：0

三. 磁感应强度磁通量

（一）基本概念

1. 磁感应强度：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。磁感应强度大的地方，磁感线密；磁感应强度小的地方，磁感线疏。磁感线的疏密反映了磁感应强度的大小。

2. 单位：国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，符号为T。

3. 方向：磁场中某点的磁感应强度的方向，即该点的磁场方向，就是放在该点的小磁针N 极受力的方向。

4. 匀强磁场：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同。这个区域的磁场叫匀强磁场。在匀强磁场中，磁感线是一组平行且等距的直线。

5. 磁通量：（1）磁场中穿过垂直于磁场某一面积S 的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量，用表示。

（2）在磁感应强度为B 的匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S 的平面的磁通量为。 （3）单位：磁通量的国际单位是韦伯。简称韦。符号是Wb 。1Wb=。

6. 磁通密度：由

得

叫做磁通密度。单位：

单位关系：

。

（二）概念辨析

1. 如何理解磁感应强度

由铁屑在磁体周围的分布可知，磁体周围的磁场有强有弱，磁感线可以形象地描述磁场的强弱，即磁感线越密，磁场越强；磁感线越疏，磁场越弱。如何定量地描述磁场的强弱呢？我们知道，用电场强度可以定量地描述电场的强弱。因此不难想到用磁感应强度可以定量描述磁场的强弱。与电场强度相似，磁感应强度也是一个有大小和方向的矢量。磁场中某点的磁感应强度的方向与在该点的小磁针静止时N 极所指的方向一致。磁感应强度的大小通常用磁感线的密度表示，即穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。用“B ”表示。

3. 如何理解磁通量的计算公式“” 公式中的B 应是匀强磁场的磁感应强度，S 是与磁场方向垂直的面积，因此可以理解为

。如果平面与磁场方向不垂直，应把面积S 投影到与磁场垂直

的方向上，求出投影面积

，代入到中计算，应避免硬套公式

。

4. 如何求磁通量的变化量

一般有下列三种情况：

（1）磁感应强度B不变。有效面积S变化，则穿过回路中的磁通量的变化是：

（2）磁感应强度B变化。磁感线穿过的有效面积S不变，则穿过回路中的磁通量的变化是：。

（3）磁感应强度B和回路面积S同时发生变化的情况。则

。 5. 磁场的叠加

像电场一样，磁场也服从叠加原理。如果有几个磁场同时存在，则它们的磁场互相叠加，这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和。

6. 磁通量是标量，那么的正、负如何理解？

磁通量有正负之分，其正负是这样规定的：任何一个面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入为正磁通量，则磁感线从反面穿入时磁通量为负值。

若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁感线条数为，反向磁感线条数为，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数（磁通量的代数和），即

。

7. 磁通量的计算要注意什么

除注意正、负之外，还应注意以下两点：

（1）如图所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为和，且，但磁场区域恰好只有ABCD那么大，穿过的磁通量是相同的，因此，中的S应是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积。

（2）磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响。同理，磁通量的变化量也不受线圈匝数的影响。所以，直接用公式求

时，不必去考虑线圈匝数n。

例5. 磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量。

（1）如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B，磁偏角为，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？

（2）如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大？

（3）在极地上空地磁场的水平分量是多大？

思维分析：弄清矢量分解的原则，同时要结合相应的地理知识。

解析：（1）因为磁感应强度大小为B，与水平方向的夹角为，所以地磁场的磁

感应强度的水平分量和竖直分量分别为：；（2）在赤道

上空，因为，故有；（3）在极地上空，因为，故有。

答案：（1）（2）0（3）0

例6. 如图所示，两个圆环A、B同心放置，且半径，一条形磁铁置于两环的圆心处，且与圆环平面垂直，则A、B两环的磁通量哪个大？

解析：若认为由于，故则是错误的，因为磁感线是闭合曲线，它在磁体内部是从S极到N极，在外部是从N极回到S极，从图中清楚地看到穿过

的磁感线有磁体内部的全部磁感线（由S指向N）和磁体外部的部分磁感线（由N指向S），两者方向相反，因此，穿过两圆环的磁通量是两者抵消后的净磁通量，其磁感线方向由S指向N。

设在磁体内部的磁感线条数为，方向向上为正；磁体外部空间穿过A、B两圆环的磁感线条数分别为，且，方向向下，磁通量为负。

因为。

答案：

例7. 如图所示，单匝线圈abcd的面积为S，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，

当线圈平面从垂直磁场方向的位置开始，以为轴，①若转过时磁通量的改变量为_______，②若转过时，磁通量改变量为________。

解析：当在图示位置时，，当转过时

，，当转过时，但磁感线穿

过线圈的方向与最初时方向相反，故。

答案：BS 2BS

【模拟试题】

1. 关于磁感线的概念和性质，以下说法中正确的是（）

A. 磁感线上各点的切线方向就是该点的磁场方向

B. 磁场中任意两条磁感线均不可相交

C. 铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线

D. 磁感线总是从磁体的N极出发指向磁体的S极

2. 一束带电粒子沿着水平方向，平行地飞过磁针的上方，如图所示，当带电粒子飞过磁针上方的瞬间，磁针S极向里转，这束带电粒子可能是（）

A. 向右飞行的正电荷束

B. 向左飞行的正电荷束

C. 向右飞行的负电荷束

D. 向左飞行的负电荷束

3. 如图所示，三条长直导线都通以垂直纸面向外的电流，且，则距三导线等距的A点的磁场方向为（）

A. 向上

B. 向右

C. 向左

D. 向下

4. 当接通电源后，小磁针A按图所示方向运动，则（）

A. 小磁针B的N极向纸外转

B. 小磁针B的N极向纸里转

C. 小磁针B不转动

D. 因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动

5. 彼此绝缘、互相垂直放置的两通电直导线中电流大小相等，方向如图所示，在两导线周围空间磁场较强的区域是（）

A. I区

B. II区

C. III区

D. IV区

6. 铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心O处的磁场方向为（）

A. 向下

B. 向上

C. 垂直纸面向里

D. 垂直纸面向外

7. 如图所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动（）

A. 不产生磁场

B. 产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里

C. 产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外

D. 只有圆周内侧产生磁场

8. 如图所示，电子束沿x轴正方向运动。则电子束产生的磁场在y轴正向A点的方向是（）

A. z轴正方向

B. z轴负方向

C. y轴正方向

D. y轴负方向

9. 在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电流

，要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流（）

A. B. C. D.

10. 关于磁通量，下列说法中正确的是（）

A. 磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量

B. 磁通量越大，磁感应强度越大

C. 过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零

D. 磁通量就是磁感应强度

11. 关于磁感线，下列说法正确的是（）

A. 磁感线是闭合曲线，无起点和终点

B. 磁感线和电场线一样，不能相交

C. 磁感线是假想的线，实际并不存在

D. 顺着磁感线方向，磁场减弱

12. 关于电流的磁场，正确的说法是（）

A. 直线电流的磁场，只分布在垂直于导线的某一个平面上

B. 直线电流的磁场是一些同心圆，距离导线越远处磁感线越密

C. 通电螺线管的磁感线分布与条形磁铁相同，在管内无磁场

D. 直线电流、环形电流、通电螺线管，它们的磁场方向都可用安培定则来判断

13. 如图所示，通电螺线管周围有四个小磁针，其中，小磁针的N极和S极方向标得正确的是（）

A. a

B. b

C. c

D. d

14. 如图所示，一个用毛皮摩擦过的硬橡胶环，当环绕其轴OO'匀速转动时，放置在环的右侧轴线上的小磁针的最后指向是（）

A. N极竖直向上

B. N极竖直向下

C. N极水平向左

D. N极水平向右

15 如图所示，两根通有等值电流的直导线，彼此绝缘，沿直角坐标系的x轴和y轴

放置，在坐标系中有一点P，OP直线与x轴正方向成角，要使P点磁感应强度的方向垂直xOy平面指向纸里，则两根导线中电流的方向可能是（）

A. x轴正方向和y轴正方向

B. x轴负方向和y轴负方向

C. x轴正方向和y轴负方向

D. x轴负方向和y轴正方向

16. 关于磁通量的说法，正确的是（）

A. 磁通量是个反映磁场强弱和方向的物理量

B. 某一面积上的磁通量是表示穿过此面积的磁感线的总条数

C. 在磁场中所取的面积越大，该面上磁通量越大

D. 穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零

17. 如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成角，已知

，回路面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为（）

A. BS

B.

C.

D.

18. 如图所示，6根通电导线互相绝缘，所通电流强度相同，a、b、c、d为四个大小相等的正方形区域则（）

A. a区垂直纸面向外的磁通量最大

B. b区垂直纸面向里的磁通量最大

C. c区垂直纸面向里的磁通量最大

D. d区垂直纸面向外的磁通量最大

19. 如图所示，一线圈（线圈半径等于磁铁半径）紧贴条形磁铁从上端滑到下端，在这个过程中，穿过线圈的磁通量（）

A. 不变

B. 变小

C. 先变大后变小

D. 先变小后变大

20. 如图所示，矩形线圈abcd绕OO'轴在匀强磁场中匀速转动，下列说法中正确的是（）

A. 线圈从图示位置转过的过程中，穿过线圈的磁通量不断减小

B. 线圈从图示位置转过的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为零

C. 线圈从图示位置转过的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为零

D. 线圈从图示位置转过的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为零

21. 有两个固定的完全相同的通电圆环，通过的电流大小相同，方向如图所示，一个在竖直平面内放着，一个在水平面内放着，每个圆环在共同圆心O处产生的磁感应强度大小均为B，则在O点的总磁感应强度多大？

22. 地球上某地地磁感应强度B的水平分量，竖直分量

。

求：

（1）地磁场B的大小及它与水平方向的夹角。

（2）在水平面内2.0的面积内地磁场的磁通量。

【试题答案】

1. AB

2. BC

3. B

4. A

5. BD

6. A

7. C

8. B

9. D 10. C 11. ABC 12. D 13. AD 14. D 15. AD 16. BD 17. B 18. BD 19. C 20. AD

21. B

22. T；37°

Wb

磁感应强度磁通量练习题

磁感应强度、磁通量 1. 关于磁通量的说法正确的是( ) A．磁通量是个反映磁场强弱和方向的物理量 B．某一面积上的磁通量可表示穿过此面积的磁感线的总条数 C．在磁场中所取的面积越大，该面上磁通量一定越大 D．穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零 2. 下列有关磁感应强度及安培力的说法正确的有（） A．若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零 B．通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零 C．同一条通电导线放在磁场中某处所受的安培力是一定的 D．磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关 3．下列单位中，相当于特斯拉的是（） A．韦伯/米2B．牛顿/安培·米C．牛顿/库仑·米D．伏特·米/秒2 4. 已知地磁场的水平分量为B，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度．实验方法：①先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直平面内，中央放一枚小磁针N极指向北方；②给线圈通电，此时小磁针N极指北偏东θ角后静止，由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线 圈中央的合磁感强度分别为( ) A．顺时针；B cos θB．顺时针；B sin θ C．逆时针；B cos θD．逆时针；B sin θ 5. 在xOy水平面中有一通电直导线，与y轴平行，导线中电流方向如图所示，该区域有匀强磁场，通电导线所受磁场力的方向与Oz轴正方向相同，该磁场的磁感应强度的方向是( ) A．沿x轴负方向且一定沿x轴负方向 B．一定沿y轴负方向 C．可能沿z轴正方向 D．可能沿x轴负方向 6．如图所示，为某磁场的一条磁感线，由此可以判定( ) A．a、b两点的磁感应强度大小一定相等 B．a、b两点的磁感应强度的方向可能相同 C．a处的磁感应强度大于b处磁感应强度 D．a、b两点的磁感应强度大小可能相等 7. 如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于 a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以（） A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向 C．适当增大电流D．使电流反向 8. 如图，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( ) A．0 B．C．BIl D．2BIl a b B

统编人教版物理高中必修第三册《2 磁感应强度 磁通量》优秀教案教学设计

2磁感应强度磁通量 [学习目标] 1.认识磁感应强度的概念及物理意义.2.理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位．(重点)3.进一步体会如何通过比值定义法定义物理量．(难点)4.理解磁通量的概念和公式． 一、磁感应强度 1．物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量． 2．方向：小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场方向． 二、磁感应强度的大小 1．电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度的乘积． 2．控制变量法探究影响通电导线受力的因素 如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的． (1)保持长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小． (2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小． (3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比． 3．磁感应强度的大小

在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度． 4．公式：B＝F IL 5．单位：国际单位是特斯拉，简称特，国际符号是T,1 T＝1N A·m. 三、磁通量 1．定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即Φ＝BS. 2．拓展：磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量． 3．单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝1_T·m2. 4．引申：B＝Φ S，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应 强度B又叫磁通密度. 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向． (×) (2)电流为I，长度为L的通电导线放入磁感应强度为B的磁场中受力的大小一定是F＝ILB. (×) (3)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关，与有无通电导线也无关． (√) (4)公式B＝F IL说明B与F成正比，与IL成反比．(×) (5)磁感应强度等于垂直穿过单位面积的磁通量．(√) (6)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量．(×) 2．下列说法中正确的是() A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点 时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值，即B＝F IL B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零

磁感应强度、磁通量练习题

第3节几种常见的磁场磁通量 1.关于磁感线说法正确的是( D)A.磁感线是磁场中实际存在的线B.条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部 C.当空中存在几个磁场时，磁感线有可能相交 D.磁感线上某点的切线方向就是放在这里的小磁针N极受力的方向 2.如图，带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( C ) A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向右D．N极沿轴线向左 2题 3题 4题 5题 3. 如图，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则( BD ) A．放在a处的小磁针的N极向左B．放在b处的小磁针的N极向右 C．放在c处的小磁针的S极向右D．放在a处的小磁针的N极向右 4．如图,两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离．当同时给两个线圈同方向电流时，两导线环将( A ) A．吸引 B．排斥 C．保持静止 D．边吸引边转动 5．如图，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则线圈中通以如图所示方向的电流时( A ) A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动 6．假设一个电子在地球表面随地球自转，则( B ) A．它由东向西绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场 B．它由西向东绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场 C．它由南向北绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场 D．它由北向南绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场 解析：选B.形成地磁场的环形电流应该是自东向西，电子运动形成环形电流，它的绕行方向是自西向东． 7.如图，弹性线圈AB，当它通电时，正确的是( D ) A．当电流从A→B时，线圈长度增加，当电流反向后线圈长度减小 B．当电流从B→A时，线圈长度增加，当电流反向后线圈长度减小 C．不管电流方向如何，线圈长度都增加 D．不管电流方向如何，线圈长度都减小 8. 如图，直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如右图所示，如果直导线可以自由地运动，且通以从a 到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况( C ) A．从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管 B．从上向下看，顺时针转动并远离螺线管 C．从上向下看，逆时针转动并远离螺线管 D．从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管 9.如图，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定小动，导线cd能 自由运动，则它的运动情况是( C ) A. 顺时针转动，同时靠近导线ab B. 顺时针转动，同时远离导线ab C. 逆时针转动，同时靠近导线ab D. 逆时针转动，同时远离导线ab 10.如图，三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流，且I1＝I2＝I3，则距三导线等距的A点的磁场 方向为( B )A．向上 B．向右C．向左 D．向下 11.关于磁现象的电本质，说法正确的是(AD ) A．一切磁现象都起源于运动电荷，一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的 B．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的 C．有磁必有电，有电必有磁 D．据安培分子电流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极

磁感应强度、磁通量教学设计

课题：磁感应强度磁通量 【教学目标】 1、知识与技能 ⑴．理解磁通量，知道磁通量可以粗略描述某一区域磁场的分布情况； ⑵．理解磁感应强度，知道磁感应强度的定义方法； ⑶．知道磁感应强度和磁通量的关系。 2、过程与方法 ⑴．回顾库仑、奥斯特、法拉第、安培等物理学家对磁现象的研究历程，感受大师们研 究物理问题的科学态度和思维方法。 ⑵．充分利用电场的知识和磁场进行类比，加强对磁场这一抽象概念的理解。 3、情感态度价值观 ⑴．从物理学家们身上看出科学研究的魅力，体会他们为探索真理而孜孜不倦、不断思 考、追求真相的历程，激发学生敬仰之心； ⑵．培养学生深入思考、勤于实验、实事求是的科学态度和科学精神，激发学习物理兴趣和动力。 【教学重点】 ⑴．探寻“如何定量描述磁场”的过程中，体验科学设想和科学实验相结合的方法，感悟 科学大师们给我们带来的启迪的反思； ⑵．通过电场和磁场的描述方法进行类比，加深理解电场和磁场的联系和区别。 【教学难点】 ⑴．“磁场”概念非常抽象，对学生来说思维要求较高，深刻理解有难度； ⑵．电场和磁场的概念类比，要求学生对场（特别是电场）的知识有扎实的基础。 【教学流程】 O、引入 近期我们学习了上一种既抽象又有趣的物质——磁场，按照物理研究的精神，我们必然要想方设法去描述它，大家说说看，我们描述物理现象和规律一般要用到那些方法？ 我们现在用到了哪些方法描述磁场呢？对于看不见摸不着的磁场，我们又应该用什么科学思维方法去认识它呢？ 根据从简单到复杂、从定性到定量的科学研究轨迹，利用电场的知识作类比，我们今天一起来探讨一下如何定量的描述磁场？

一、回顾电场的描述 电场的方向描述方法：电场线的切线方向，正电荷受力方向。 磁场的方向描述方法：磁感线的切线方向，N磁极受力方向，左手定则。 从上面同学们的回答可以看得出，电场和磁场有极大的相似之处，非常适合运用“类比”的科学思想方法。那么，磁场的强弱描述是否也可以从电场进行类比获得启发呢？ 大家分组讨论：如果赋予我们这么一项科学使命，定义一个物理量描述磁场的强弱，你们会如何思考？ 二、磁荷和磁库仑定律 1785年库仑曾成功的通过电荷的概念获得库仑定律，从而建立点电荷的场强公式，进而通过场强叠加推广到复杂电场的强弱描述，这种描述方式在磁场里可以复制吗？ 其实，库仑当年就直觉地感到磁极之间的相互作用也服从类似的关系，于是提出了磁荷、磁库仑定律、磁场强度等一系列的概念和规律。 1931年，近代科学家狄拉克用量子理论也推导出来单个磁荷（磁单极子）存在的必然性。然而，物理规律必须建立在实验的基础上，200多年过去了，科学上至今也没找到单个磁荷，人们不得不寻求其他更合适的方式描述磁场强弱。 三、磁通量和磁通密度 我们知道，为了形象的描述电场和磁场，大科学家法拉第系统地提出了电场线和磁感线的概念，电场线的疏密可以描述电场的强弱。那么，我们是否也可以用磁感线的疏密来描述磁场的强弱呢？如果可行，又该如何用物理量描述磁感线的疏密呢？ 科学家还真做过这样的系统研究，他们先定义了一个磁通量的概念，描述某一平面的磁感线的多少（条数），用符号Φ表示，单位为韦伯（Wb）。如果从某个面进入的磁感线记为正方向，那么从这面出来的磁通量就是负方向，反之亦然。那么，磁通量是矢量还是标量呢？显然，磁通量的方向是人为规定的，不具有矢量性，也不遵循平行四边形定则，是标量。比如，从某个面垂直进入100根磁感线和斜着进入100根磁感线，磁通量是相等的。 有了磁通量的概念，描述磁感线的疏密就水到渠成了，科学上把垂直穿过单位面积的磁感线的多少定义为磁通密度，用符号表示B，它从数量上反映磁场的强弱。其表达 Wb/m2）。

磁感应强度磁通量教案

3.2 磁感应强度磁通量教案1 一、教材分析 磁感应强度是本章的重点内容，所以学好本节内容十分重要，首先要告诉学生一定要高度重视本节课内容的学习。 二、教学目标 （一）知识与技能 1、理解磁感应强度B的定义，知道B的单位是特斯拉。 2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。 3、会用公式F=BIL解答有关问题。 （二）过程与方法 1、知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。 2、通过演示实验，分析总结，获取知识。 （三）情感、态度与价值观 学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。 三、教学重点难点 学习重点： 磁感应强度的物理意义 学习难点： 磁感应强度概念的建立。 四、学情分析 学生通过日常生活经验对磁场强弱已具有一定的感性认识，且在研究电场时，已经学习确定了一个叫做电场强度的物理量，用来描述电场的强弱。与此对比类似引出表示磁场强度和方向的物理量。 五、教学方法 实验分析、讲授法 六、课前准备

1、学生的准备：认真预习课本及学案内容 2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案 七、课时安排 1课时 八、教学过程 （一）用投影片出示本节学习目标. （二）复习提问、引入新课 磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢？紧接着教师提问以下问题. 1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向？ ［学生答］用电场强度来描述电场的强弱和方向. 2.电场强度是如何定义的？其定义式是什么？ ［学生答］电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的，其定义式为E =q F . 过渡语：今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度. （三）新课讲解-----第二节 、 磁感应强度 1．磁感应强度的方向 【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时，小磁针的N 极所指的方向不同，来认识磁场具有方向性，明确磁感应强度的方向的规定。 【板书】小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 过渡语：能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢？ 2．磁感应强度的大小 【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的，说明磁场有强弱。 【演示2】探究影响通电导线受力的因素（如图）先介绍匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。 后定性演示（控制变量法）①保持通电导线的长度不变，改变电流的大小②保持电流不变，改变通电导线的长度。让学生观察导线受力情况。 【板书1】精确实验表明，通电导线和磁场方向垂直时，通电导线受力（磁场力）大小IL F 写成等式为：F = BIL ① 式中B 为比例系数。 注意：①B 与导线的长度和电流的大小无关②在不同的磁场中B 的值不同（即使同样的电流导线的受力也不样） 再用类比电场强度的定义方法，从而得出磁感应强度的定义式 【板书2】磁感应强度的大小（表征磁场强弱的物理量） （1）定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫磁感应强度。符号：B 说明：如果导线很短很短，B 就是导线所在处的磁感应强度。其中，I 和导线长度L 的乘积IL 称电流元。

高中物理选修3-1磁通量及安培力教案讲义有答案

2、磁通量 磁感线和电场线一样也是一种形象描述磁场强度大小和方向分布的假想的线，磁感线上各点的切线方向即该点的磁感应强度方向，磁感线的密疏，反映磁感应强度的大小。为了定量地确定磁感线的条数跟磁感应强度大小的关系，规定：在垂直磁场方向每平方米面积的磁感线的条数与该处的磁感应强度大小（单位是特）数值相同。这里应注意的是一般画磁感线可以按上述规定的任意数来画图，这种画法只能帮助我们了解磁感应强度大小；方向的分布，不能通过每平方米的磁感线数来得出磁感应强度的数值。 （1）磁通量的定义 穿过某一面积的磁感线的条数，叫做穿过这个面积的磁通量，用符号φ表示。 物理意义：穿过某一面的磁感线条数。 （2）磁通量与磁感应强度的关系 按前面的规定，穿过垂直磁场方向单位面积的磁感线条数，等于磁感应强度B，所以在匀强磁场中，垂直于磁场方向的面积S上的磁通量φ=BS。 若平面S不跟磁场方向垂直，则应把S平面投影到垂直磁场方向上。 当平面S与磁场方向平行时，φ=0。 公式 （1）公式：Φ=BS。

（2）公式运用的条件： a．匀强磁场；b．磁感线与平面垂直。 （3）在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。 此时，式中 即为面积S在垂直于磁感线方向的投影，我们称为“有效面积”。

（3）磁通量的单位 在国际单位中，磁通量的单位是韦伯（Wb），简称韦。磁通量是标量，只有大小没有方向。 (4)磁通密度 磁感线越密的地方，穿过垂直单位面积的磁感线条数越多，反之越少，因此穿过单位面积的磁通量——磁通密度，它反映了磁感应强度的大小，在数值上等于磁感应强度的大小， B =Φ/S。 六、磁场对电流的作用 1．安培分子电流假说的内容 安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极。

高中物理：5.3 磁感应强度 磁通量 教案鲁科版选修3-1

第3节磁感应强度磁通量 【教学目的】 （1）理解磁感应强度的定义，知道它是描述磁场强度的物理量 （2）会对磁感应强度进行合成与分解 （3）理解什么是磁通量，知道其与磁感应强度的关系，并能进行磁通量的计算，能初步判断磁通量的变化情况。 【教学重点】 理解磁感应强度的意义，知道磁通量与磁感应强度的关系 【教学难点】 由于还没有学习电流所受的安培力，还不能用F=IBL来给出磁感应强度的定义式，使得学生较难将磁感应强度与电场强度进行公式上的比较；由于高中学生不理解面矢量，所以对磁通量的正负、大小与哪些量有关这一点也较难理解。 【教学媒体】 【教学安排】 【新课导入】 （1）回顾安培定则的内容 （2）归纳判定磁场方向的方法：——通过小磁针的北极在该处的受力方向判 定；通过小磁针静止时北极所指的方向来判定；通过磁感线在该处的切线方向来 判定。 （3）归纳判定磁场强弱的方法：——磁感线密集的地方磁场强；小磁针受力强的地方磁场强。 【新课内容】 1.磁感应强度： （1）在电场中我们用电场强度来表征电场的强弱和方向；在磁场中类似的，我们也用一个物理量来表示磁场的强弱和方向。这就是磁感应强度。用符号B表示。 磁场强大的地方，磁感线密集，我们就说这里的磁感应强度比较大；反之，我们就说这里的磁感应强度比较小。小磁针北极静止时的指向，也就是磁感线在这一点的切线方向，就是磁感应强度B 的方向。磁感应强度是个矢量。磁感应强度B的单位是特斯拉，符号为T。 例1：教科书P113/2 例2：试画出手册P114/4图中a、b两点的磁感应强度的方向，并判断a、b两点磁感应强度的大小。说出若将小磁针放在a点磁针的N极将指向哪里？若将小磁针放在b点，磁针的S极将指向哪里？ 其实，我们就是根据磁感应强度的大小来画磁感线的疏密的，阅读书P110/内容。 感受一些磁感应强度的强弱对比。数据体现了T是一个很大的单位。以T为单位时，我们周围的各种磁场值都较小。如：地磁场只有10-5T数量级。是比较弱的一种磁场。 讨论：小磁针本来受地磁场作用而指向南北方向，为什么在奥斯忒实验中会发生偏转呢？你对此有何看法？（首先说明了电流有磁场；还说明了电流磁场与地磁场的方向不同还说明了电流磁场比地磁场的磁感应强度要大得多。） 进一步思考：——本实验中电流和小磁针要怎么放效果才好？

鲁科版选修3-1 第5章 第3节 第4节 磁感应强度 磁通量、磁与现代科技

[随堂检测] 1．(多选)与磁场中某点的磁感应强度的方向相同的是( ) A．该点的磁场方向 B．通过该点的磁感线的切线方向 C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向 D．放在该点的小磁针静止时S极所指的方向 解析：选ABC.磁场的方向就是磁感应强度的方向，A对．在磁感线上，任意一点的切线方向跟该点的磁感应强度方向相同，B对．物理学中规定，磁感应强度的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向相同，故C对，D错． 2．将面积为0.5 m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×102 T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图所示，那么穿过这个线圈的磁通量为( ) A．1.0×102 Wb B．1.0 Wb C．5×103 Wb D．5×102 Wb 解析：选A.因为线圈匝数为单匝，且线圈平面垂直于磁场方向，由磁通量公式得：Φ＝BS＝2.0×102×0.5 Wb＝1.0×102 Wb，故A对，B、C、D错． 3．如图所示，一矩形线框，从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量的变化情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( ) A．一直增加 B．一直减少 C．先增加后减少 D．先增加，再减少直到零，然后再增加，最后减少 解析：选D.bc边移到导线位置之前磁通量垂直纸面向外增加，之后磁通量减少到0，这时导线位于线框中间位置，再向右移时磁通量垂直纸面向里又增加，直到ad边与导线重合，再往右移磁通量最后又减少． 4．地球上某处地磁场的磁感应强度B的水平分量B x＝0.18×10－4T，竖直分量B y＝0.54×10－4T．求： (1)地磁场B的大小； (2)在水平面内2.0 m2的面积内地磁场的磁通量Φ.

《磁感应强度磁通量》教学设计

《磁感应强度磁通量》教学设计 一、教学目标 1.教材分析 《磁感应强度磁通量》一节是山东版高中物理选修3-1第5章《磁场》第3节的内容，这节课之前，第1节是磁场的基本知识，第2节是用磁感线定性描述磁场，这节将从定量的角度来描述磁场。本节内容是以后学习电磁感应的基础，也是电磁学的核心内容之一。总之，本节内容在教材中具有承上启下的作用，既是前面所学知识的巩固和深化，又为后继内容的学习做出了铺垫。因此，本节是本章教学的重点。 2.学情分析 学生在前两节及初中已对磁场及其描述有了初步了解，已经知道了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。 3.教学目标 根据本节课的特点及学生的具体情况制定的目标如下： 【知识与技能】 （1）理解磁感应强度的定义，知道它是描述磁场强弱的物理量； （2）会对磁感应强度进行合成与分解； （3）理解什么是磁通量，知道其与磁感应强度的关系，并能进行磁通量的计算，能初步判断磁通量的变化情况 【过程与方法】 通过“感受磁场的强弱”等实验，提高收集信息和处理信息、得出物理结论、分析和解决问题的能力。 【情感态度与价值观】 关注与磁相关的现代技术的发展状况与趋势，有将科学服务于人类的意识。 二、教学重点、难点 【重点】 理解磁感应强度的意义，知道磁通量与磁感应强度的关系 【难点】 1、磁感应强度概念的建立； 2、磁通量大小的影响因素及磁通量的正负。 原因： 1、学生尚未学习电流所受安培力，无法用F=BIL给出磁感应强度定义式，使得学生无 法对磁感应强度与电场强度进行公式上的比较； 2、学生空间想象能力不足，无法抽象出磁通量大小的影响因素尤其是角度，另外学生 尚未接触面矢量，故对磁通量的正负较难理解。 突破： 1、用演示实验和有关磁感线的基本知识层层设问的方法建立磁感应强度的概念； 2、水流模拟磁感线实验解决磁通量大小影响因素问题，通过强调面具有正面和反 面，加深对磁通量正负的理解。 三、教法、学法 教法：演示实验、启发、类比、探究实验 学法：观察分析、类比推理、归纳总结

磁通量、磁感应强度与磁场强度

磁通量、磁感应强度与磁场强度 1.磁通量 定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通。 公式：Φ=BS，适用条件是B与S平面垂直。如中间图，当S与B的垂面存在夹角θ时， Φ=B·S·COSθ。 单位：在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯Weber，符号是Wb，1Wb=1T*m2;=1V*S，是标量，但有正负，正负仅代表穿向。 意义：磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明．我们知道在同一磁场的图示中，磁感线越密的地方，也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方，磁感应强度B越大。因此，B越大，S越大，穿过这个面的磁感线净条数就越多，磁通量就越大。过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和（即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量）。磁通密度是通过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量，它等于该处磁场磁感应强度的大小B。磁通密度精确地描述了磁力线的疏密。 磁场的高斯定理指出，通过任意闭合曲面的磁通量为零，即它表明磁场是无源的，不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾，亦即不存在孤立的磁单极。以上公式中的B既可以是电流产生的磁场，也可以是变化电场产生的磁场，或两者之和。 2.磁感应强度 定义：磁感应强度（magnetic flux density），描述磁场强弱和方向的基本物理量。是矢量，常用符号B表示。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。这个物理量之所以叫做磁感应强度，而没有叫做磁场强度，是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了,区别：磁感应强度是个相互作用力，是两个参考点A与B之间的应力关系，而磁场强度是主体单方的量，不管B方有没有参与，这个量是不变的。

磁感应强度、磁通量练习题

一、选择题 1. 关于磁通量的说确的是( ) A．磁通量是个反映磁场强弱和方向的物理量 B．某一面积上的磁通量可表示穿过此面积的磁感线的总条数 C．在磁场中所取的面积越大，该面上磁通量一定越大 D．穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零 2. 下列有关磁感应强度及安培力的说确的有（） A．若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零 B．通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零 C．同一条通电导线放在磁场中某处所受的安培力是一定的 D．磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关 3. 如图所示，螺线管有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a 在螺线管部，则( ) A．放在a处的小磁针的N极向左 B．放在b处的小磁针的N极向右 C．放在c处的小磁针的S极向右 D．放在a处的小磁针的N极向右 4. 已知地磁场的水平分量为B，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度．实验方法：①先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直平面，中央放一枚小磁针N极指向北方；②给线圈通电，此时小磁针N极指北偏东θ角后静止，由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线圈 中央的合磁感强度分别为( ) A．顺时针；B cos θB．顺时针； B sin θ C．逆时针；B cos θD．逆时针； B sin θ 5. 在xOy水平面中有一通电直导线，与y轴平行，导线中电流方向如图所示，该区域有匀强磁场，通电导线所受磁场力的方向与Oz轴正方向相同，该磁场的磁感应强度的方向是( ) A．沿x轴负方向且一定沿x轴负方向 B．一定沿y轴负方向 C．可能沿z轴正方向 D．可能沿x轴负方向 6. 如图所示，弹性线圈AB，当它通电时，下列判断正确的是( ) A．当电流从A→B时，线圈长度增加，当电流反向后线圈长度减小B．当电流从B→A时，线圈长度增加，当电流反向后线圈长度减小C．不管电流方向如何，线圈长度都增加 D．不管电流方向如何，线圈长度都减小

磁感应强度和磁通

第四节磁感应强度磁通量 ? 教学目标：理解磁感应强度和磁通量概念；掌握用磁感线描述磁场的方法；了解匀强磁场的特点 知道磁通密度即磁感应强度；采用类比法，从电场强度概念引入分析，据比值法定义，建立磁感应强度概念。培养学生分析问题的能力和研究问题的方法。 重点难点：磁感应强度是描述磁场性质的物理量，其概念的基本建立是本章的重点和难点。教具：干电池组，U形磁铁，水平平行裸铜线导轨，直铜棒，带夹导线三根，开关。 教学过程 引入新课：复习电场，为用类比法建立磁感应强度概念作准备。 提问：电场的基本特性是什么？（对其中的电荷有电场力的作用。） 空间有点电场Q建立的电场，如在其中的A点放一个检验电荷q1，受电场力F1，如改放电荷q2，受电场力F2，则有何关系，说明什么？（比值为恒量，反映场的性质，叫电场强度。）设问：磁场的基本特征是什么？（对其中的电流，即通电导线有磁场力的作用。）对磁场的这种特性如何描述呢？ .观察实验： ⑴实验表明通电直导线垂直放置在确定的磁场中受到的磁场力F跟通过的电流强度I和导线长度L成正比，或者说跟I·L的乘积成正比。这就是说无论怎样改变电流强度I和导线长度L，乘积IL增大多少倍，则F也增大多少倍。比值F/IL是恒量。 ⑵如果改变在磁场中的位置，垂直磁场放置的通电导线F/IL比值又会是新的恒量。 表明：F/IL反映了磁场的特性。正如电场特性用电场强度来描述一样，磁场特性用一个新的物理量——磁感应强度来描述。 磁感应强度（B） （1）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B表示。 （2）公式：B=F/(I·L) （3）矢量：B的方向与磁场方向，即小磁针N极受力方向相同。 （4）单位：特斯拉（T）1T=1N/(A·m)，即垂直磁场方向放置的长1m的导线，通入电流为1A，如果受的磁场力为1N，则该处的磁感应强度B为1T. 一般永久磁铁磁极附近的磁感应强度约为0.4T-0.7T；电机和变压器铁心中，磁感应强度为0.8T~1.4T，地面附近地磁场的磁感应强度约为0.5×10-4T。 匀强磁场 为了从磁感线不但可以了解磁感强度的方向，还可以了解磁感强度的大小，我们可以规定：磁感线条数跟磁感强度成正比——在垂直于磁场方向的1米2面积上磁感线的条数跟那里的磁感强度的数值相同。 （1）磁感线的方向反映了磁感强度的方向，磁感线的疏密反映了磁感强度的大小。 （2）磁感应强度的大小和方向处处相同的区域，叫匀强磁场。其磁感线平行且等距。 例：长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场。（3）如用B=F/(I·L)测定非匀强磁场的磁感应强度时，所取导线应足够短，以能反映该位置的磁场为匀强。 磁通量（Φ） 在后面的电学学习中，我们要讨论穿过某一个面的磁场情况。我们知道，磁场的强弱（即磁感应强度）可以用磁感线的疏密来表示。如果一个面积为S的面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置，则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的。我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。

《磁感应强度》示范教案

3.2磁感应强度 一、教学目标 1．掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义． 2．掌握利用磁感应强度的定义式进行计算． 3．掌握在匀强磁场中通过面积S 的磁通量的计算． 4．搞清楚磁感应强度与磁场力，磁感应强度与磁通量的区别和联系． 二、教学重点、难点 1．该节课的重点是磁感应强度和磁通量的概念． 2．磁感应强度的定义是有条件的，它必须是当通电直导线L 与磁场方向垂直的情况下，B=IL F . 3．磁通量概念的建立也是一个难点，讲解时，要引入磁感线来帮助学生理解和掌握． 三、教具 1．通电导体在磁场中受力演示． 2．电流天平．（选用） 3．挂图（磁感线、磁通量用）． 四、教学过程 （一）引入新课 提问：什么是磁现象的电本质？ 应答：运动电荷（电流）在自己周围空间产生磁场，磁场对运动电荷或电流有力的作用，磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间发生相互作用都可以看成是运动电荷之间通过磁场而发生相互作用．这就是磁现象的电本质． 为了表征磁场的强弱和方向，我们引入一个新的物理量：磁感应强度．我们都知道电场强度是描述电场力的特性的，那么磁感应强度就是描述磁场力特性的物理量，因此我们可以用类比的方法得出磁感应强度的定义来． 提问：电场强度是如何定义的？ 应答：电场中某点的电场强度等于检验电荷在该点所受电场力与检 电荷在该点的受力方向． （二）教学过程设计 1．磁感应强度 通过实验，得出结论，当通电直导线在匀强磁场中与磁场方向垂直时，受到磁场对它

的力的作用．对于同一磁场，当电流加倍时，通电导线受到的磁场力也加倍，这说明通电导线受到的磁场力与通过它的电流强度成正比．而当通电导线长度加倍时，它受到的磁场力也加倍，这说明通电导线受到的磁场力与导线长也成正比．对于磁场中某处来说，通电导线在该处受的磁场力F与通电电流强度I与导线长度L乘积的比值是一个恒量，它与电流强度和导线长度的大小均无关．在磁场中不同位置，这个比值可能各不相同，因此，这个比值反映了磁场的强弱． 提问：类比电场强度的定义，谁能根据以上实验事实用一句话来定义磁感应强度，用B来表示，并写出它的定义式． 回答：磁场中某处的磁感应强度等于通电直导线在该处所受磁场力F与通电电流和导线长度乘积IL的比．定义式为 再问：通电直导线应怎样放入磁场？ 应答：通电直导线应当垂直于磁场方向． 指出前面的回答对磁感应强度的论述是不严密的．（不管学生回答的严密不严密）应强调通电直导线必须在垂直磁场方向的条件下，该定义才成立．在测量精度要求允许的条件下，在非匀强磁场中，当通电导线足够短，可以近似地看成一个点，在该点附近的磁场也可近似地看成 （1）磁感应强度的定义 在磁场中某处垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场力F，跟通电电流强度和导线长度的乘积IL的比值叫做该处的磁感应强度B． （2）磁感应强度的公式（定义式）： （3）磁感应强度的单位（板书） 在国际单位制中，B的单位是特斯拉（T），由B的定义式可知： （4）磁感应强度的方向 磁感应强度是矢量，不但有大小，而且有方向，其方向即为该处磁场方向． 顺便说明，一般的永磁体磁极附近的磁感应强度是0.5T左右，地球表面的地磁场的磁感应强度大约为5.0×10-5T． 课堂练习 练习1．匀强磁场中长2cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2A时，它受

13.2 磁感应强度 磁通量(一)磁感应强度(练习题)(解析版)

第十三章电磁感应与电磁波初步 13.2 磁感应强度磁通量（一）磁感应强度 一、单选题： 1..关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是( ) A．放置在磁场中某点的小磁针静止时N极所指方向就是该点磁感应强度的方向 B．磁场中某点磁感应强度的方向就是小磁针在该点的受力方向 C．磁场中某点磁感应强度的方向由放置在该点的小磁针静止时N极所指方向决定D．若把放置在磁场中的小磁针移走，则该点的磁感应强度方向就会发生变化 答案 A 解析根据磁感应强度方向的规定，小磁针静止时N极所指方向就是该点磁感应强度的方向，A正确；小磁针在磁场中N极与S极受力方向相反，而某点磁感应强度的方向是确定的，B错误；磁场中某点磁感应强度的方向由磁场本身决定，与小磁针无关，C、D 错误． 2.先后在匀强磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图1所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法中正确的是( ) A．A、B两点磁感应强度相等 B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度 C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 D．无法比较磁感应强度的大小 答案 B

解析导线与磁场方向垂直，则导线受到的磁场力F＝BIL.对于题图给出的F－I图线，直线的斜率k＝BL，由题图可知k a＞k b，又因A、B两处导线的长度L相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，故选B. 3.有一小段通电导线，长为1 cm，导线中电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是( ) A．B＝2 T B．B≤2 T C．B≥2 T D．以上情况都有可能 答案 C 解析磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流．如果通电导线是垂直磁 场方向放置的，此时所受磁场力最大F＝0.1 N，则该点的磁感应强度B＝F IL ＝ 0.1 5×0.01 T ＝2 T．如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时受力将大于0.1 N，由定义式可知，B将大于2 T．选项C正确 4.一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度 L和受力F，则不能用F IL 表示磁感应强度B的是( ) 答案 A 5.现有一段长L＝0.2 m、通有电流I＝2.5 A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的匀强磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是( )

磁感应强度磁通量

磁感应强度磁通量 【教学目标】 1．掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义。 2．掌握利用磁感应强度的定义式进行计算。 3．掌握在匀强电场中通过面积S的磁通量的计算。 【教学重点】 1．磁感应强度和磁通量的概念。 2．磁感应强度的定义是有条件的，它必须是当通电直导线L与磁场方向垂直。【教学难点】 磁通量概念的建立。 【教学过程】 一、新课导入 【实验1】讲台上有4块大小形状不一的磁铁，请两位挑战者各挑选其中一块磁铁吸起讲台上的钩码，吸起钩码的数量最多即挑战成功。 总结：通过比较，大家一起总结，不同磁铁的磁性强弱不同。 我们这节课的任务就是寻找描述磁场强弱和方向的物理量。 提问：应该用哪个物理量来描述磁场的强弱和方向？ 二、新课教学 （一）磁感应强度 1．探究1：磁场强弱和方向的研究方法 提问：如何研究磁场的强弱和方向？请同学们回忆，之前在学习电场的时候，是 用哪个物理量来描述电场的强弱和方向的？ 引导：那么我们用相似的方法来寻找描述磁场强弱和方向的物理量，同学们试着

猜一下？ 2．探究2：磁感应强度方向 提问：在电场中我们用试探电荷在电场中某位置的受力方向来判断该位置电场方向。那么磁场对什么物体会产生力的作用？ 该如何确定某点磁场方向呢？ 【实验2】探究磁感应强度方向 在投影仪中放入一个磁铁，在磁铁周围就存在磁场，把小磁铁放进去，看看观察 小磁针N极S极所指的方向，移动小磁针到其他位置，观察小磁针指向有没有发生变化？ 总结：在物理学中，把小磁针静止时北极受力的方向或北极所指的方向规定为该 点磁感应强度的方向，简称磁场方向。 探究3：磁感应强度大小 提问：怎样定义磁感应强度的大小呢？我们是否可以依旧采用小磁针？ 教师总结：不能。因为N极不能单独存在。小磁针静止时 所受的合力为零，因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感 应强度的大小。 并且磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导体有作用力！ 选择模型：在磁场中垂直放置一段很短的通电导线 在物理学中，我们把很短的一段通电导线中电流大小I和导线长度L的乘积称为电流元

物理作业纸课题： 磁感应强度和磁通量的计算

物理作业纸 班级：_________ 姓名：__________ 日期：________ 1．如图8所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T 的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r 的圆周上有a 、 b 、 c 、 d 四个点，已知 a 点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是( ) A ．直导线中的电流方向垂直纸面向外 B ． b 点的实际磁感应强度为 2 T ，方向斜向上，与B 的夹角为45° C ． c 点的实际磁感应强度也为零 D ． d 点的实际磁感应强度跟b 点的相同 2．(磁感应强度矢量的叠加)如图11所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2，且I 1>I 2；a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点，且a 、b 、c 与两导线共面；b 点在两导线之间，b 、d 的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是( ) A ．a 点 B ．b 点 C ．c 点 D ．d 点 3．在磁感应强度为B 0、方向向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图4所示，a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( ) A ．b 、d 两点的磁感应强度相等 B ．a 、b 两点的磁感应强度相等 C ．c 点的磁感应强度的值最小 D ．b 点的磁感应强度的值最大 4．如图5所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a 、O 、b 在M 、N 的连线上，O 为MN 的中点，c 、d 位于MN 的中垂线上，且 a 、 b 、 c 、 d 到O 点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的 是( ) A ．O 点处的磁感应强度为零 B ．a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C ．c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D ．a 、c 两点处磁感应强度的方向不同 5．如图7所示是等腰直角三棱柱，其平面ABCD 为正方形，边长为L ，它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B 0，则下列说法中正确的是( ) A ．穿过ABCD 平面的磁通量大小为 B 0L 2 B ．穿过BCFE 平面的磁通量大小为 22 B 0L 2 ————————————————————————————————————————————— 课题：磁感应强度和磁通量计算 图8 图11 图4 图5 图7

磁感应强度、磁通量练习题

3.3 磁感应强度、磁通量 1. 关于磁通量的说法正确的是() A．磁通量是个反映磁场强弱和方向的物理量 B．某一面积上的磁通量可表示穿过此面积的磁感线的总条数 C．在磁场中所取的面积越大，该面上磁通量一定越大 D．穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零 2. 下列有关磁感应强度及安培力的说法正确的有（） A．若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零 B．通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零 C．同一条通电导线放在磁场中某处所受的安培力是一定的 D．磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关 3．下列单位中，相当于特斯拉的是（） A．韦伯/米2B．牛顿/安培·米C．牛顿/库仑·米D．伏特·米/秒2 4. 已知地磁场的水平分量为B，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度．实验方法：①先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直平面内，中央放一枚小磁针N极指向北方；②给线圈通电，此时小磁针N极指北偏东θ角后静止，由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线 圈中央的合磁感强度分别为() A．顺时针；B cos θB．顺时针；B sin θ C．逆时针；B cos θD．逆时针；B sin θ 5. 在xOy水平面中有一通电直导线，与y轴平行，导线中电流方向如图所示，该区域有匀强磁场，通电导线所受磁场力的方向与Oz轴正方向相同，该磁场的磁感应强度的方向是() A．沿x轴负方向且一定沿x轴负方向 B．一定沿y轴负方向 C．可能沿z轴正方向 D．可能沿x轴负方向 6．如图所示，为某磁场的一条磁感线，由此可以判定() A．a、b两点的磁感应强度大小一定相等 B．a、b两点的磁感应强度的方向可能相同 C．a处的磁感应强度大于b处磁感应强度 D．a、b两点的磁感应强度大小可能相等 7. 如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于 a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以（） A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向 C．适当增大电流D．使电流反向 8. 如图，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为() A．0 B．0.5BIl C．BIl D．2BIl a b B