高中物理 第5章 磁场 第3节 磁感应强度 磁通量 第4节 磁与现代科技课堂互动教案 鲁科版选修3-1-鲁科版高二选修3-1物理教案VIP专享VIP免费

第3节磁感应强度磁通量第4节磁与现代科技课堂互动三点剖析一、矢量叠加原理的理解和运用磁感应强度B是矢量，满足叠加原理.若空间同时存在几个磁场，空间某处的磁场应该由这几个磁场叠加而成，设某点的磁感应强度为Ｂ，则B＝B1＋B2＋B3＋…（矢量和）.【例1】如图5-3-2甲所示是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，且ab＝ac＝ad，则a点的磁感应强度的方向是（）图5-3-2A.垂直纸面指向纸里B.垂直纸面指向纸外C.沿纸面由a指向bD.沿纸面由a指向d解析：空间存在三根通电直导线，每根导线都会在其周围产生磁场，而磁感应强度是一个矢量，所以a点的磁感应强度应为b、c、d三根导线在a点所产生的磁感应强度的叠加.通电直导线磁场的磁感线为同心圆，所以可画出三根导线在a点所产生的磁感应强度，如图5-3-2乙所示.根据对称性，b、d两根导线在a点所产生的磁感应强度大小相等、方向相反，则a点的磁感应强度方向就是c导线在a点产生的磁感应强度的方向.答案：D温馨提示每根导线在a点产生的磁感应强度大小相等，关键是确定每根导线在a处产生的磁感应强度的方向，由矢量合成法则求合磁感应强度.二、磁通量的理解和计算1.匀强磁场中Ф＝BS，其中S是垂直于磁场方向上的面积，若平面与磁场不垂直，则要求出它在垂直于磁场方向上的投影面积，才能用上式计算.2.磁通量是标量，其正负不表示大小，只表示与规定正方向相同或相反.若磁感线沿相反方向通过同一平面，且正向磁感线条数为Ф1，反向磁感线条数为Ф2，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Ф＝Ф1-Ф2.磁通量有正负，但是标量.3.磁感线是闭合曲线(不同于静电场的电场线)，所以穿过任意闭合曲面的磁通量一定为零，即Ф＝0，例如一个球面，磁感线只要穿入球面，就一定穿出球面，穿过磁感线的净条数为零，即磁通量为零.【例2】如图5-3-3所示线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量Ф＝_______.图5-3-3解析：把S投影到与B垂直的方向，即水平方向，如图5-3-3中a′b′cd，S⊥=Scosθ，故Φ=B·S⊥=BScosθ.答案：BScosθ温馨提示当平面与线圈平面与磁感应强度B方向不垂直，不能直接用Ф＝BS计算，处理时可以用不同的方法：把S投影到与B垂直的方向，Φ=B·S⊥；或把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，Φ=B⊥·S.三、磁感应强度的另一种定义电场强度是在电场中某点放一个点电荷(检验电荷),通过它受的力F与点电荷的电荷量q的比值E=来定义；磁感应强度则通过一小段通电导线垂直放于磁场中，通过它受的力F与电流I和导线长度L的乘积的比值B=来进行定义.磁感应强度的定义是用比值的方式定义的物理量.比值定义的物理量和物体的固有属性有关，和定义中引入的其他物理量无关，为定义磁感应强度B而引入了F、I和L，但是F、I和L发生变化时，并不影响磁感应强度B的变化，磁场中磁感应强度B只与磁场本身的属性有关.【例3】关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）A.由B=可知，B与F成正比，与IL成反比B.由B=可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场C.通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D.磁感应强度的方向就是小磁针北极受力的方向解析：磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放通电导线，放的通电导线受力的大小无关，所以选项A、C均错.当电流方向与磁场方向平行时，磁场对电流无作用力，但磁场却存在，所以B错.磁感应强度的方向就是小磁针静止时.极的指向，而不是通电导线的受力方向.答案：D温馨提示注意对“B=”的理解，它要求的是一段短通电导线垂直于磁感线放入磁场，并且空间某处的磁场与放不放入短导线无关，该短线仅起到一个检验和测量的作用.物理量在定义时都有一定的前提条件，我们在理解某一定义时对其前提条件一定要清楚.各个击破类题演练1在磁感应强度为B0，竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向外，如图5-3-4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（）图5-3-4A.c、d两点的磁感应强度大小相等B.a、b两点的磁感应强度大小相等C.c点的磁...