磁感应强度+磁通量+第2课时+示范教案

磁感应强度 磁通量
第2课时
教学目标
1.知道匀强磁场的特点。

2.理解磁通量概念。

3.会求磁通量的大小及磁通量的变化。

教学重难点
教学重点
1.匀强磁场的特点
2.磁通量的大小计算。

教学难点
对磁通量变化的理解及计算。

教学准备
多媒体课件
教学过程
新课引入
（复习引入）教师设问：描述磁场强弱的方法有哪些？ 总结：
1.定量的描述：引入磁感应强度，B=
IL
F ，B 的方向为该处小磁针静止时N 极的指向。

2.
磁感线的疏密表示磁场的强弱，即表示磁感强度B的大小，某点的切线方向表示该点B的方向。

思考：均匀磁场的磁感线是什么样的？
讲授新课
一、匀强磁场
1.匀强磁场
（1）定义：如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。

（2）匀强磁场的磁感线：是一些间隔相等的平行直线。

距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场、两个平行放置的较近的线圈通电时，其中间区域的磁场可视为匀强磁场。

2.常见匀强磁场的磁感线：
水平方向:
竖直方向
垂直纸面方向:向里 向外 二、磁通量 磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。

如图：S1和S2两处磁感线的疏密不同，这种不同是如何体现的呢？ S1 S2 如果在S1和S2处，在垂直于纸面方向取同样的面积，穿过相同面积磁感线条数多的就密，磁感应强度就大。

由此我们引入一个新的物理量——磁通量
1.磁通量
(1)定义：在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面S ，我们把B 和S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通．
(2)公式：Φ＝BS
该公式适用条件：
①匀强磁场
②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，我们用这个面在垂直于磁感应强度B 的方向的投影面积S'与B 的乘积表示磁通量。

则 Φ=BS'=BS cos θ
S B
(4)单位：韦伯，简称韦，符号Wb, 1 Wb ＝1T ·m 2
2.磁通量的正、负
磁通量是标量，但有正、负,当磁感线从某一面上穿入时,磁通量为正值，穿出时即为负值。

若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2
3.磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1
即末态与初态穿过某个平面的磁通量的代数差。

磁通量的变化，常见的有下列三种情况： (1)B 变，S 不变时，ΔΦ＝ΔB ·S ；
如图：半径为r 的线圈放在匀强磁场中，从计时时刻开始，磁感应强调按如图规律变化， 则0-t1时间内穿过线圈的磁通量变化量为： B S ' S Φ为负 Φ为正 B B B 1 B 0
ΔΦ=Φ2－Φ1
=πr 2（B1-B0）
(2)S 变，B 不变时，ΔΦ＝B ·ΔS ；
如图：在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一半径为r 的线圈，若使线圈半径变为R ，
则穿过线圈的磁通量变化量为：
ΔΦ=Φ2－Φ1
=B （πR 2 –πr 2 ）
(3)B 的方向与S 平面的夹角发生变化ΔΦ＝Φ2－Φ1
注意：当平面转过180°时，磁通量的变化量
ΔΦ＝|Φ1|＋|Φ2|＝2BS
Φ＝BS
B=S
Φ 所以，磁感应强度B 的大小通常也叫做磁通量密度，由此可知：
单位关系：1T=12m
Wb =1m A N • 典题剖析
例1.关于磁通量，下列说法中正确的是（ ）
A.磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大
B.穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感强度不一定为零
C.磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量也越大
D.同一个磁场中穿过线圈的磁通量大小可用穿过线圈磁感线条数来衡量
答案：BD
解析：当B//S时，Φ=0，所以A错，B对，C错；在同一磁场中，穿过线圈的磁感线条数越多，磁通量越大，D对。

故选B、D。

例2.如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为（）
A．Φa>Φb
B．Φa<Φb
C．Φa=Φb
D．无法比较
答案：A
解析：穿过同一平面但方向相反的两条磁感线计算磁通量时可以互相抵消。

对a、b来说，条形磁铁内部的磁感线向上，条数一样；外部磁感线向下，穿过b的磁感线多，故最终a的磁通量大。

答案：A
例3.矩形线圈abcd位于通电直导线附近，且开始时与导线在同一平面内，线圈的两条边与导线平行，如图。

下列哪些情况下穿过线圈的磁通量发生了变化（）
A.线圈向上平动
B.线圈向右平动
C.以bc边为轴转动
D.线圈不动,增大导线中的电流
答案：BCD
解析：直线电流右侧磁场如图，线圈上下平动，Φ不变，A错；向右平动B变小，Φ变小；绕bc轴转动Φ变小；增大导线中的电流，B变大，Φ变大。

答案：BCD 例4.一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是()
A．一直变大
B．一直变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
解析：由图可知，线圈由A经过B到C的过程中，
线圈垂直磁场方向的面积先增大后减小，当S与B垂直时Φ最大，可见通过线圈的磁通量
先变大后变小。

答案C
例5.如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，（1）若使框架绕OO′转过60°角，求穿过框架平面的磁通量的变化量；
（2）若从初始位置转过180°角，求穿过框架平面的磁通量的变化量。

解析：根据ΔΦ＝｜Φ2－Φ1｜，Φ1=BS，
(1)Φ2=BScos600ΔΦ1=0.5BS；
(2)Φ2= -BS，ΔΦ2=2BS
课堂小结
1.匀强磁场：磁感线是一些间隔相等的平行直线
匀强磁场
2.磁通量：公式：Φ＝BS
磁感线与平面垂直
3.磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。