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
13.2磁感应强度 磁通量人教版(2019)高中物理必修第三册教案
课时教案第 13 单元第 2 案总第 29 案课题:§13. 2 磁感应强度磁通量【教学目标与核心素养】1.理解磁感应强度、磁通量的定义2.知道B、Φ的单位3.知道匀强磁场4.能用B的定义式进行有关计算【教学重点】1.磁感应强度、磁通量定义的理解2.能用B的定义式进行有关计算3.匀强磁场【教学难点】1.用B的定义式进行有关计算2.磁通量的理解【教学过程】复习:电场的基本性质是什么?如何描述电场的强弱和方向?磁场的基本性质是什么?如何描述磁场的强弱和方向?引:巨大的磁铁能吸引成吨的钢铁,实验室中的小磁铁只能吸起几枚铁钉,说明不同的磁铁产生的磁场对磁性物质和通电导线的作用力强弱不同,即磁场有强弱之分,如何描述磁场的强弱和方向呢?为了形象描述磁场,前面我们学习了磁感线(复习磁感线知识),本节我们学习定量描述磁场的另一个物理量——磁感应强度,符号B一、磁感应强度用小磁针可以判断空间某点磁场的方向,但很难对它进行进一步的定量分析。
磁场对磁体和电流有力的作用,磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?(不能,因为N极不能单独存在。
)为研究空间某点的磁场,可以考虑在该处放一段很短的通电导线,分析它受到的力,从而定量确定该点磁场的强弱。
1.电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积I l叫做电流元2.探究影响通电导线受力的因素通电导体所受到的磁力跟磁场方向、通电电流、导体长度有何关系?实验方法:控制变量法有电流通过时,导线将摆动一定角度,通过摆动角度的大小可以比较导线受力的大小。
⑴先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。
⑵然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度精确的实验研究表明:通电导线与磁场方向垂直时,它受力的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,即与I 和L 的乘积 IL 成正比。
用公式表示就是 F IlB式中B 与导线的长度和电流的大小都没有关系。
【教案】磁感应强度+磁通量+教学设计高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
课题13.2 磁感应强度磁通量教学目标1. 在实验的基础上,类比电场强度,定义描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度,并进一步体会微元法和比值定义法。
2. 知道匀强磁场的特点。
3. 知道磁通量,会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。
重点知道磁通量,会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。
难点在实验的基础上,类比电场强度,定义描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度,并进一步体会微元法和比值定义法。
教学过程一、情境引入师:塔吊机上的大磁铁可以吸起来几顿中的金属材料,小磁铁只能吸起来几根针,说明磁场有强弱之分,那么我们怎样定量地描述磁场强弱呢?想想我们在研究电场时,是如何处理的?生:引入了试探电荷,用试探电荷的受力除以试探电荷的电荷量来表示该点的电场强弱。
师:我们类比于电场,来研究一下磁场。
最开始的人们认为磁场与电场一样是一种磁核产生的,称为磁场强度,后来经安培的分子电流假说否决,磁场的实质是电流,因此又起了另一个名字——磁感应强度来描述磁场的强弱与方向,而磁场强度变成了一个辅助量。
二、新课教学师:那磁感应强度的方向怎么定义的呢?电场中是什么电荷的受力方向?教学过程生:正电荷。
师:我们观察一下小磁针在磁铁产生的磁场中的分布情况,因为小磁针有N 极S极,所以规定小磁针N极的受力方向为磁场方向。
那磁场的大小如何定义的呢?问:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?生:不能。
小磁针静止时所受的合力为零,小磁针N极和S极均受力,而N 极不能单独存在,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。
问:那磁场还对什么物体有力的作用呢?生:场不仅能对磁体有作用力,还对通电导线有作用力!问:为研究空间某点的磁场,放入其中的通电导线应满足什么特点?我们可以想一下电场中的试探电荷需要满足什么条件?生:电荷的体积足够小、电量足够小。
师:那这段通电导线要满足什么条件呢?生:产生的磁场尽可能不影响原磁场,因此也要足够小。
3.2磁感应强度 磁通量 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理教科版(2019)必修第三册
4.课后作业:教师批改学生的课后作业,评价学生对所学知识的巩固情况,以及解决实际问题的能力。
5.教师评价与反馈:教师根据以上评价结果,给予学生及时的反馈和指导,指出学生的优点和需要改进的地方,鼓励学生的进步,激发学生的学习兴趣和主动性。
2.教师准备:教师检查学生的预习情况,准备实验器材和多媒体资源。
课中:
1.导入(5分钟)
-教师通过提问的方式,引导学生回顾已学过的电场知识,激发学生的兴趣。
-举例:提问学生电场和磁场有哪些相似之处和不同之处。
2.新课讲解(15分钟)
-教师介绍磁感应强度的概念及其单位,通过示例解释磁感应强度的计算方法。
课后:
1.学生作业:学生完成课后作业,巩固所学知识。
2.教师反馈:教师批改学生的作业,给予反馈和指导。
拓展与延伸
1.拓展阅读材料:
-文章标题:《磁场的奥秘:磁感应强度与磁通量》
-文章内容:介绍磁感应强度和磁通量的概念、计算方法及其在实际应用中的重要性,例如磁悬浮列车、电磁炉等。
-文章来源:《物理爱好者》杂志。
3.拓展学习资源:
-书籍:《电磁学》
-在线课程:《电磁学基础》
-视频资料:《磁场与电磁感应的奥秘》
4.鼓励学生参与物理竞赛和科研项目,提高自己的物理素养和科研能力。
5.建议学生加入物理兴趣小组或俱乐部,与志同道合的同学一起学习和交流。
板书设计
1.磁感应强度:
-概念:描述磁场强弱的物理量
-单位:特斯拉(T)
2.鼓励学生进行课后自主学习和探究:
-项目一:探究磁场对电流的影响,学生可以设计实验,测量磁场对电流的影响,并分析实验结果。
人教版高中物理必修第3册 13.2《磁感应强度 磁通量》教学设计
13.2磁感应强度磁通量一、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,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。
六、教学流程七、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?之前我们研究过电场,磁场和电场有很多相似的地方,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。
13.2磁感应强度 磁通量“教学评”一体化教学设计
课时设计如果要研究的那部分磁场的强弱、方向都是一样的,我们也可以用比较长的通电导线进行实验,从结果中推知电流元的受力情况。
演示:探究影响通电导线受力的因素实验器材蹄形磁体、学生电源、导体棒、细线、导线、支架。
实验方法:控制变量法实验步骤1.将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间,导线的方向与磁场的方向(由下向上)垂直。
2.保持通电导线的长度不变,探究磁场力与电流的关系。
(1)学生电源与1.4相连,改变电路中电流。
(2)有电流通过时,导线将摆动一定角度,观察电流增大时,导线摆动的角度的大小。
3. 保持磁场和导线中的电流不变,学生电源与2.3相连,导线摆动的角度的大小,探究磁场力与导线的长度的关系。
出示视频:探究影响通电导线受力的因素1.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。
匀强磁场的磁感线用一些间隔相等的平行直线表示。
2.常见的匀强磁场两个平行放置的异名永磁体磁极间的匀强磁场(1)距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场,除边缘部分外,可以认为是匀强磁场。
(2)通电螺线管内部的磁场(3)两个平行放置的通电线圈之间的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。
出示图片:通电螺线管内部的磁场和两个平行放置的通电线圈之间的匀强磁场活动一:问题导入1. 磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。
思考讨论:在图中,S1和S2两处磁感线的疏密不同,这种不同是如何体现的呢?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,磁感应强度就大提出问题在图中,S1和S2两处磁感线的疏密不同,这种不同是如何体现的呢?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,磁感应强度就大环节二:新课教学在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,我们把B 与S 的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,简称磁通。
《第十三章 2 磁感应强度 磁通量》教学设计
《磁感应强度磁通量》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解磁感应强度的观点,掌握磁感应强度的单位及单位转换。
2. 理解磁通量的观点,掌握磁通量的单位及单位转换。
3. 理解磁感应强度与磁通量之间的干系,能够进行简单的计算。
4. 通过学习磁感应强度和磁通量,培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
二、教学重难点1. 教学重点:磁感应强度、磁通量的观点及单位。
2. 教学难点:理解磁感应强度与磁通量之间的干系,进行相关计算。
三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、投影仪、示意图等。
2. 制作磁感应强度和磁通量的教学PPT。
3. 准备相关的教学视频和案例。
4. 设计教室互动环节,引导学生积极参与讨论。
5. 根据教学内容,设计适量的练习题以帮助学生稳固知识。
四、教学过程:本节课的主要目标是让学生理解磁感应强度和磁通量的观点,掌握磁通量的计算方法,以及能够应用磁通量解决一些简单的物理问题。
1. 导入新课:起首通过一些生活中的实际例子,如指南针、电磁铁等,引入磁场和磁感应的观点,让学生了解到磁场和磁感应在生活中的广泛应用。
2. 讲授新课:接着,介绍磁感应强度和磁通量的观点,可以通过图片、视频等多媒体手段帮助学生理解。
通过讲解例题的方式,让学生了解如何计算磁通量,以及如何应用磁通量解决一些简单的物理问题。
3. 小组讨论:让学生进行小组讨论,探讨磁感应强度和磁通量在实际应用中的意义和价值,培养学生的创新认识和团队协作能力。
4. 教室互动:设计一些互动环节,如提问、抢答等,让学生积极参与教室,提高学生的学习积极性和主动性。
5. 归纳总结:最后,对本节课的内容进行总结,强调重点和难点,帮助学生梳理知识体系,加深学生对知识的理解和记忆。
6. 安置作业:根据本节课的内容,安置一些与磁感应强度和磁通量相关的作业,帮助学生稳固所学知识。
在授课过程中,需要注意以下几点:1. 保持语言的准确性和清晰性,避免应用过于复杂的语言和术语。
磁感应强度磁通量教案
一、教学目标:1、理解磁感应强度的定义及其物理意义2、知道磁感线和磁感应强度的关系,磁感线和磁通量的关系;知道匀强磁场的特点。
3、会应用安培力公式经行相关计算。
4、通过与电场一节对比,体会比值定义的方法和类比的思维方法。
Ⅰ、教学重点:会应用安培力公式经行相关计算。
Ⅱ、教学难点:磁感线和磁感应强度的关系,磁感线和磁通量的关系二、教学方法:类比法、质疑法等。
三、教学过程:㈠回忆前两节内容:在磁场中的不同位置磁感线的疏密程度不同、在安培力一节中F=ILB 用的B即是磁感应强;学生活动观察课本图片3-3-1㈡在A、B、C位置F与IL的比值不一样、同一位置B,IL同但比值相同------控制变量法。
磁感应强度的定义:用安培力力的关系定义。
单位方向观察磁场常见磁场在在有些磁场中的某些位置磁感线平行且等距---------介绍这叫匀强磁场学生自己定义匀强磁场:㈢在第二节学习的基础上进一步讨论磁感应强度的大小、方向与安培力的关系复习左手定则。
如果磁感应强度与电流的方向不垂直怎样计算安培力:F=ILBsinθ强调磁感应强度B的分解:例题:由于学生对安培力有了进一步的认识我们再通过一个例题对安培力计算进一步提升学生对知识的掌握能力。
㈣再次类比电场,将磁感应强度的定义与电场强度的定义比较,总结比值定义法的一般特征,并复习引导学生我没在以前学习过的比值定义的物理量描述电场强弱还有更形象的方法?引出磁感线和磁通量的概念。
得出公式,变形后通过单位面积的磁通量也可以反映磁场的强弱,这样也更形象的描述磁场磁通量的应用举例:穿过线圈的磁通量:可以形象的看成穿过面积(线圈)的磁感线条数线圈的大小变化、线圈的旋转可以看到磁通量(穿过磁感线条数)的变化为以后的学习埋下伏笔。
板书设计:磁感应强度磁通量一、磁感应强度的定义:匀强磁场的特点:各点磁感应强度的大小和方向都相同二、磁通量定义式:φ=BS单位:课后作业:练习与评价的3、4题课后小结:本节课的教学难度不是很大,常见磁场、磁感线的分布在初中以及以前的学习生活中都有一定学习。
13.2磁感应强度磁通量教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
5.互动教学APP:运用互动教学APP进行课堂提问、小组讨论和实时反馈,提高学生的参与度和积极性。
教学流程
(一)课前准备(预计用时:5分钟)
学生预习:
发放预习材料,引导学生提前了解磁感应强度和磁通量的学习内容,标记出有疑问或不懂的地方。
-公式:B=μ₀μₑ/2πr
-其中,μ₀为真空中的磁导率,μₑ为电导率,r为该点到磁场源的距离。
3.磁通量的计算
-公式:Φ=B·S
-其中,B为磁场强度,S为闭合回路的面积。
4.磁通量的应用
-电动机的原理:利用磁通量的变化产生电磁力,实现机械能和电能的转换。
-磁悬浮列车:利用磁通量的相互作用实现列车悬浮,减少摩擦力。
解答:
根据磁感应强度的定义式,我们可以计算出该点的磁感应强度的值和方向。
B=μ₀μₑ/2πr
其中,μ₀=4π×10⁻⁷ T·m/A,μₑ=12.56×10⁻⁶ A/m,r=0.5 m。
将上述数值代入公式,得到:
B=4π×10⁻⁷ T·m/A×12.56×10⁻⁶ A/m / (2π×0.5 m)
B=4π×10⁻⁷ T·m/A×12.56×10⁻⁶ A/m / (π×0.5 m)
突出重点,强调难点,通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。
互动探究:
设计小组讨论环节,让学生围绕磁感应强度和磁通量问题展开讨论,培养学生的合作精神和沟通能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问,引导学生深入思考,拓展思维。
技能训练:
设计实践活动或实验,让学生在实践中体验磁感应强度和磁通量的应用,提高实践能力。
(4)学术研究:鼓励对磁感应强度和磁通量有浓厚兴趣的学生,进行学术研究,如阅读磁学相关的论文、期刊等,培养学生的学术素养。
13.2《磁感应强度 磁通量 》教学设计-人教版(2019)高中物理必修第三册
13.2《磁感应强度磁通量》教学设计一、学习目标展示1.知道磁感应强度的定义及物理意义。
2.理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位。
3.知道匀强磁场的概念及特点。
4.知道磁通量的概念,会计算磁通量的大小。
二、情景引入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。
磁场有强弱之分,那么我们怎样定量地描述磁场的强弱呢?【自学感知】一、磁感应强度1.电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il叫做电流元。
2.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,可认为磁极间的磁场是均匀的。
直导线的方向与磁场的方向(自上而下)垂直.(1)实验原理:有电流通过时,导线将摆动一定角度,通过摆动角度的大小可以比较导线受力的大小。
电流的大小用电流表测量。
分别接通“2、3”和“1、4”,可以改变导线通电部分的长度。
(2) 实验结论:通电导线与磁场方向垂直时,它受力的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。
用公式表示就是:F=IBl3.磁感应强度【例2】(多选)一段直导线长为1 cm,通有5 A的电流,把它置于磁场中的某点时,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度B的值可能为()A.1 TB.0.5 TC.2 TD.2.5 T可解得B=2 T,但题中未说明I与B 解析:当I与B垂直时,由B=FIL垂直,故B的值可能大于或等于2 T。
答案:CD探究二:对磁通量的理解1.磁通量的计算(1)公式:Φ=BS。
适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。
(2)若磁场与平面不垂直,用Φ=BS cos θ计算。
式中S cos θ为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积,也称为“有效面积”(如图所示)。
(3)穿过某一面积的磁通量是由穿过该面的磁感线条数的多少决定,与匝数无关。
2.磁通量的正负(1)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。
(新教材)统编人教版高中物理必修三第十三章第2节《磁感应强度磁通量》优质说课稿
(新教材)统编人教版高中物理必修三第十三章第2节《磁感应强度磁通量》优质说课稿今天我说课的内容是新人教版高中物理必修三第十三章第2节《磁感应强度磁通量》。
第十三章讲述电磁感应与电磁波。
利用电磁波,天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙,也可以用耳朵“听”宇宙。
正是对电与磁的研究,发展成了电磁场与电磁波的理论。
发电机、电动机、电视、移动电话等的出现,使人类进入了电气化、信息化时代。
《磁感应强度磁通量》一节主要讲解磁感应强度和磁通量知识。
本课教学承担着实现本单元教学目标的任务,为了更好地教学,下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准普通高中物理课程标准(2017版2020年修订)【内容要求】:“3.3.2 了解磁感应强度。
体会物理模型在探索自然规律中的作用。
3.3.3 知道磁通量。
”二、说教材分析本课教材主要内容有三个方面:磁感应强度、匀强磁场、磁通量。
教材一开始以问题引入,让学生思考怎样定量描述磁场的强弱;紧接着教材通过实验定量分析了磁感应强度,讲解了磁感应强度的关系式和单位;在此基础上,教材介绍了匀强磁场的特点;最后教材定量分析了磁通量,讲解了磁通量的关系式和单位。
教材安排有实验、思考与讨论,以提高学生理解、探究分析解决问题的能力。
三、说教学目标1.通过实验定量分析磁感应强度,理解磁感应强度的关系式和单位。
2.了解匀强磁场的特点。
3.理解分析磁通量、磁通量的关系式和单位。
四、说核心素养:【物理观念】通过学习磁感应强度和磁通量知识,树立能量观念和运动与相互作用观念;从电磁的视角解释自然现象和解决实际问题。
【科学思维】运用物理模型、定量分析法、综合、推理论证等方法。
【科学探究】通过实验学习活动,培养学生探究问题的能力。
【科学态度与责任】对生活中有关电和磁的问题进行思考,渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,培养学生探索自然的兴趣。
2020-2021学年新教材高中物理人教版必修第三册教案:13.2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的乘积称为电流元思考:为什么选择很短的?为什么要在磁场垂直放置(设问但不马上回答)?学生分组讨论:思考:通电导线在磁场中的受力与那些因素有关?学生回答:磁场强弱、电流大小、导线长短、导线与磁场的摆放角度。
13.2 磁感应强度 磁通量(教学设计)高二物理(人教版2019必修第三册)
第2节磁感应强度磁通量教学设计【提问】巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁,通过电磁力的作用列车也可以悬浮起来,而小磁体却只能吸起几枚铁钉——磁场有强弱之分。
那么,我们怎样定量地描述磁场的强弱呢?【提问】电场的基本性质是什么?【提问】相似的,磁场的基本性质是什么?【提问】如何描述电场的强弱和方向?【提问】电场强度的方向是怎样规定的?【提问】磁场的方向是怎样规定的?【提问】电场强度E的大小是怎样定义的?【提问】能否用测量N极受力的大小来确定磁场的强弱?【提问】磁场除对磁体有作用力外,还对谁有作用力?【提问】能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱?【讲述】电流元:很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL。
注意:①电流源是理想模型,②不存在孤立的电流元,③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场。
【提问】通电导线所受到的磁场力与什么有关呢?【提问】要怎样研究这些因素对磁场中的通电导线的受力的影响呢?【提问】需要控制哪些变量?【提问】怎样得到匀强磁场?【提问】怎样改变电流的大小?【提问】L怎样改变呢?【演示实验】①保持导体长度L不变,改变电流的大小。
现象:电流I增大,导线摆动的角度增大;电流I减小,导线摆动的角度减小。
②保持电流I不变,改变导线的长度。
现象:通电导线L变长,导线摆动的角度增大;通电导线L变短,导线摆动的角度减小。
【播放视频】探究影响通电导线受力的因素。
【讲述】精确的实验表明:通电导线与磁场方向垂直时,当L不变,I越大,F越大,即F∝I;当I不变,L越长,F越大,即F∝L。
→F∝IL即:通电导线与磁场方向垂直时,它受力的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,即与I和L 的乘积IL成正比。
【提问】将F∝IL写成等式是什么样的?→F=BIL。
式中B与导线的长度和电流的大小都没有关系。
但是,在不同情况下,B的值是不同的:即使是同样的I、l,在不同的磁场中,或在非均匀磁场的不同位置,一般说来,导线受的力也是不一样的。
13.2磁感应强度磁通量教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
六、知识点梳理
本节课的知识点主要包括磁感应强度、磁通量的定义、计算方法以及应用等方面,具体如下:
1. 磁感应强度:
- 定义:描述磁场强度大小和方向的物理量,通过小磁针在磁场中的偏转角度来表示。
- 方向:与磁场线的一致性。
2. 磁通量:
- 定义:磁场穿过某一闭合面的磁感线条数,用Φ表示,单位是韦伯(Wb)。
3. 信息化资源:互联网、在线教学平台、相关视频资料、动画演示。
4. 教学手段:讲解、实验演示、互动讨论、练习题、案例分析、小组合作等。
五、教学过程设计
1. 导入环节(5分钟)
教师通过展示一个有趣的实验现象:将一个小磁针放入一个磁场中,小磁针会发生偏转。提问学生:为什么小磁针会偏转?这个偏转说明了什么?
4. 磁感应强度和磁通量的测量方法:
- 磁感应强度的测量可以通过实验和观察,利用小磁针在磁场中的偏转来确定。
- 磁通量的测量可以通过实验和观察,利用磁感线穿过闭合面的情况来确定。
5. 磁感应强度和磁通量的物理意义:
- 磁感应强度反映了磁场的强度和方向,是磁场的基本特性之一。
- 磁通量反映了磁场穿过某一闭合面的情况,是研究电磁感应现象的重要参数。
解决办法:
1. 对于磁感应强度和磁通量的定义、计算方法,可以通过直观的实验和动画演示,让学生加深理解。例如,利用小磁针在磁场中的偏转来展示磁感应强度的大小和方向,利用磁感线穿过闭合面的情况来展示磁通量的计算方法。
2. 对于磁感应强度和磁通量的物理意义以及其在实际问题中的应用,可以通过举例和案例分析来进行讲解。例如,讲解电磁感应现象中磁通量的变化,以及磁通量在电机、变压器等设备中的应用。
5. 磁通量的变化:当磁场强度、闭合面面积或磁场线与闭合面的夹角发生变化时,磁通量也会发生变化。
3 2磁感应强度磁通量教案
3 2磁感应强度磁通量教案32磁感应强度磁通量教案3.2磁感应强度磁通量教案3.2磁感应强度磁通量教案1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。
(一)科学知识与技能1、理解磁感应强度b的定义,知道b的单位是特斯拉。
2、可以用磁感应强度的定义式展开有关排序。
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、通过模拟实验,分析总结,以获取科学知识。
(三)情感、态度与价值观学会由个别事物的个性去重新认识通常事物的共性的科学方法。
三、教学重点难点磁感应强度的物理意义磁感应强度概念的建立。
学生通过日常生活经验对磁场高低已具备一定的感性认识,且在研究电场时,已经自学确认了一个叫作电场强度的物理量,用以叙述电场的高低。
与此对照相似带出则表示磁场强度和方向的物理量。
实验分析、讲授法1、学生的准备工作:深入细致复习课本及学案内容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(一)用投影片出具本节自学目标.(二)复习提问、引入新课磁场不仅具备方向,而且也具备高低,为表观磁场的高低和方向就要导入一个物理量.怎样的物理量能起著这样的促进作用呢?紧接着教师回答以下问题.1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?[学生请问]用电场强度去叙述电场的高低和方向.2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么?[学生请问]电场强度就是通过将一检验电荷放到电场中分析电荷难以承受的电场力与检验电荷量的比值去定义的,其定义式为e=f.q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)新课传授-----第二节、磁感应强度1.磁感应强度的方向【模拟】使大磁针处在条形磁铁产生的磁场和直角方向通电导线产生的磁场中的各个点时,大磁针的n极所指的方向不同,去重新认识磁场具备方向性,明晰磁感应强度的方向的规定。
《第十三章2磁感应强度磁通量》学历案-高中物理人教版19必修第三册
《磁感应强度磁通量》学历案(第一课时)一、学习主题本节课的学习主题是“磁感应强度与磁通量”,这是高中物理课程中电磁学部分的重要内容。
通过本节课的学习,学生将掌握磁感应强度的概念、磁通量的计算方法及其在电磁现象中的应用。
二、学习目标1. 理解磁感应强度的概念,掌握其定义式及单位。
2. 了解磁场的基本性质,学会用磁感线描述磁场。
3. 掌握磁通量的概念及计算方法,理解其在电磁感应现象中的应用。
4. 通过实验观察,培养学生的观察能力和实验操作能力。
5. 培养学生的科学思维,提高分析问题和解决问题的能力。
三、评价任务1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的表现,包括听讲、思考、回答问题等方面,评价学生对磁感应强度和磁通量概念的理解程度。
2. 作业评价:通过布置相关习题,评价学生对磁感应强度和磁通量计算方法的掌握情况。
3. 实验报告评价:要求学生完成实验观察并撰写实验报告,评价学生的观察能力和实验操作能力。
四、学习过程1. 导入新课:通过回顾之前学习的电磁现象,引出磁感应强度和磁通量的概念,激发学生的学习兴趣。
2. 新课讲解:通过讲解、图示等方式,详细介绍磁感应强度的定义、单位及磁场的基本性质。
同时,介绍磁通量的概念及计算方法。
3. 实验演示:通过实验演示,让学生观察磁场的变化,加深对磁感应强度和磁通量概念的理解。
4. 学生操作:学生亲自操作实验设备,记录数据,培养实验操作能力。
5. 课堂讨论:组织学生进行课堂讨论,分享实验心得,加深对磁感应强度和磁通量概念的理解。
6. 总结归纳:对本节课的知识点进行总结归纳,强化学生对磁感应强度和磁通量概念的认识。
五、检测与作业1. 课堂小测:进行课堂小测,检验学生对磁感应强度和磁通量概念的理解程度。
2. 布置作业:布置相关习题,包括磁感应强度和磁通量的计算题,以及与实际生活相关的应用题。
3. 实验报告:要求学生撰写实验报告,记录实验过程及结果,分析磁场变化对磁通量的影响。
【教案】磁感应强度 磁通量教学设计1—高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
如果我们规定,磁感线从蓝色面穿入,磁通量为正,那么磁感线从黄色面穿入,磁通量就为负,是-0.02 Wb。
这节课我们建立了磁通量这个概念,用来描述穿过某一面积的磁感线的多少。特别提醒大家的是,表达式中的S是垂直于磁感应强度方向的有效投影面积,另外,磁通量虽然是标量,但是它有正负,正负表示磁感线从哪个面穿入。
请大家尝试在任务单上完成吧。
对于面积S1来说,它与磁场方向垂直,所以磁通量 ,代入数据,计算可得,穿过面积S1的磁通量是
对于面积S2来说,它与磁场方向平行,所以穿过面积S2的磁通量为0
对于面积S3来说,它与磁场方向不垂直,我们可以把面积S3投影到与磁场方向垂直的平面,S3垂直磁场方向的投影面积等于S1的面积。
量,简称磁通,用字母Φ表示。
(2)表达式:Φ=BS
(3)单位
按照磁通量的表达式,磁通量的单位由磁感应强度、面积的单位决定,是T·m2,为了纪念德国的物理学家韦伯,我们把磁通量的单位命名为叫韦伯,简称韦,符号是Wb。
1 Wb=1 T·m2
【提问】如果磁感应强度与我们研究的平面不垂直呢?此时我们如何定量地描述穿过平面的磁通量呢?
磁通量虽然有正负之分,但磁通量是标量,运算遵循标量运算法则---代数求和。穿过圆环的总磁通量为这两个磁通量的代数和。
【提问】由于不是匀强磁场,目前我们无法做定量计算,请大家定性判断一下,穿过圆环的总磁通量是正?是负?零?
从圆环右侧面穿入的磁感线,比从圆环左侧面穿入的磁感线多,所以总磁通量是负的。
【练习】我们再来看看刚才的练习,若平面从初始位置转过180°角,则穿过平面的磁通量是多少?
我们用这个面在垂直于磁感应强度方向的投影面积S′与B的
人教版高中物理必修第三册同步教案13.2磁感应强度 磁通量
第2节磁感应强度磁通量学习目标1.在实验的基础上,类比电场强度,定义描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度,并进一步体会微元法和利用物理量之比定义物理量的方法。
2.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。
会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3.知道匀强磁场的特点。
4.知道磁通量,会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。
5.了解中国古代在指南针使用方面的情况,激发学生民族自豪感。
自主预习一、磁感应强度的方向[填空]1.磁感应强度描述磁场的和的物理量,用符号“”表示。
2.磁感应强度的方向小磁针静止时极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。
二、磁感应强度的大小[填空]1.电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il叫作电流元。
2.磁感应强度:将电流元Il垂直放入磁场,它受到的磁场力F与Il的比值叫磁感应强度。
(1)定义式:(2)磁感应强度的单位:在国际单位制中的单位是,简称特,符号是。
1 T=1。
课堂探究一、实验游戏引入新课[游戏]用大小不同,形状各异的磁铁吸引小铁钉等不同物体。
[结论一][实验]磁场中小磁针位置不同,指向不同。
[结论二][提问一]怎样描述磁场的强弱和方向?[学生回答一][提问二]如何用磁感线描述磁场的强弱和方向?[学生回答二][追问]电场除了用电场线描述外,还可用哪个量来描述?二、新课讲授(一)磁感应强度[实验探究]实验演示:通电导线的通电方向与磁场方向一致,通电导线不受力实验演示:通电导线的通电方向与磁场方向成一定角,通电导线受力小实验演示:通电导线的通电方向与磁场方向垂直,通电导线受力最大实验探究:使用控制变量法分别改变B、I、l观察磁场力的变化与关系[提问]磁场力的大小与哪些因素有关?有什么样的关系?如何用这些物理量来定义磁感应强度? [提示]我们在学习电场的时候时如何定义电场强度的?[学生讨论与分析得出][引入]磁感应强度定义式:B=在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积Il叫作电流元。
2024秋季人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步《磁感应强度磁通量》
教学设计:2024秋季人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步《磁感应强度磁通量》一、教学目标(核心素养)1.物理观念:理解磁感应强度的概念及其物理意义,掌握磁通量的定义及计算方法,能够运用这些概念描述磁场的基本特性。
2.科学思维:通过对比、分析等方法,理解磁感应强度与磁通量之间的关系,培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。
3.科学探究:通过实验观察磁感应强度对磁体作用效果的影响,体验科学探究的过程,学习使用科学方法进行实验设计和数据分析。
4.科学态度与责任:培养学生严谨的科学态度,关注磁场在日常生活和科技应用中的重要性,激发探索未知世界的兴趣。
二、教学重点•磁感应强度的概念及其物理意义。
•磁通量的定义、计算方法及其与磁感应强度的关系。
三、教学难点•理解磁感应强度是矢量且其方向与磁场方向相同的含义。
•掌握磁通量计算中的“垂直有效面积”概念,并能准确应用。
四、教学资源•多媒体教学设备(PPT、视频演示)。
•实验器材:条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、磁场传感器(可选)、电流计(用于演示电磁感应现象,可选)、导线、开关等。
•教材及配套习题册。
五、教学方法•讲授法结合实验演示法:通过教师讲解和实验演示,直观展示磁感应强度和磁通量的概念。
•讨论法:引导学生讨论磁感应强度与磁通量之间的关系,加深对概念的理解。
•举例法:通过生活实例和科技应用实例,帮助学生理解磁感应强度和磁通量的实际意义。
六、教学过程导入新课•情境导入:展示一段关于磁悬浮列车的视频或图片,提问:“磁悬浮列车是如何实现悬浮和前进的?这背后涉及到哪些物理原理?”引导学生思考磁场在其中的作用,进而引入磁感应强度和磁通量的概念。
新课教学1.磁感应强度的概念•讲解磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量,其大小由磁场本身决定,与放入其中的磁体无关。
•强调磁感应强度是矢量,其方向与磁场方向相同,可用小磁针在磁场中的偏转方向来判定。
•演示不同位置小磁针在条形磁铁周围的偏转情况,说明磁感应强度的空间分布特点。
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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 IL5.单位:国际单位是特斯拉,简称特,国际符号是T,1 T=1NA·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=ΦS,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=FIL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 ILB.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C.磁感应强度B=FIL只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向C[根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”,只有在这个方向导线所受磁场力才最大,本题A选项未注明导线放置的方向,所以是错误的.通电导线若放置方向与磁场平行时,不受磁场力作用,所以B选项也是错误的.在磁场场源稳定的情况下,磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的,与放入的检验通电导线无关,选项C正确.磁场力方向与磁感应强度方向垂直,选项D错误.]3.如图所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面.若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为()A.πBR2B.πBr2C.nπBR2D.nπBr2B[磁通量与线圈匝数无关,且磁感线穿过的面积为πr2,而并非πR2,故B正确.]对磁感应强度的理解1.公式B=FIL是磁感应强度的定义式,是用比值法定义的,磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质,而与F、I、L均无关.2.在定义式B=FIL中,通电导线必须垂直于磁场方向放置.因为磁场中某点通电导线所受力的大小,除和磁场强弱有关以外,还和导线的方向有关.导线放入磁场中的方向不同,所受磁场力也不相同.通电导线受磁场力为零的地方,磁感应强度B的大小不一定为零.3.磁感应强度是矢量,运算遵守平行四边形定则.(1)通电导线所受磁场力的方向不是磁场磁感应强度的方向.(2)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L应很短很短,IL称作“电流元”,相当于静电场中的“点电荷”.【例1】(多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,图中能正确反映各量间关系的是()A B C DBC[磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定,不随F或IL的变化而变化,故B正确,D错误;当导线垂直于磁场放置时,有B=FIL,即F=ILB.所以B不变的情况下F与IL成正比,故A错误,C正确.]正确理解比值定义法(1)定义B=FIL是比值定义法,这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法,被测量点的磁感应强度与测量方法无关.(2)定义a=ΔvΔt、E=Fq也是比值定义法,被测量的物理量也与测量方法无关,不是由定义式中的两个物理量决定的.1.关于磁感应强度的定义式B=FIL,下列说法正确的是() A.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定等于FIL B.磁感应强度的大小与IL成反比,与F成正比C.磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值D.磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,与检验电流元无关D[若电流元IL不是垂直放置在磁场中时所受的磁场力为F,则磁感应强度B不等于FIL,A错误;磁感应强度与电流元受到的力的大小无关,与电流元也无关,故B、C错误,D正确.]磁感应强度B与电场强度E的比较电场强度E 磁感应强度B①电场对电荷q有作用力F②对电场中任一点,F∝q,Fq=恒量(由电场决定)③对不同点,一般来说恒量的值不同①磁场对直线电流I有作用力F②对磁场中任一点,F与磁场方向、电流方向有关,只考虑电流方向垂直于磁场方向的情况时,F∝IL,FIL=恒量(由磁场决定)定义的依据④比值Fq可表示电场的强弱③对不同点,一般来说恒量的值不同④比值FIL可表示磁场的强弱定义式E=Fq B=FIL物理意义描述电场的强弱和方向表征磁场的强弱和方向方向该点正电荷的受力方向小磁针N极的受力方向场的叠加遵循矢量的平行四边形定则遵循矢量的平行四边形定则单位 1 N/C=1 V/m 1 T=1 N/(A·m)的是()A.电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B.电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D.磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同思路点拨:A[电场强度的方向就是正电荷所受的电场力的方向,磁感应强度的方向是小磁针N极所受磁场力的方向或小磁针静止时N极所指的方向.故只有A项错误.]2.(多选)关于试探电荷和电流元,下列说法正确的是()A.试探电荷在电场中一定受到电场力的作用,电场力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小B.电流元在磁场中一定受到磁场力的作用,磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小C.试探电荷所受电场力的方向与电场方向相同或相反D.电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反AC[电荷在电场中一定受电场力的作用,且E=Fq,A正确;正电荷所受电场力的方向与电场方向相同,负电荷所受电场力的方向与电场方向相反,C正确;电流元在磁场中与磁场方向垂直放置时,一定受磁场力的作用,并且B=F,IL 平行时不受磁场力,B错误;磁感应强度的方向不是根据电流元的受力方向规定的,D错误.]对磁通量的理解1.(1)公式:Φ=BS.适用条件:①匀强磁场;②磁场与平面垂直.(2)若磁场与平面不垂直,应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积,Φ=BS cos θ.式中S cos θ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积,也称为“有效面积”(如图所示).2.磁通量的正、负(1)磁通量是标量,但有正、负,若以磁感线从某一面上穿入时磁通量为正值,则磁感线从此面穿出时即为负值.(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量大小为Φ1,反向磁通量大小为Φ2,则穿过该平面的合磁通量Φ=Φ1-Φ2.3.磁通量的变化量(1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS.(2)当B变化,S不变时,ΔΦ=ΔB·S.(3)B和S同时变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1.但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS.【例3】如图所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10 cm,现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C(图中未画出),圆心均在O处,A线圈的半径为1 cm,共10匝;B线圈的半径为2 cm,只有1匝;C线圈的半径为0.5 cm,只有1匝.(1)在磁感应强度B减为0.4 T的过程中,A和B线圈中的磁通量改变了多少?(2)在磁场方向转过30°角的过程中,C线圈中的磁通量改变了多少?[解析](1)对A线圈,有Φ1=B1πr2A,Φ2=B2πr2A故A线圈的磁通量的改变量为ΦA=|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 WbB线圈的磁通量的改变量为ΦB=(0.8-0.4)×3.14×(2×10-2)2Wb=5.024×10-4 Wb.(2)对C线圈,Φ1=Bπr2C磁场方向转过30°角,线圈在垂直于磁场方向的投影面积为πr2C cos 30°,则Φ2=Bπr2C cos 30°故磁通量的改变量为ΔΦC=Bπr2C(1-cos 30°)=0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866)Wb=8.4×10-6 Wb.[答案](1)1.256×10-4 Wb 5.024×10-4 Wb(2)8.4×10-6 Wb上例中,若将线圈A转过180°角的过程中,A线圈中的磁通量改变了多少?提示:若转过180°角时,磁通量的变化为ΔΦ=2BS=2×0.8π×10-4 Wb=5.024×10-4 Wb.磁通量大小的分析与判断1.定量计算通过公式Φ=BS来定量计算,计算磁通量时应注意的问题:(1)明确磁场是否为匀强磁场,知道磁感应强度的大小.(2)平面的面积S应为磁感线通过的有效面积. 当平面S与磁场方向不垂直时,应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角,准确找出垂直面积.(3)线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关,即磁通量的大小不受线圈匝数的影响.2.定性判断磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”,当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时,此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和.3.如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则穿过线圈的磁通量Φ为多少?把线圈以cd为轴顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量的变化量为多少?[解析]线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥=S cos 60°=0.4×0.5 m2=0.2 m2穿过线圈的磁通量Φ=BS⊥=0.6×0.2 Wb=0.12 Wb.线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反,故此时通过线圈的磁通量Φ2=-BS=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb.故磁通量的变化量ΔΦ=|Φ2-Φ|=|-0.24-0.12| Wb =0.36 Wb.[答案] 0.12 Wb 0.36 Wb课 堂 小 结知 识 脉 络1.磁感应强度的定义及理解.2.磁感应强度的大小及方向的判定.3.磁感应强度与电场强度的比较.4.对磁通量的理解与计算.1.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( )A.N A·m B.N·A m C.N·A m 2 D .N A·m 2A [当导线与磁场方向垂直时,由公式B =F IL 知,磁感应强度B 的单位由F 、I 、L 的单位决定.在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,符号是T ,则1 T =1N A·m.] 2.关于磁感应强度B 、电流I 、导线长度L 和电流所受磁场力F 的关系,下面的说法中正确的是( )A .在B =0的地方,F 一定等于零B .在F =0的地方,B 一定等于零C .若B =1 T ,I =1 A ,L =1 m ,则F 一定等于1 ND .若L =1 m ,I =1 A ,F =1 N ,则B 一定等于1 TA [应用公式B =F IL 或F =IBL 时要注意导线必须垂直于磁场方向放置.故B 、C 、D 选项错.应选A.]3.如图所示,两个单匝线圈a 、b 的半径分别为r 和2r .圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1 B.1∶2C.1∶4 D.4∶1A[根据Φ=BS,S为与磁场垂直的有效面积,因此a、b两线圈的有效面积相等,故磁通量之比Φa∶Φb=1∶1,选项A正确.]1。