04第四章磁与电磁感应要点

4.1磁感应强度和磁通

一、教学目标

1、了解磁场、磁感线的概念。

2、了解载流体与线圈产生的磁场。

3、了解磁感应强度、磁通的概念。

二、教学重点、难点分析

重点：

磁感应强度是描述磁场性质的物理量，建立磁感强度的基本概念。

难点：

建立磁感强度的基本概念。

三、教具

条形磁铁；蹄形磁铁；针形磁铁；通电直导线；通电线圈；通电螺线管。

电化教学设备。

四、教学方法

讲授法，演示法，多媒体课件。

五、教学过程

I.导入

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qi,受电场力Fi,如改放电荷q2,受电场力F2,则旦与旦有何关系，说明什么？（比值q i q2为包量，反映场的性质，叫电场强度。）

II.新课

一、磁体与磁感线（复习巩固旧知识，扩充学习新知识）

提问一：同学们在初中的学习中都了解到了哪些关丁磁体、磁场的知识啊？

答：略。

归纳明确基本概念：某些物体具有吸引铁、锐、钻等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。常见的磁体有条形磁铁、马蹄形磁铁和针形磁铁。

磁铁两端的磁性最强，磁性最强的地方叫磁极。分别是南极，用 S 表示；北 极，用N 表示。

1、 磁场

提问二：两个磁体相互接近时，它们之间的作用遵循什么规律？ 答：

同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。

观察：同名磁极，异名磁极的相互作用.进一步加深感性认识. 提问三：磁体之间的相互作用是怎样发生的？ 答：

磁体之间的相互作用是同过磁场发生的。

提问四：只有磁铁可以产生磁场吗？ 答：

电流也可以产生磁场。

明确概念：磁极之间的作用力是通过磁极周围的磁场传递的。在磁力作用的 空间，有一种特殊的物质叫 磁场。

学生讨论：电荷之间的相互作用是通过电场；磁体之间的相互作用是通过磁 场。 电场和磁场一样都是一种物质。

2、 磁感线

设问：电场分布可以用电力线来描述，那么磁场如何描述呢？ 观察：如图1条形磁铁周围小磁针静止时 N 极所指的方向是不同的.

说明：磁场中各点有不同的磁场方向. 设问：磁场中各点的磁场方向如何判定呢？ 将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁针静止 时，北极N 所指的方向，就是该点的磁场方向.

设问：如何形象地描写磁场中各点的磁场方 向？

正像电场中可以利用电力线来形象地描写各

点的电场方向一样，在磁场中可以利用磁感线来形象地描写各点的磁场方向

磁感线：是在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上，每点的曲线方向，亦即 该点

的切线方向都有跟该点的磁场方向相同.

@ ® ®

® ____ _® ■■ZZZJ

® @ ®

图1

磁感线的特性：

(1) 磁场的强弱可用磁感线的疏密表 示，磁感

线密的地方磁场强；疏的 地方磁场弱。 (2) 在磁铁外部，磁感线从 N 极到S 极；在磁

铁内部，磁感线从S 极到 N 极。磁感线是闭合曲线。 (3)

磁感线不相交。

二、电流的磁效应

通电导体的周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。

磁场方向决定丁电流方向，可以用右手螺旋定则来判断。 1、通电长直导线的磁场方向

右手螺旋法则：右手握住导线并把 拇指伸开，用拇指指向电流方向，那么 四指环绕的方向就是磁场方向(磁感线 方向)，如图3所示。

2、通电螺线管的磁场方向

右手螺旋法则：右手握住螺线管并 把拇指伸开，弯曲的四指指向电流方 向，拇指所指方向就是磁场北极(N) 的方向，如图4所示。

三、磁感应强度和磁通 观察实验：(如图5所示)

(1) 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 是包量。

图2条形磁铁磁场分布

图3通电长直导线的磁场方向

图4通电螺线管的磁场方向

图5通电导线在磁场中受力

(2)如果改变在磁场中的

位置，垂直磁场放置的通电导线F/IL比值乂会是

新的包量。

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一一磁感应强度来描述。

1、磁感应强度

(1)定义：在磁场中垂直丁此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表小。

(2)计算公式：

B=j (磁感应强度定义式) (式4-1)

(3)欠量：B的方向与磁场方向相同，即与小磁针N极受力方向相同。

(4)单位：特斯拉(T)。

匀强磁场：如果磁场中各点的磁感应强度B的大小和方向完全相同，那么这种磁场叫做匀强磁场。其磁感线平■行且等距。

2、磁通(①)

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。

(1)定义：磁感应强度B和其垂直的某一截面积S的乘积，叫做穿过该面积的磁通量，用①表示。

（2）计算公式：

^=BS （磁通定义式）（式4-2）