1、第十三章 电磁感应与电磁波初步 第2节 磁感应强度 磁通量教学设计问题与目标1.学会应用磁感应强度的定义式进行有关计算。2.理解磁感应强度B的定义，知道B的单位。3.学会应用公式F=BIL。4.了解磁通量的定义，知道=BS的使用条件，能利用此公式进行有关计算。重点与难点重点1. 磁感应强度的定义2. 磁通量的概念及计算难点1. 磁感应强度的计算2. 磁通量的计算教学准备教师要求两节干电池、导线、铁钉、别针若干，教学课件学生要求复习磁场和电场的知识，预习新课内容教学过程一、导入新课播放磁悬浮列车工作原理。初中我们做过电磁实验，经导线缠绕过的铁钉，在导线通电后，铁钉变成了具有磁性的磁铁，可以吸附一
2、些铁屑。但是吸附能力并不是很强。与磁悬浮相比较，想一想为什么磁悬浮列车却可以有很大的磁力呢？二、新课教学（一）磁感应强度【教师活动】为了弄清楚磁力大小不同的原因，我们来做实验研究一下。我们用导线、铁钉组成下面的装置组装好后，用一节干电池给导线通电，这样我们就制成了一个简单的电磁铁。用电磁铁去吸引别针，并记录被吸引的别针数量；然后断开电池，再次用两节串联电池给导线通电，用电磁铁吸引别针，并记录被吸引的别针数量。比较两次别针的数量说明了什么？【学生活动】两节电池的电磁铁要比一节电池的电磁铁吸引的别针多。说明吸引别针的磁场大小与电流大小有关。【教师活动】既然磁场有大小之分，那我们来表示一下磁场大小。
3、想要表示磁场大小，我们可以类比电场的大小定义来确定。电场大小用电场强度表示，磁场我们就可以用磁场强度表示。电场强度定义式为，表示单位电荷在电场中所受的力即为电场强度。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。同理，磁场强度我们就用单位电流元在磁场中所受的力来表示。那电流元在磁场中的受力与电流元有何关系呢？【教师活动】如图所示，三块相同的蹄形磁体并排放在桌面上，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间，导线的方向与磁感应强度的方向（由下向上）垂直。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。分别接通“2、3”
4、和“1、4”，可以改变导线通电部分的长度，电流由外部电路控制。（1）先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小。结论：通电导线长度一定时，电流越大，导线所受的磁场力就越大。（2）然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。结论：电流一定时，通电导线越长，磁场力越大。精确的实验表明，通电导线与磁场方向垂直时，通电导线在磁场中受到的磁场力的大小，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，用公式表示为F= IlB。式中B与导线的长度和电流的大小都没有关系。结论：（1）在同一磁场中，不管I、l如何改变，比值B总是不变的。（2）I、l不变，但在不同的磁场中，比值B是不
5、同的。（3）可见，B是由磁场本身决定的，在电流I、导线长度l相同的情况下，电流所受的磁场力越大，比值B越大，表示磁场越强。磁感应强度B的定义式为磁感应强度B的单位由F、I、和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，简称特，符号T，即（二）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.分布情况：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。3.表示方法：匀强磁场的磁感线是间距相等、方向相同的平行直线。（三）磁通量在电场中，电场线的疏密表示电场强度的大小。同样，磁场中的磁感线疏密也表示磁场强度的大小。换一种方式
6、思考：在相同的面积情况下，通过的磁感线根数越多，磁场强度越大。设在磁感应强度为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。用字母表示磁通量，则=BS如果磁感应强度B不与我们研究的平面垂直，例如下图中的S，这时，我们就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。磁通量的单位，在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号Wb。从=BS可以得出，这表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。三、课堂小结本节课我们学习了磁感应强度的定义，并了解了决定磁感应强度的因素，以及磁场强度的计算四、作业设
7、计完成课本第113页习题课堂练习1.有人根据公式提出以下看法，其中正确的是( )A.磁感应强度的数值跟通电导线受到的磁场力F的大小成正比B.磁感应强度的数值跟通电导线的电流I成反比C.磁感应强度的数值跟通电导线的长度成反比D.磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，它与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关2.有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（ ）A磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小D磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关3.下面说法正确的是（ ）A
8、根据磁感应强度定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL乘积成反比B磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同C一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零D磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止4.关于磁感应强度，下列说法正确的是( )A.一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零B.通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零C.放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流，受到的磁场力为1 N，则该处的磁感应强度就是 1 TD.磁场中某处的磁感应强度的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同答案以及解析1.答案：D解
9、析：磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，它与导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关，只是由通电导线所受的磁场力与导线的电流和长度的乘积的比值来度量，故选D。2.答案：D解析：A.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，故A正确。B.磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，跟产生磁场的电流方向有关，故B正确；C.磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小，故C正确；D.电流的磁场的方向跟产生磁场的电流方向有关，而与放入磁场中的受磁场力作用的电流无关，故D错误。本题选说法中错误的故选：D。3.答案：B解析： 磁感应强度是采用比值
10、法定义的，B大小与F. IL无关，B由磁场本身决定，故A错误；根据可知，当磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零，故B正确。 当导体方向与磁场方向在一条线上时，导体不受磁场力作用，此时磁感应强度并非为零，故C错误；根据左手定则可知，磁场方向与磁场力方向垂直，故D错误。4.答案：A解析：A选项根据磁感应强度的定义A选项对。B选项通电导线(电流I)与磁场平行时,磁场力为零。B选项错误C选项通电导线(电流I)与磁场垂直。C选项错。D选项B与F方向一定垂直D选项错。板书设计第2节 磁感应强度 磁通量一、磁感应强度1.方向：物理学中规定，小磁针静止时，N极所指的方向为该点的磁感应强度方向，简称磁场的方向。2.大小（1）公式：（2）意义：表示磁场强弱和方向的物理量（3）单位：特斯拉，简称特，符号T，即二、匀强磁场：磁感应强度处处相等的磁场三、磁通量（1）定义：设在磁感应强度为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（2）公式：=BS（3）单位：韦伯，简称韦，符号Wb。（4）意义：磁通量表示穿过此平面的磁感线条数。
