人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步2 磁感应强度 磁通量学案设计

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13.2磁感应强度 磁通量
【学习目标】
1. 知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的
2．知道磁感线、条形磁铁周围磁感线分布。会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场
3．知道安培分子电流假说是如何提出的，会利用安培假说解释有关的现象，理解磁现象的电本质
【开启新探索】
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？
【质疑提升1】磁场的强弱描述－磁感应强度
1. 回顾一下，我们学习电场时，如何描述电场的强弱和方向？

2. 我们用类似的方法，找出表示磁场强弱和方向的物理量。思考：定义该物理量的的思路？


3. 对上述思路进行可行性论证？

4. 若有定量计量的困难，是否可以转化为便于定量计量的物理量？



5. 阅读课本，P109实验部分，说明获取可测量物理量的方法？

6. 通过实验我们分析我们可以知道，当通电导线与磁场方向垂直时:
(1) 通电导体受力F的大小与导线的长度l有怎样的关系？
(2) 通电导体受力F的大小与导线中的电流I又有怎样的关系？
(3) 如果写成等式，会是怎样的形式？


7. 对于等式中的系数，你有怎样的理解？


8. 结合系数的理解，请说明对表征磁场强弱的物理量－磁感应强度的定义？


9. 磁感应强度的定义式？该定义式的条件？

10. 磁感应强度的大小与引入的电流元有关吗？与电流元F、I、l的大小有关吗？磁感应强度的大小取决于什么？
11. 磁感应强度的物理意义？单位？标量矢量？磁感应强度的方向与电流元的受力方向相同吗？


12. 什么样的磁场是匀强磁场？匀强磁感线有着怎样的特点？举例说明：生活中可以提供匀强磁场的装置。


【质疑提升2】磁通量
1. 阅读课本P111，对于磁通量你有怎样的认识？
（1）定义：在磁感应强度为B的 磁场中，有一个与磁场方向 的平面，面积为S，我们把 叫做穿过这个 的磁通量。


【学以致用】
1. 关于磁场中某点磁场的方向，下列说法正确的是（ ）
A．与放在该点的小磁针N极所受磁场力方向相同 B．与放在该点的小磁针S极所受磁场力方向相同
C．与放在该点的电流元所受的磁场力方向相同　　D．某点的磁场方向是由放入小磁针的指向决定
2. 关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）
A. 由可知，B与F成正比，与IL成反比
B. 由可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场
C. 一通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强
D. 磁感应强度的大小与引入的电流的强弱无关
3. 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？
２Ｔ
4．在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处是通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为___________，方向为___平行ＢＣ向右_________。若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为______Ｂ______，方向为____垂直于了ＢＣ向下________。
x
y
z
B
A
C
D
E
F
5．如图所示，某一匀强磁场磁感应强度为B，方向沿z轴正向，其中AB=a，BE=b，EF=c，求：
（1）穿过ABCD表面的磁通量__0__________；
（2）穿过BCEF表面的磁通量_Ｂbc___________；
（3）穿过ADEF表面的磁通量__BBC__________；
（4）若将BCEF面绕BC边转过180°，其磁通量变化量为____2Bbc_______。
【核心素养提升】
1. 下列说法正确的是（ ）
A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场可能不为零
B．小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零
C．小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的磁场力一定为零
D．小段通电导线在磁场中受到的磁场力较小，则该处磁感应强度一定也较小
2．关于磁感强度，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感强度的方向，就是小磁针静止时北极的指向B．磁感强度的方向，就是通电导体的受力方向
C．磁感强度大的地方，通电导线所受的力也一定大D．通电导线受的力大，该处的磁感强度也一定大
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 磁场中某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的乘积的比值即为磁场中某点的磁感应强度
B. 磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场的方向无关
C. 放在磁场中1m长的通电导线，通过1A的电流，受到的安培力为1N，则该处的磁感应强度就是
1T
D. 一小段通电导线放在磁场中A处受磁场力比放在B处大，则A处磁感应强度比B处磁感应强度大
4. 在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线a和b，a、b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受的力也不一样，下面的几幅图像表现的是导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。a、b各自有一组F、I的数据，在图像中各描出一个点。在A、B、C、D四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅（ BC ）
I
F
O

b
I
F
O
b
I
F
O
b
I
F
O
b
a
a
a
A
B
C
D





5. 有一小段通电导线，长为1cm，电流强度为5A，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，该点的磁感应强度B一定是（ ）
A．B=2T B．B≤2T C．B≥2T D．以上情况都有可能
6．一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
7．下列关于磁通量和磁感应强度的说法中，正确的是（ ）
A．某一个面积处的磁感应强度越大，该面积磁通量也越大
B．穿过任何一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大
C．当平面跟磁场方向垂直时，这个面的磁通量必定为零
D．当平面跟磁场方向平行时，这个面的磁通量必定为零
8．　a、b两个相同螺线管，电流、导线和匝数都相同，绕法不同。测得螺线管a内中部的磁感应强度为B，则在螺线管b内中部的磁感应强度为（　　）
A．0 B． C． D．
9.　如图所示，两个线圈a、b的匝数分别为10匝和30匝，半径分别为r和2r，圆形边界匀强磁场的方向垂直纸面向外且边缘恰好与线圈a重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（　　）
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：1
10．如图所示，一水平放置的N匝矩形线圈面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成角，则通过该线圈的磁通量大小为（　　）
A． B． C． D．
11．如图框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况，下列说法错误的是（　　）
A．如图所示位置时等于BS
B．若使框架绕OO′转过30°角时，磁通量为
C．若从初始位置转过90°角时，磁通量为零
D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS
12．通有稳定电流的三根平行直导线，分别垂直通过一个等腰直角三角形的三个顶点A、B、C，如图所示，A、B处导线的电流垂直纸面向里，C处导线的电流垂直纸面向外，如果每条通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度的大小均为B，则该O点处的磁感应强度的大小、方向是（　　）
A．大小为零 B．大小为B，方向由A指向B
C．大小为B，方向垂直AB连线 D．大小为2B，方向由B指向A
13. 一根长为0.2m的直导线垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，通以3A的电流时，它受到磁场的作用力是6×10-2N，则磁场的磁感应强度B的大小为多少？把导线的长度在原来位置缩短为原来的一半时，磁感应强度又是多少？

0.1T 0.1T
a
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
b
c
d
14． 如图所示，有一矩形线圈，一半放在有界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.2T。已知ab=10cm，bc=20cm，求线圈在图示位置的磁通量。

2×10-3Wb