1、第3节 磁感应强度 磁通量第4节 磁与现代科技,课标定位 学习目标：1.知道磁感应强度的物理意义及其单位，知道匀强磁场磁感线的分布 2知道磁通量，通过磁通量的计算进一步了解磁场 3关注与磁相关的现代科技的发展，了解磁现象在生活、生产中的应用 重点难点：1.理解磁感应强度 2磁通量的计算,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,第4节 磁与现代科技,课前自主学案,课前自主学案,一、磁感应强度 1大小：穿过垂直于磁感线的_的磁感线条数等于该处的_，在国际单位制中的单位是：_，简称特，国际符号：T,1 T1 N/Am. 2方向：磁感应强度是一个既有大小又有方向的物理量，是_，磁场中某点的磁感应强度
2、方向是该点的场强方向，也就是放在该点的小磁针_极的受力方向 3物理意义：描述磁场的强弱及方向的物理量,单位面积,磁感应强度,特斯拉,矢量,N,4匀强磁场：在磁场的某个区域内，若各点的磁感应强度_和_都相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场 二、磁通量 1定义：磁场中穿过某一面积的_叫做穿过这个面积的磁通量 2匀强磁场中磁通量的计算：在磁感应强度为B的匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量是：_，其中表示磁通量如果面积S与磁场不垂直，若S与垂直于B的平面的夹角为，磁通量为_.,大小,方向,磁感线条数,BS,BScos,磁通密度,磁感线条数,思考感悟,1磁通量是有正、负之分的，其正、负是
3、指大小还是方向？ 提示：磁通量的正、负既不表示大小，也不是表示方向的，它只表示磁感线从某一面穿入还是穿出,三、磁与现代科技 1记录与磁 磁记录可以用来记录_、_，也可以用来记录其他信息磁记录可以应用到电脑、电视、人造卫星和太空船的信息记录和传送上 2交通与磁 磁技术在交通中的应用是制成了_ 磁悬浮列车有_方式和_方式两种形式,声音,影像,磁悬浮列车,常导电磁铁吸引,超导电磁铁相斥,2磁带、磁盘等能记录声音或图象，你知道它们为什么能记录声音或图象吗？ 提示：磁带、磁盘上磁性物质被磁化而记录信息,思考感悟,核心要点突破,一、磁感应强度的理解 1磁感应强度的意义 (1)磁感应强度是一个有大小和方向的
4、矢量，磁场中某点的磁感应强度的方向与在该点的小磁针静止时N极指向一致磁感应强度的大小通常用磁感线的密度表示，即穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度 (2)磁感应强度和电场强度类似，反映了场的力的性质，磁场中某点的磁感应强度，由磁场本身决定,2磁感应强度与电场强度的类比理解,3.匀强磁场的认识 (1)定义：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫匀强磁场 (2)磁感线分布特点：间距相同的平行直线 (3)产生：距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边缘部分外可以认为是匀强磁场；相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场也是匀强磁场,
5、特别提醒：磁感应强度是对磁场中某点而言的；关于磁场的方向、磁感应强度的方向、磁感线的切线方向、小磁针的N极受力及所指的方向对磁场中的同一点是一致的 即时应用(即时突破，小试牛刀) 1下列说法正确的是( ) A通过某平面的磁感线条数为零，则此平面处的磁感应强度一定为零 B空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 C平行放置的两条形磁铁异名磁极间的磁场为匀强磁场,D磁感应强度为零，则通过放在该处的某平面的磁感线条数不一定为零 解析：选B.磁感应强度反映磁场的强弱和方向，它的方向就是该处磁场的方向，故B项正确；磁感应强度为零，放在该处的某平面无磁感线穿过，故D项错误；若某平面无磁感线穿过，可能磁场
6、很强，只是平面平行于磁场放置导致磁感线穿过该平面的条数为零，所以A项不正确；两平行放置的异名磁极间的磁场不一定是匀强磁场，近距离平行放置的两异名磁极间的磁场才是匀强磁场，C项错误,二、对磁通量的理解 1磁通量的正负的理解 (1)磁通量是通过闭合线圈的磁感线的条数，它是标量但是磁通量也有“正、负”，磁通量的正、负号并不表示磁通量的方向，它的符号仅表示磁感线的贯穿方向一般来说，如果设磁感线从线圈的某面穿过，线圈的磁通量为“”，那么磁感线从线圈的反面穿过线圈的磁通量就为“”，反之亦然 (2)如磁感线沿相反方向穿过同一平面，正向磁通量为1，反向磁通量为2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净剩条数，即1
7、2.,2磁通量的计算 计算穿过线圈的磁通量时，与线圈的匝数无关BS的适用条件为：匀强磁场，且B与S垂直 (1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图531甲所示，当线圈面积由S1变为S2时，磁通量并没有变化甲 乙图531,(2)当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图531乙所示，在空间有磁感线穿过线圈S，S外没有磁场如增大S，则不变 3磁通量的变化 (1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则21BS. (2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则：21BS. (3)磁感应强度B和有效面积S同时发生变化时：21.但此种情况下BS.,特别提醒：磁通量的正负
8、或磁通量变化量的正负既不表示大小，也不表示方向，仅是为了计算的方便而设定 即时应用(即时突破，小试牛刀) 2将面积为0.5 m2图532,的单匝线圈放在磁感应强度为2.0102 T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图532所示，那么穿过这个线圈的磁通量为( ) A1.0102 Wb B1.0 Wb C0.5102 Wb D5102 Wb 解析：选A.线圈平面垂直于磁场方向，所以由公式BS得，1.0102 Wb.,三、磁悬浮的原理 1导向磁铁：磁悬浮列车左右两边的磁铁保持列车在铁轨上的中间位置，称为导向磁铁 2上浮磁铁：车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽形导轨上的线圈所产生的电磁
9、力相互排斥，使车体上浮，这两部分磁铁称为上浮磁铁 3牵引磁铁：槽形导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用，从而产生牵引力，使车体保持悬浮状态前进，这两部分磁铁称为牵引磁铁,4常导电磁铁吸引方式磁悬浮：常导电磁铁吸引方式是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持1015 mm的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆所受的重力平衡，从而使车体悬浮于轨道上运行，如图533甲所示图533,5超导电磁铁相斥方式磁悬浮：超导电磁铁相斥方式是根据磁铁同极相斥的原理，利用车上超导电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产
10、生的相斥力使车体悬浮，如图533乙所示 即时应用(即时突破，小试牛刀) 3超导是当今高科技的热点，当一块磁铁靠近超导体时，超导体会产生强大的电流对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就是采用了这种技术磁悬浮的原理( ) 超导体电流的磁场方向与磁体相同,超导体电流的磁场方向与磁体相反 超导体使磁体处于失重状态 超导体产生的磁力与磁体重力平衡 A B C D 解析：选B.由题目信息知，磁体因受电流磁场的排斥力而悬浮，电流磁场如果等效为条形磁铁，则据同名磁极相斥可知超导体电流的磁场方向与磁体相反悬浮时，磁体处于受力平衡状态，即超导体产生的磁力与磁体重力平衡，即选项B正确,如图53
11、4所示，三根通电直导线垂直于纸面放置，位于b、c、d处，通电电流大小相同，方向如图所示a位于bd中点且acab，则a点的磁感应强度方向是( )图534,课堂互动讲练,A垂直纸面指向纸里 B垂直纸面指向纸外 C沿纸面由a指向b D沿纸面由a指向c 【精讲精析】 磁感应强度为矢量，利用右手螺旋定则将每一根通电导线周围的磁场情况判断清楚，明确每根导线在a处产生的磁场方向，然后用平行四边形定则求出磁感应强度方向根据安培定则判断出b、d两根导线在a点形成的磁场，磁感应强度大小相等，方向相反，磁感应强度为零，故a点磁场就由通电导线c来决定,根据安掊定则判断出a点处的磁场，磁感应强度方向应为沿纸面由a指向b
12、，正确选项为C. 【答案】 C 【方法总结】 磁感应强度是矢量，满足平行四边形定则，对于空间多个场源形成的场，应明确每个场源在该点场的情况再进行合成,如图535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，则穿过平面的磁通量为_若使框架绕OO转过60角，则穿过框架平面的磁通量为_；若从初始位置转过90角，则穿过框架平面的磁通量为_；若从初始位置转过180角，则穿过框架平面的磁通量的变化是_,图535,(2011年厦门高二检测)如图536所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器，当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下判断正确的是
13、( )图536,A电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极 B电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极 C电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极 D电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极 【思路点拨】 根据安培定则和磁体间的相互作用特点分析 【自主解答】 当电流由a流入时，根据安培定则可知电磁铁上端为S极，因小磁铁向下运动，故小磁铁下端为N极，选项D正确 【答案】 D,变式训练 超导是当今高科技的热点，当一块磁铁靠近超导体时，超导体会产生强大的电流对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就是采用了这种技术超导体产生强大的电流是由于( ) A超导体中磁通量很大 B超导体中磁通量变化很快 C超导体电阻为零 D超导体电阻变大 解析：选C.超导体产生强大电流的原因可根据欧姆定律判断超导体的电阻为零，所以选项C正确,
