高中物理第5章磁场与回旋加速器5.2怎样描述磁场学案沪科版选修3_1

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1、5.2　怎样描述磁场学习目标重点难点1.知道磁感线的定义，知道条形磁体的磁感线分布及磁感线的特点。2．知道磁通量是定量描述磁场的物理量，知道磁通量的概念，并会进行计算。3．理解磁感应强度，掌握其方向的规定。重点：几种磁体的磁感线分布，磁通量的概念及其计算，磁感应强度的理解。难点：磁通量概念的理解。1．磁场的形象描述磁感线：为了形象地描述磁体和电流周围的磁场，我们在磁场中画出一些有方向的假想曲线，这就是磁感线。它的疏密程度能表示磁场的强弱，每一点的切线方向能表示该点的磁场的方向。磁体都有两个磁极，在外部磁

2、感线从北极指向南极，在内部从南极指向北极，它是一系列闭合的曲线。预习交流1在磁场中任意两条磁感线能相交吗？为什么？答案：不能。在某一点的磁场方向是唯一确定的。这样，用于描述该点磁场的磁感线也是唯一的，即在空间两条磁感线不可能相交。2．磁场的定量描述(1)磁通量Φ磁场中穿过某一面积的磁感线的条数叫做穿过这个面积的磁通量。磁场越强，磁感线越密，穿过单位面积的磁感线的条数就越多，磁通量就越大。(2)磁感应强度B①垂直穿过某单位面积的磁通量叫做该处的磁感应强度。②公式：B＝。③单位：在国际单位制中，磁通量的单位

3、是韦伯，简称韦，符号是Wb；磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号：T,1T＝1Wb/m2。④矢量：磁感应强度是一个既有大小又有方向的物理量，是矢量，磁场中某点的磁感应强度方向是过该点的磁感线的切线方向，也就是放在该点的小磁针N极的受力方向。⑤物理意义：描述磁场的强弱及方向的物理量。⑥叠加：若几个磁场同时存在，磁场就互相叠加，某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点的磁感应强度的矢量和。(3)匀强磁场：在磁场的某个区域内，若各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场。预习交流2当磁感应

4、强度B的方向与面积S不垂直，B与面的垂线的夹角为α时，又如何来计算磁通量呢？答案：如图所示，我们采用投影的方法，将平面向垂直于磁场的方向上投影，就可得到磁通量的一般的计算公式Φ＝BScosα，α为平面与垂直磁场方向间的夹角。一、磁感线的分布与特点为了形象地描述电场，我们引入了电场线，同样为了描述磁场，本节引入了磁感线，试探究电场线和磁感线有何异同？答案：(1)相似之处：①电场线和磁感线都是为了形象地描述场的分布而引入的假想曲线，实际上并不存在。②电场线和磁感线都不能相交。(因为若相交，在相交点就会出现两

5、个切线方向，与电场和磁场中某一确定点的场的方向是唯一的矛盾)③电场线可用来描述电场的强弱和方向，同样磁感线也可用来描述磁场的强弱和方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱，切线方向表示磁场的方向。④电场和磁场都存在于整个空间，电场线和磁感线也分布在整个空间。(2)显著区别：电场线是非闭合的曲线；磁感线则是闭合曲线。关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是(　　)。A．磁场并不真实存在，而是人们假想出来的B．磁铁周围磁感线的形状，与铁屑在它周围排列的形状相同，说明磁场呈线条形状，磁感线是磁场的客观反映C．磁感线可以用

6、来表示磁场的强弱和方向D．磁感线类似于电场线，它总是从磁体的N极出发，回到S极终止答案：C解析：本题考查对磁场和磁感线的正确理解。小磁针放在磁体的周围受到力的作用，说明磁体在周围空间产生了磁场，磁场是一种客观存在的物质，由此可知A错误；人们为了形象地描绘磁场，用图形——磁感线将抽象的磁场描绘出来，磁感线是假想的曲线，其客观上并不存在。铁屑在磁场中被磁化为小磁针，在磁场的作用下运动，最终规则地排列起来，显示出磁感线的分布特点，并非磁场的客观反映。磁感线都是闭合曲线，在磁体外部从N极到S极，在磁体内部从S极

7、到N极，不像电场线从正电荷出发到负电荷终止的不闭合曲线。由此可知B、D错误，C正确。(1)电场、磁场概念理解两种场线相似处：矢量性——线的切线方向，强弱——线的疏密，方向的唯一——空间任一点场线不相交。(2)两种场线的区别：电场线起于正电荷止于负电荷；磁感线是闭合曲线，磁体外面从N极指向S极。二、磁场的定量描述阅读教材，说出磁感应强度的定义、公式、单位以及物理意义。答案：定义：垂直穿过单位面积上的磁通量叫做磁感应强度。公式：B＝单位：特斯拉，符号为T物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量。关于磁通量的下列

8、说法，正确的是(　　)。A．磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量B．某一面积上的磁通量表示穿过此面积的磁感线的总条数C．在磁场中所取的面积越大，该面上磁通量越大D．穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零答案：BD解析：Φ只有大小，没有方向，是标量。由此可知选项A错误，B正确。磁通量Φ的大小由B、S共同决定，所以面积大，Φ不一定大，由此可知选项C错误。由于磁感线是闭合曲线，所以只要有磁感线穿入封闭曲面，如一个球面，则该磁感线必然从该曲面穿出，由此可知