教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第3章 3 磁感应强度 磁通量
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3 磁感应强度 磁通量

[学习目标] 1.理解磁感应强度的概念,理解磁感应强度大小的表达式.2.知道什么是匀强磁场.3.掌握安培力的计算方法.4.知道磁通量的概念,会用Φ=BS计算磁通量.

一、磁感应强度

[导学探究] (1)在教材第一章关于电场性质的学习中我们是如何定义电场强度的?

(2)我们能否将安培力与电场力进行类比,说明安培力公式F=BIL中比例系数B的物理意义呢?

答案 (1)检验电荷q在电场中某点所受的电场力F与电荷所带电荷量q的比值定义为电场强度,即E=.电场强度E由电场本身的性质来决定,与检验电荷受到的电场力F和电荷量q无关.

(2)通过大量的实验发现,在磁场中某一点,安培力与电流和导线长度乘积的比值是一个定值,与导线的长度、通过导线的电流无关,这个比值与导线所在位置的磁场强弱有关,我们把这个比值定义为磁感应强度,即B=.

[知识梳理]

1.磁感应强度:描述磁场的强弱和方向的物理量.

(1)方向:磁感应强度的方向,就是磁场的方向,也是静止时小磁针N极所指的方向.

(2)定义及公式:将通电导线垂直放入磁场,它受到的安培力F与IL的比值叫磁感应强度,用公式表示为B=.

(3)单位:在国际单位制中的单位是特斯拉,简称特,符号是T.由力F、电流I和长度L的单位决定,1T=1N/(A·m).

说明:①磁感应强度是比值法定义的物理量,是由磁场自身决定的,与是否有通电导线以及通电导线受力大小、通电导线是否受力无关.

②因为通电导线取不同方向时,其受力大小不相同,故在定义磁感应强度时,式中F是指通电直导线垂直磁场时受到的安培力.

③磁感应强度的方向就是磁场方向,而不是该处通电导线受力的方向.

2.匀强磁场:各点的磁感应强度大小和方向都相同的磁场,匀强磁场的磁感线是一组平行且等距的直线.

3.安培力大小

(1)安培力大小的计算公式F=ILBsin_θ,θ为磁感应强度方向与导线方向的夹角.

当θ=90°,即B与I垂直时,F=ILB;

当θ=0°,即B与I平行时,F=0.

(2)当导线与磁场垂直时,弯曲导线的有效长度L等于连接两端点直线的长度(如图1所示);相应的电