【精准解析】高中物理粤教版选修1-1教师用书：第1章第3节　认识磁场含解析

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第三节　认识磁场
[学习目标]　1.知道磁体间的作用力是通过磁场产生的．2.知道磁感线，会用
磁感线描述磁场．(重点、难点)3.知道磁感应强度的定义及方向，会用磁感应强度
描述磁场．(重点)4.知道匀强磁场的特点．(重点)5.理解磁通量及其定义，掌握公
式Φ＝BS.(难点)
一、磁场的描述
1．为了形象地描述磁体和电流周围的磁场，英国物理学家 法拉第提出用磁
感线来形象地描述磁场．如图所示是永磁体的外部磁场磁感线的分布图．
2．磁感线
(1)在磁场中可以利用小磁针静止时北极所指的方向来描述各点的磁场方向．
(2)磁感线是在磁场中画出的一些有方向的假想曲线，在这些曲线上每一点的
切线方向都跟该点的磁场方向相同．磁场有强弱之分，越靠近磁极的地方磁感线
越密．
3．磁感应强度
(1)磁感应强度是矢量，既有大小，又有方向．磁场中某点的磁感应强度的方
向就是该点的磁场的方向，它在通过该点的磁感线的切线方向上，还与该点小磁
针静止时北极所指的方向一致．
(2)单位：特斯拉，简称特，符号是 T.
(3)物理意义：描述磁场强弱的物理量．
二、匀强磁场
1．匀强磁场
(1)定义：如果在磁场的某一区域内，磁感应强度的大小和方向处处相同，这
个区域的磁场称为匀强磁场．
(2)磁感线特点：匀强磁场中的磁感线是一组方向一致的等间距平行线．
2．磁通量
(1)定义：物理学上把磁场的磁感应强度 B和与磁场垂直的某一面积 S的乘积
定义为穿过该面积的磁通量．
(2)公式：Φ＝BS，注意：此公式只适用于 B与S垂直的情况．
(3)单位：韦伯，简称韦，符号是 Wb.
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)磁感线是闭合的曲线． (√)
(2)磁场看不见摸不着，实际不存在． (×)
(3)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的． (×)
(4)匀强磁场中磁感线是互相平行且间距相等的直线． (√)
(5)磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量． (×)
(6)将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等．
(×)
[提示]　(2)磁场是真实存在的．
(3)磁感线是假想的．
(5)磁通量是标量．
(6)若平面与磁感线平行，磁通量为 0.
2．(多选)下列关于磁感应强度的说法中正确的是(　　)
A．磁感应强度是矢量，用来表示磁场强弱和方向的物理量
B．小磁针北极在磁场中受力的方向是唯一的，能比较客观地描述磁感应强
度的方向
C．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度一定大
D．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度不一定大，与放置
方向有关
ABC　[关于磁感应强度的完整概念有以下内容：第一，是矢量，大小等于
垂直穿过单位面积的磁通量，方向是小磁针北极在磁场中的受力方向；第二，物
理意义，反映磁场强弱和方向的物理量，从力的角度描述了磁场的性质，磁场强
的地方放入磁极受到的力一定大；第三，单位是特斯拉，本题没有考查磁感应强
度的单位．根据完整的物理概念，本题选 A、B、C.]
3．关于磁通量的概念，以下说法正确的是(　　)
A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
B．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
C．穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零
D．磁通量发生变化时，磁感应强度也一定发生变化
C　[由磁通量的定义知 Φ＝BS·sin θ(θ为B、S间夹角)，即Φ与B、S、θ三
个因素有关．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定大．当 B、S间夹
角为 0时，则Φ＝0，而此处磁感应强度不一定等于零．]
磁场的描述
1．磁感线
磁感线是为了形象描述磁体周围空间磁场的分布情况而引入的．在磁场中画
一些有方向的曲线，任何一点的切线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指
的方向一致，这样的曲线叫磁感线．
(1)假想的曲线
磁场是客观存在的，而磁感线是为研究磁场而引入的一系列假想曲线，实际
上并不存在．曲线的切线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指方向一致，
也就是与该点的磁场方向一致．
(2)疏密性
磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱，没有画磁感线的地方，并不
表示那里没有磁场存在．匀强磁场的磁感线等间距、互相平行．
(3)不相交
由于磁感线上任一点的切线方向即为该点的磁场方向，又因磁场中任一点的
磁场方向是唯一的，所以磁感线在磁体周围空间不能相交．
(4)空间性
磁体周围空间处处存在磁场，通常画出的磁感线是平面的，磁体周围的磁感
线应分布在一个三维空间内．
(5)闭合的曲线
在磁体外部的磁感线都是从磁体的 N极发出，回到磁体的 S极．在磁体内部，
磁感线是由 S极指向 N极，所以磁感线是闭合的曲线．
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