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第2章磁及其应用第2节磁场的描述与磁通量1.知道磁感线是为了描述磁场而假想的曲线．了解磁感线的分布情况，认识匀强磁场的磁感线．2.知道磁感线的疏密程度可表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向，会用磁感线描述磁场．(重点)3.知道磁感应强度的定义及其方向的定义，会用磁感应强度来描述磁场．体验某些物体磁感应强度的大小．(重点)4.理解磁通量及其定义，确认在磁感应强度为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Φ与B、S的关系．(重点＋难点)第2章磁及其应用一、描述磁场的磁感线1．如图所示是永久磁体的外部磁场磁感线的分布图．为了形象地描述磁体和电流周围的磁场，英国物理学家_________提出用磁感线来形象地描述磁场．法拉第2．磁感线：所谓磁感线，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_________方向相同．磁场有强弱之分，越靠近磁极的地方磁感线_________．磁场越密1．磁感线一定从N极指向S极吗？提示：不一定，磁感线是闭合曲线，在外部从N极到S极，内部从S极到N极．二、磁感应强度1．定义：在磁场中穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的_______________，用符号B表示．2．标矢性：磁感应强度是矢量，既有_________，又有_________．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的_________的方向，它在通过该点的磁感线的_________方向上，还与该点的小磁针静止时_________极所指的方向一致．3．单位：在国际单位制中是_________，简称特，符号是T.4．物理意义：描述磁场强弱的物理量．垂直穿过单位面积的磁感线条数越多，对应的磁感应强度越_________，磁场也就越_________．磁感应强度大小方向磁场切线N特斯拉大强三、磁通量1．定义：物理学上把磁场中穿过某一面积S的_____________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：在国际单位制中是_________，简称韦，符号是Wb.4．磁通密度：公式B＝ΦS可以理解为磁感应强度等于垂直通过单位面积的磁通量，即_________．磁感线条数韦伯磁通密度2．对某一固定磁场来说面积越大穿过该面的磁通量越大吗？提示：不一定，只有在S与B垂直的情况下，才能用Φ＝B·S计算．对磁感线的理解磁感线是为了形象地描述磁场而假想出的一系列的曲线，曲线的切线方向表示该点的磁场方向．曲线的疏密可定性表示磁场的强弱．对磁感线的认识还要注意以下几点：(1)在磁体外部磁感线从N极到S极，在内部从S极到N极．(2)磁感线是闭合的曲线．(3)磁场中任意两条磁感线不能相交，也不能相切．(4)磁场中未画磁感线的地方，并不表示那里就没有磁场．(5)磁感线上某点的切向、小磁针在该点静止时N极的指向、小磁针N极受力的方向表示该点的磁场方向．(6)匀强磁场的磁感线等间距、互相平行．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是()A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场是客观存在的特殊物质，因此磁感线也是客观存在的线B．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C．磁感线是从磁铁的N极出发，到S极终止的D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的[思路点拨]紧扣磁感线的特点分析各选项．[解析]磁感线是为了形象描述磁场而假设的一组有方向的闭合曲线，实际中并不存在，A、D选项错误；磁感线的切线方向表示该点的磁场方向，与小磁针静止在该点时N极所指方向一致，B正确；磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极到S极，在磁体内部由S极到N极，C选项错误．[答案]B磁感线描述磁场主要体现在两方面：(1)磁感线的疏密反映磁场的强弱．(2)磁感线上某点的切线方向反映磁场的方向．1.关于磁感线，下列说法中正确的是()A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B．磁感线总是从N极到S极C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D．两个磁场叠加的区域，磁感线可能相交解析：选C.磁感线是为了形象地描绘磁场而假设的一组有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示磁场的方向，曲线疏密表示磁场强弱，所以C正确，A不正确．在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以B、D不正确．对磁通量的理解1．对磁通量正、负的认识磁通量有正、负之分，其正、负是这样规定的：任何一个面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入为正磁通量，则磁感线从反面穿入时磁通量为负值．若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁感线条数为Φ1，反向磁感线条数为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即Φ＝Φ1－Φ2.2．磁通量的计算磁通量指穿过某一面积的磁感线条数，在匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量Φ＝BS，若磁感线与平面不垂直时，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＝BS′＝BS·cosθ.图中的S′为面积是S的平面α在垂直于磁感线方向上的投影面积．θ为平面α与该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角．(1)磁通量是针对某一个面来说的．(2)磁通量为标量，算“纯收入”．磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条数”．在图示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是()A．Φ1最大B.Φ2最大C．Φ3最大D.Φ1、Φ2、Φ3相等[思路点拨]根据磁通量的计算公式Φ＝BS来分析．[解析]磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，由题图可知，S1、S2、S3对应的磁感应强度B1、B2、B3的大小关系有B1＞B2＞B3，又已知三个线圈的面积相等，相互平行，通过线圈的磁通量为Φ＝BS，因而有Φ1＞Φ2＞Φ3.[答案]A2.关于磁通量的描述，下列说法正确的是()A．位于磁场中的一个平面垂直磁场方向时，穿过该平面的磁通量最大B．穿过平面的磁通量最大时，该处的磁感应强度一定最大C．如果穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零D．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是相等解析：选A.由磁通量Φ＝BS·cosθ可知磁通量不但与B、S有关，还与平面与该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角有关．Φ＝0，B不一定为零，Φ最大，B也不一定最大．故选A.