淺談對磁通量教學的一些認識

　　磁通量是物理學中非常重要的概念之一，是高考經?？疾榈膬热?。本人認為在實際教學中應該從以下幾個步驟加以引導，才能取得較好的教學效果。
　　一、磁通量的概念
　　1.磁通量概念的定義和物理意義。普通高中課程標準物理3-1對磁通量定義如下：設在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，把B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱“磁通”，用字母Φ表示，則Φ=BS。
　　磁通量的物理意義是指穿過某一面的磁感線的凈條數。對于某一確定的平面，可以通過數磁感線條數來比較磁通量的大小，與磁場是否是勻強磁場以及B與S是否垂直無關，此外，B與S只要恒定，線圈的磁通量就不變，而與線圈的匝數無關，這是學生經常犯錯誤的地方，一定要讓學生理解透徹。
　　2.磁通量的標矢性。磁通量有正負之分，容易被誤解為矢量，但其實是標量。任何一個面都有正反兩面，若規定磁感線從正面穿入為正磁通量，則磁感線從反面穿入為負磁通量；若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量為Φ1，反向磁通量為Φ2，則穿過該平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2，如圖1穿過該平面有4條磁感線，而圖2中不是4條，而應該為0。
　　因為磁感線是閉合曲線，因此穿過一閉合曲線的磁通量為0，理解透徹之后就不會得出“面積大，磁通量大”的錯誤結論。例如：如圖3兩個同心圓形線圈a、b在同一平面內，圓半徑RaΦb。
　　3.磁通量的單位：韋伯；符號：Wb。
　　二、磁通量的計算
　　1.利用公式Φ=BS計算時B必須與S垂直，若不垂直如圖4，則將面積S在垂直磁場方向投影Φ=BScosθ或將B垂直S方向分解Φ=BSsinθ如圖5。
　　2.如果導體線圈一部分在磁場內，另一部分在磁場外，則公式Φ=BS中的S要用在磁場內的那部分線圈面積代入計算，而與磁場外的線圈面積大小無關。
　　3.導體線圈的磁通量大小與線圈的匝數無關。
　　4.穿過線圈的磁感線若有正反兩個方向，則應該用代數和求解。
　　5.通過數磁感線條數來比較磁通量的大小。
　　三、相關物理量的比較
　　磁通量Φ，磁通量變化量ΔΦ，磁通量變化率ΔΦ/Δt，這三個物理量學生很容易混淆，這三個物理量可以類比速度v，速度變化量Δv，速度變化率Δv/Δt來順利突破。
　　磁通量是指穿過某一回路的磁感線條數；磁通量的變化量則是磁感線條數是否改變及改變了多少，與時間無關，磁通量發生變化一般有以下情況：
　　1.回路面積不變，而磁感應強度隨時間變化（如ΔΦ=ΔBS）。
　　2.磁感應強度B不變，而回路面積變化（如ΔΦ=BΔS）。
　　3.回路面積S與磁感應強度B均不變，但回路平面在磁場中轉動（產生交變電動勢時ΔΦ=BSsinα）。
　　4.產生磁場的電流變化，如自感現象中因導體本身的電流變化而引起磁通量變化的；磁通量變化率是描述磁通量變化快慢的物理量，由磁通量的變化量和發生這一變化所用的時間決定，而與ΔΦ和Φ之間無大小上的必然關系，磁通量的變化率可分兩種情況：一是由于導體的運動切割磁感線而產生磁通量的變化率，二是由于磁場變化而產生的磁通量的變化率。
　　這種注重過程的教學，不但可以加深學生對所學知識的理解與應用，延長記憶時間，還可以極大地鼓舞和調動學生主動學習的興趣，提高學生分析問題的能力。
　　（作者單位 安徽靈璧縣漁溝中學）