浅谈对磁通量教学的一些认识

　　磁通量是物理学中非常重要的概念之一，是高考经常考查的内容。本人认为在实际教学中应该从以下几个步骤加以引导，才能取得较好的教学效果。
　　一、磁通量的概念
　　1.磁通量概念的定义和物理意义。普通高中课程标准物理3-1对磁通量定义如下：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称“磁通”，用字母Φ表示，则Φ=BS。
　　磁通量的物理意义是指穿过某一面的磁感线的净条数。对于某一确定的平面，可以通过数磁感线条数来比较磁通量的大小，与磁场是否是匀强磁场以及B与S是否垂直无关，此外，B与S只要恒定，线圈的磁通量就不变，而与线圈的匝数无关，这是学生经常犯错误的地方，一定要让学生理解透彻。
　　2.磁通量的标矢性。磁通量有正负之分，容易被误解为矢量，但其实是标量。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为负磁通量；若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2，如图1穿过该平面有4条磁感线，而图2中不是4条，而应该为0。
　　因为磁感线是闭合曲线，因此穿过一闭合曲线的磁通量为0，理解透彻之后就不会得出“面积大，磁通量大”的错误结论。例如：如图3两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，圆半径RaΦb。
　　3.磁通量的单位：韦伯；符号：Wb。
　　二、磁通量的计算
　　1.利用公式Φ=BS计算时B必须与S垂直，若不垂直如图4，则将面积S在垂直磁场方向投影Φ=BScosθ或将B垂直S方向分解Φ=BSsinθ如图5。
　　2.如果导体线圈一部分在磁场内，另一部分在磁场外，则公式Φ=BS中的S要用在磁场内的那部分线圈面积代入计算，而与磁场外的线圈面积大小无关。
　　3.导体线圈的磁通量大小与线圈的匝数无关。
　　4.穿过线圈的磁感线若有正反两个方向，则应该用代数和求解。
　　5.通过数磁感线条数来比较磁通量的大小。
　　三、相关物理量的比较
　　磁通量Φ，磁通量变化量ΔΦ，磁通量变化率ΔΦ/Δt，这三个物理量学生很容易混淆，这三个物理量可以类比速度v，速度变化量Δv，速度变化率Δv/Δt来顺利突破。
　　磁通量是指穿过某一回路的磁感线条数；磁通量的变化量则是磁感线条数是否改变及改变了多少，与时间无关，磁通量发生变化一般有以下情况：
　　1.回路面积不变，而磁感应强度随时间变化（如ΔΦ=ΔBS）。
　　2.磁感应强度B不变，而回路面积变化（如ΔΦ=BΔS）。
　　3.回路面积S与磁感应强度B均不变，但回路平面在磁场中转动（产生交变电动势时ΔΦ=BSsinα）。
　　4.产生磁场的电流变化，如自感现象中因导体本身的电流变化而引起磁通量变化的；磁通量变化率是描述磁通量变化快慢的物理量，由磁通量的变化量和发生这一变化所用的时间决定，而与ΔΦ和Φ之间无大小上的必然关系，磁通量的变化率可分两种情况：一是由于导体的运动切割磁感线而产生磁通量的变化率，二是由于磁场变化而产生的磁通量的变化率。
　　这种注重过程的教学，不但可以加深学生对所学知识的理解与应用，延长记忆时间，还可以极大地鼓舞和调动学生主动学习的兴趣，提高学生分析问题的能力。
　　（作者单位 安徽灵璧县渔沟中学）