13.2磁感应强度 磁通量（二） 课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
磁感应强度 磁通量（二）
复习回顾
磁感应强度
定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受力F跟电流I、导线长度L的乘积之比，将其定义为磁感应强度。
公式：
方向：与磁场方向一致（与静止时小磁针N极方向一致）
矢量性：遵循平行四边形定则
注意事项：（1）公式使用时，要求通电导线与磁场方向垂直；
（2）通电导线与磁场方向不垂直时，影响导线受力情况，但不影响磁感应强度；
（3）磁感应强度方向与通电导线（电流元）受力方向无关。
扩展：一些常见磁感应强度
一、匀强磁场
1、定义：若一个磁场中各点的磁感应强度大小相等、方向
相同（磁场强弱、方向，处处相同），那么这个磁场叫
做匀强磁场。
2、磁感线分布特点：平行、均匀、同向、直线
3、常见匀强磁场模型：
（1）距离很近的两个异名磁极之间的磁场（除边缘部分外）
（2）相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场
（3）通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）
二、磁通量
试比较S1与S2的磁感应强度
同一截面，穿过截面磁感线多的就密集，磁感应强度就大，磁场就强。
二、磁通量
1、磁通量：描述穿过某一面积磁感线的多少。
2、定义：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φ表示。
3、表达式：φ=BS
4、单位：韦伯（韦）Wb
1Wb=1T·m2
5、适用条件：（1）匀强磁场；（2）磁感线与平面垂直
二、磁通量
思考：若所选面积与磁感线并不垂直，磁场的磁通量为多少？
选择此截面在垂直方向上的投影面积代入计算。
二、磁通量
思考：若所选面积与比磁场面积要大，磁场的磁通量为多少？
选择此截面中磁感线所在有效面积，即S2
注意：表达式：φ=BS中
S：（垂直于磁感应强度方向的有效面积）
典例分析
【例】磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，有一个面积为S=0.1m2的平面abcd，平面可以绕其边bc转动，初始位置平面与磁场方向垂直。
（1）此时穿过平面的磁通量是多少？
（2）若平面从初始位置绕bc转60°，则穿过平面磁通量是多少？
（3）若平面从初始位置绕bc转90°，则穿过平面磁通量是多少？
（4）若平面从初始位置绕bc转180°，则穿过平面磁通量是多少
二、磁通量
规定：磁感线从平面的某一面穿入，磁通量为正；从平面的另一面穿入，磁通量为负。
磁通量有正负
二、磁通量
若选取左侧穿入为正，则右侧穿入为负。
有φ左>0，φ右<0
φ总=φ左+φ右
磁通量为标量，遵循代数和计算方式。
φ总<0
理解磁通量：
磁通量也可理解为穿过某面积的磁感线的条数。
当磁场B⊥S，磁通量最大 =BS
当磁场B与面积S不垂直， 当B∥S时，磁通量最小 =0
磁通量是标量，但有正负，当磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时，磁通量即为负值。
θ
理解磁通量：
(B⊥S)
—— 磁通密度
磁通量的变化量
（1）当B 不变，有效面积S变化时，
（2）当B 变化，有效面积S不变时，
（3）当B 和有效面积S都变化时，
【典例示范】
【典例1】(多选)如图所示,长方形框架的面积为S,框架平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直。下列说法正确的是 (　　)
A.框架在图示位置时,穿过框架平面的磁通量为BS
B.框架绕OO′转过60 °角时,穿过框架平面的磁通量为 BS
C.框架从图示位置转过90 °角时,穿过框架平面的磁通量为零
D.框架从图示位置转过180 °角时,穿过框架平面的磁通量为2BS
AC
【典例示范】
【典例2】 如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Фa和Фb大小关系为( )
A. 均向上，Фa>Фb
B. 均向下，Фa<Фb
C. 均向上，Фa=Фb
D. 均向下，无法比较
A
【典例示范】
【典例3】如图所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.8T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10 cm,现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C(图中未画出),圆心均在O处,A线圈的半径为1 cm,共10匝;B线圈的半径为2 cm,只有1匝;C线圈的半径为0.5 cm,只有1匝。
(1)在磁感应强度B减为0.4 T的过程中,A和B线圈中的磁通量各改变了多少
(2)在磁场方向转过30°角的过程中,C线圈中的磁通量改变了多少
【素养训练】
1.如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为 (　　)
A.1∶1　　　 B.1∶2　　　
C.1∶4　　　 D.4∶1
A
1. 地球是一个巨大的磁体；
2. 地球周围空间存在的磁场叫地磁场；
3. 地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但两者并不完全重合，磁针 并非准确指向南北，它们间的夹角称为磁偏角；
扩展：地磁场
扩展：地磁场
地面附近的磁感应强度平均值为5×10-5T
在地球不同位置，地磁偏角不同
扩展：地磁场