人教版必修三 13.2.2 磁通量 课件（28张PPT）

(共28张PPT)
磁通量
高二年级 物理
问题引入
磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。S1和S2两处磁感线的疏密不同，这种不同是除了磁感应强度，还可以用什么物理量体现呢？
一、磁通量
1.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，我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母 表示磁通量，则
2.如果磁感应强度B不与我们研究的平面垂直，如图中的S，那么我们用这个面在垂直于磁感应强度B的方向的投影面积S'与B的乘积表示磁通量。
3.在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb。
θ
B
S
S
B
θ
B
S
磁通量的计算
θ
B
S
B
B
S
S
S'
1.从 ，可得出 ，这表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。磁感应强度又叫磁通密度。
关于磁通量的理解
2.磁通量是标量，但有正、负之分。磁感线从一个面的正面和反面穿过时，磁通量的符号是不同的。规定一个面为正值，另一个面就为负值。
关于磁通量的理解
当穿过所给面积有两个方向的磁场时，总磁通量应为各方向磁通量的代数和。
B
S
B
S
B
B
S
关于磁通量的理解
3.当磁场区域小于线圈所围面积时，应该用有效面积来计算磁通量。
B
关于磁通量的理解
4.磁通量也可理解为穿过某面积的磁感线的条数。
【练习】如图所示是等腰直角三棱柱，其中侧面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是
A．通过abcd平面的磁通量大小为
B．通过dcfe平面的磁通量大小为
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过bcf平面的磁通量为零
BCD
资料
【练习】如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为
A.
B.
C.
D.
B
线圈的磁通量与匝数无关。
资料
问题：
在右图中，如果S2的面积增大，使穿过S1的磁感线都穿过S2，穿过它们的磁通量有什么关系？穿过S2的磁通量有什么改变呢？
二、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，
【例题】如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ=60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S=0.4m2，匀强磁场磁感应强度B=0.6T，则
穿过线圈的磁通量为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？
资料
0.36Wb
线圈以cd为轴顺时针转过120°时，
规定初始时刻穿过abcd时磁通量为正，则
解析：如图穿过线圈的磁通量为
通过线圈磁通量的变化量为0.36Wb。
资料
【练习】如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为________。若使框架绕OO′转过60°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°角，则穿过框架平面的磁通量变化量大小为________。
BS
0
0.5BS
2BS
资料
A.穿过线框abcd的磁通量为
B.穿过线框abcd的磁通量为
C.穿过线框abcd的磁通量为
D.穿过线框abcd的磁通量为
C
【练习】如图所示，边长为L的n匝正方形线框abcd内部有一边长为 的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。下列有关的说法正确的是
资料
【练习】如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，且raA．
B．
C．
D．无法比较
资料
B
【例题3】如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积 之间的关系为 S1 ＞ S2 = S3 ，且 “3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为 Φ1 、 Φ2 、 Φ3 则它们的大小关系是（ ）
A. Φ1 > Φ2 > Φ3 B. Φ1 > Φ2 = Φ3
C. Φ1 < Φ2 < Φ3 D. Φ1 < Φ2 = Φ3
提示
条形磁铁的磁场分布如图所示，
规定磁感线从圆环左侧面穿入，磁通量为正
磁感线从圆环右侧面穿入，磁通量为负
Φ右 < 0
Φ左 > 0
Φ = Φ左 + Φ右
C
【练习】如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是
穿过线框的磁通量不变
穿过线框的磁通量先减小，
后不变，再增大
穿过线框的磁通量先增大，后不变，再减小
穿过线框的磁通量一直增大
资料
C
【练习】如图所示，AB为水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直平面内有一根通电导线CD，已知CD//AB，当CD竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆的磁通量将如何变化？
资料
解析：不变。CD产生的磁场在AB两侧对称的从一边穿入而从另一边穿出，穿过圆的总磁通量为0。
【练习】如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1.0 cm，现在纸面内先后放上圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1.0 cm，10匝；B线圈半径为2.0 cm，1匝。问：在B减为0.4 T的过程中，A 和B中磁通量各改变多少？
资料
解析：A、B线圈半径不同，但有效面积相同，匝数不同，但穿过A、B线圈的磁感线的条数相同，即A、B中的磁通量相等，磁通量的变化量也相等
资料
【练习】如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长L=0.20m的正方形，放在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，若将这个线圈横截面积的形状由正方形改变成圆形（横截面的周长不变），在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？
资料
解析：线圈横截面为正方形时的面积 S1=L2=4.0×10-2m2，此时穿过线圈的磁通量
当横截面形状为圆形时，其半径 ，横截面积大小
此时穿过线圈的磁通量
资料
【练习】边长L=10cm的正方形线框固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角θ=30°，如图所示，磁感应强度随时间变化的规律为 ，则在第3s内穿过线框的磁通量的变化量 为多少？
资料
解析：第3s内就是从2s末到3s末，
第2s末磁场的磁感应强度为
B1=(2+3×2)T=8T，
第3s末磁场的磁感应强度为
B2=(2+3×3)T=11T，
则
资料
下列那些情况下穿过线圈的磁通量发生了变化（　　）
C