物理人教版（2019）必修第三册13.2磁感应强度 磁通量（共23张ppt）

(共23张PPT)
13.2磁感应强度 磁通量
一、磁感应强度
电场 磁场
研究对象 试探电荷q 磁体 电流
方向 正试探电荷的受力方向 小磁针静止时N极的指向
小磁针N极的受力方向
磁感线的切线方向
大小 问题： 能否用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的大小？
导线长度
导线与磁场夹角
问题：对比电场通电导体在磁场中受的磁场力与什么因素有关？
一、磁感应强度
电流大小
探究影响通电导线受力的因素
1 磁感应强度
在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。
2 定义式：
3 单位：
4 矢量性：
描述磁场强弱和方向的物理量，是描述磁场力的性质的物理量。
小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度的方向.
特斯拉,简称特，符号：T
1T=1N/A·m
I L：电流元（很短一段）
必须B⊥IL 该公式才成立
5 物理意义：
一、磁感应强度
1.磁感应强度由通电导线的长度、电流及导线受力决定吗？
B与L、I、F无关，与磁场本身有关（与场源和该点在场中的位置有关）
2.用B=F/IL计算时，要注意什么问题？
电流必须垂直磁场方向（F=BILsinθ ）
3.电场力（磁场力）在方向上与电场强度（磁感应强度）有何区别？
电场强度方向——正电荷受力方向
磁感应强度方向⊥导线受力方向
【例题】下列说法中正确的是(　　)
A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比值，即B＝
B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁感应强度B＝只是定义式，它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置，与F、I、l以及通电导线在磁场中的方向无关
D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
C
一、磁感应强度
a、b通有大小相等、方向相反
电流的直导线，它们连线中垂线上d点的磁感应强度B的方向？
作图分析，并对比电场强度的求解方法
d
b
a
若在某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强度B如何？
磁场叠加 B=B1+B2+B3……（矢量和） ，用平行四边形法则运算
例题：“有两根长直导线a、b通有大小相等、方向相同的恒定电流并垂直纸面放置。O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点，它们与ab的距离相等。已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度B的大小与该点到通电导线的距离成反比。关于各点的磁感应强度（　　）
A．点和点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．点和点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．在线段上各点的磁感应强度都不可能为零
D．若在点放一小磁针，静止时其北极沿指向点
B
【答案】B
【详解】根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在M N两点产生的磁感应强度大小相等，如图所示根据平行四边形进行合成得到，M点和N点的磁感应强度大小相等，M点磁场向下，N点磁场向上，方向相反，故A错误，B正确；当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度为零，则知O点的磁感应强度为零，故C错误；若在N点放一小磁针，静止时其北极垂直ON指向上，故D错误
两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是(　　)
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
C
两电流在该点的合磁感应强度为0,说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系。根据安培定则可知,在两电流的同侧磁感应强度方向相反,则选项B错误,又I1>I2,故该点距I1远,距I2近,应为c点,选项A错误,C正确;I1(或I2)在d点产生的磁感应强度B1(或B2)的方向与d和导线的连线垂直,如图所示,合磁感应强度不为0,选项D错误。
（多）如图所示，两根平行长直导线相距 2l，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为 、l 和 3l，关于这三点处的磁感应强度（ ）
A. A 处的磁感应强度大小比 c 处大 B. b、c 两处的磁感应强度大小相等
C. a、c 两处的磁感应强度方向相同 D. b 处的磁感应强度为零
AD
二、匀强磁场
所有点磁感应强度的大小相等、方向相同。
磁感线——间隔相等的平行直线
磁感应强度
三、磁通量
A
B
研究电磁感应现象时，需要明确穿过某一面积的磁感线的多少，和它的变化情况，我们引入一个新的物理量——磁通量。
1、定义：
2、定义式：
Φ=BS ⊥
穿过某一面积的磁感线的多少，叫做这个面的磁通量。
3、单位：韦伯 Wb
三、磁通量
（1）当B∥S时,磁通量Φ=？
4、公式理解
Φ=0
（2）当S⊥B垂直时 (3) S B 夹角
Φ = B·S
Φ = B·πr2
Φ = B·Scosθ
Φ = B·Ssinα
Φ = B·S⊥
S：有效垂直面积
磁通量
（4）问题：磁通量与线圈的匝数多少有关么？
（5）问题：若面积中有不同方向的磁场，如何计算Φ
无关，Φ的计算不考虑线圈匝数n．
净磁通 合磁通
5.标量：
如果规定磁感线从蓝色面穿入，磁通量为正；那么磁感线从黄色面穿入，磁通量就为负。
正负不表示大小，正负表示磁感线从 哪个面穿入，运算遵循标量运算法则--代数求和。
Φ > 0
Φ < 0
6. 磁通量的变化量
ΔΦ＝Φ2－Φ1= B · ΔS⊥= ΔB · S⊥
末态磁通量
初态磁通量
例、匝线圈a、b的半径分别为r和2r．线圈a有10匝，线圈b有30匝圆形匀强磁场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∶3 C．1∶4　 D．1∶12
A
与匝数无关，根据Φ＝BS，S为与磁场垂直的有效面积，因此a、b两线圈的有效面积相等，故磁通量之比Φa∶Φb＝1∶1，A正确．
例题：线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，abcd面积S＝0.4 m2，匀强磁场B＝0.6 T，则（1）Φ为多少？（2）线圈以cd为轴逆时针转过120°角，求线圈磁通量的变化量大小？（3）线圈以cd为轴顺时针转过120°角，求则线圈磁通量的变化量大小？
（1）S⊥＝Scos 60°＝0.2 m2 Φ1＝BS⊥＝0.12 Wb．
（2）线圈以cd为轴逆时针方向转过120°角，与现在图形关于水平方向对称，且穿入方向不变，Φ2=Φ1 ΔΦ＝0
（3）线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但此时磁感线穿入方向与原来相反，
故Φ3＝－BS＝－0.24 Wb．
故ΔΦ＝|Φ3－Φ1|＝|－0.24－0.12| Wb＝0.36 Wb．
例题：（1）说明ab中磁通量的方向
（2）比较ab磁通量的大小，
例题：（1）说明ab中磁通量的方向：下
（2）比较ab磁通量的大小， a大