6.2 磁感应强度 课件 高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册(共24张PPT)

(共24张PPT)
6.2 磁感应强度
新粤教版（2019）高中物理必修第三册 第六章
by甘腾胜@20220826
巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，小磁体却只能吸起几枚铁钉。磁场有强弱之分，那么我们怎样定量地描述磁场的强弱呢？
新课引入
用类似于研究电场的方法，我们该用什么样的具体方式来描述磁场？
研究电场
测量电场的强弱和方向
研究磁场
描述磁场的强弱和方向
试探电荷
磁体或通电导线
思考问题
物理学规定：
在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向。
磁感应强度的方向
为什么不通过磁极受力情况的方法来定义磁感应强度的大小？
磁体的南北磁极不能分开单独存在，无法用探究单个磁极受力情况的方法来研究磁感应强度的大小。
磁感应强度的大小
保持通电导线的电流一定时，磁场中的导线的长度越大，导体摆动的幅度越大；
保持通电导线在磁场中的长度一定时，导线中的电流越大，导体摆动的幅度越大。
控制变量法
磁感应强度的大小
1、定义：当通电导线与磁场垂直时，通电导线所受磁场的作用力F与电流I和导线的长度L的乘积成正比。
2、定义式：
3、单位：特斯拉，简称特，符号是T
一些磁场的磁感应强度 / T
磁感应强度的大小
在某次讨论活动中，甲、乙两名同学对表达式B=F/IL提出自己的观点。
甲：通电直导线在磁场中受到的力越大，说明导线所处的磁场越强。
乙：如果将通电直导线撤去，则F=0，说明此时导线所处磁场的磁感应强度为零。
他们的认识有误吗？请说明理由。
磁感应强度的大小
讨论与交流
1、公式B＝F/IL是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，而与F、I、L均无关。
2、在定义式B＝F/IL中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线所受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关。导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同。通电导线受磁场力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零。
3、通电导线所受磁场力的方向不是磁场磁感应强度的方向。
4、磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的“点电荷”。
磁感应强度的大小
理解
理解比值定义法
1、定义B＝F/IL是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关。
2、定义a＝Δv/t、E＝F/q也是比值定义法，被测量的物理量也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的。
磁感应强度的大小
理解
磁感应强度的大小
【练1】(单)关于磁感应强度的定义式B＝F/IL，下列说法正确的是
A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于F/IL
B．磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比
C．磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值
D．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关
D
匀强磁场
1、概念：如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。
2、匀强磁场的磁感线用一些间隔相等的平行直线表示。
磁通量
1、概念：假设在磁感应强度为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。
2、表达式：
3、单位：韦伯，简称韦，符号是Wb
4、
适用条件：①匀强磁场；②磁场与平面垂直
磁通量
讨论与交流
（1）将一个矩形线圈放置于某匀强磁场中，线圈面积越大，磁场穿过线圈的磁通量会越大吗？
（2）如果磁场的方向与所研究的平面S没有垂直而是成一定的角度θ，如图所示，应如何计算磁通量的大小呢？
磁通量
理解
1、若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，Φ＝BScos θ式中Scos θ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”(如图所示)。
磁通量
理解
2、磁通量的正、负
（1）磁通量是标量，但有正、负，若以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即为负值。
（2）若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向磁通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。
3、磁通量的变化量
（1）当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS。
（2）当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。
（3）B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1，但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。
磁通量
理解
4、定性判断
磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时，此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和。
磁感应强度的大小
【练2】(单)如图所示的磁场中与磁场垂直放置两个面积相同的闭合线圈S1、S2，由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是
A．穿过线圈S1的磁通量比较大
B．穿过线圈S2的磁通量比较大
C．穿过线圈S1、S2的磁通量一样大
D．不能比较
A
磁感应强度的大小
【练3】(单)如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为
B
磁感应强度的大小
【练4】(单)如图所示，ab是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平行于ab，当cd竖直向上平移时，电流的磁场穿过圆面积的磁通量将
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．始终为零
D．不为零，但保持不变
C
磁感应强度的大小
【练5】(单)如图所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环A所在的平面内画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外，则穿过B圆内的磁通量
A．为零
B．垂直向里
C．垂直向外
D．条件不足，无法判断
B
磁感应强度的大小
【练6】(单)如图所示，两个同心放置的平面金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量Φa、Φb间的关系是
A．Φa＞Φb　　　　
B．Φa＜Φb
C．Φa＝Φb
D．不能确定
A
磁感应强度的大小
【练7】(单)如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流，a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度
大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度
大小相等，方向相同
D．a、c两点处的磁感应强度
的方向不同
C
磁感应强度的大小
【练8】(单)如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将N处的长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小变为B2，则B2与B1之比为
B