13.2 磁感应强度 磁通量 教学课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册(共18张PPT)

(共18张PPT)
学 习 目 标
1.理解磁感应强度B的定义，知道其单位是特斯拉。
2.会用公式F=BIL来解决有关问题。
3.知道磁通量的定义，知道 Φ=BS的适用条件，能利用此公式进行相关计算。
第十三章 电磁感应与电磁波初步
第二节 磁感应强度 磁通量
【重点】1.磁感应强度的定义
2.磁通量的概念及计算
【难点】1. 磁感应强度的计算
2. 磁通量的计算
基础知识整合
（一）磁感应强度
精确的实验表明，通电导线与磁场方向垂直时，通电导线在磁场中受到的磁场力的大小，既与导线的长度成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和的乘积I成正比，用公式表示为F= IB。
式中B与导线的长度和电流的大小都没有关系。
结论：
（1）在同一磁场中，不管I、如何改变，比值B总是不变的。
（2）I、不变，但在不同的磁场中，比值B是不同的。
（3）可见，B是由磁场本身决定的，在电流、导线长度相同的情况下，电流所受的磁场力越大，比值B越大，表示磁场越强。
磁感应强度B的定义式为
磁感应强度B的单位由F、I、和的单位决定。在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号T，即
（二）匀强磁场
1.定义：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.分布情况：距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场，除边缘部分外，可以认为是匀强磁场。
3.表示方法：匀强磁场的磁感线是间距相等、方向相同的平行直线。
（三）磁通量
在电场中，电场线的疏密表示电场强度的大小。同样，磁场中的磁感线疏密也表示磁场强度的大小。
换一种方式思考：在相同的面积情况下，通过的磁感线根数越多，磁场强度越大。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Φ表示磁通量，则
Φ=BS
如果磁感应强度B不与我们研究的平面垂直，例如下图中的S，这时，我们就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。
磁通量的单位，在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号Wb。
1Wb=1T
从Φ=BS可以得出B=，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。
重难点探究
一、电场强度E与磁感应强度B的对比
电场强度E 磁感应强度B
定义式
物理意义 描述电场的强弱和方向 描述磁场的强弱和方向
方向 该点的正电荷受电场力的方向 该点的小磁针N极受磁场力的方向
单位 1N/C=1V/m 1T=1N/(A
共同点 都是矢量，都遵循矢量运算法则
二、磁通量的理解与计算
1.在公式Φ=BS中，B与S必须互相垂直，如图所示。
2.如果B与S不垂直，应用B乘S在垂直磁场方向上的投影,即Φ=B=BScos或Φ=SBsin(Bsin为B在垂直于平面S方向上的分量），如图所示
3.磁通量不是矢量而是标量，但有正、负之分，其正、负表示与规定的平面的正面相同还是相反。磁通量的意义可以用磁感线的条数形象地说明，如果从正面穿过平面S的磁通量大小为Φ，从反面穿过平面S的磁通量大小为，那么Φ-的大小可以理解为：与相反方向穿过平面S的磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数。
4.磁通量的变化量△Φ=-
由公式Φ=SBsin可知，改变磁通量的基本方法有三种：①改变磁感应强度B的大小；②改变处在磁场中闭合回路的面积S的大小：③改变B与S之间的夹角大小。
课 堂 检 测
1.下列关于磁感应强度说法，正确的是( )
A.由知,磁感应强度B的方向就是磁场力F的方向
B.磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量
C.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为0
D.若有一小段长为l、通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是
1.答案：B
2.磁场的磁感线分布如图所示，为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过的磁通量分别为且都不为0。则下列判断正确的是( )
A.最大 B.最大 C.最大 D.相等
2.答案：A
解析：根据“穿过某平面的磁通量等于在磁场中穿过该平面的磁感线的条数”，结合图示磁感线的分布可知，，选项A正确。
3.如图所示，A、B为两个同心圆环，当一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环时，A环的磁通量为,B环的磁通量为，则有关磁通量、的大小关系，下列说法正确的是( )
A. B.＞ C.= D.无法确定
3.答案：C
解析：只有A环内有磁场，由A环与B环构成的环内没有磁场，所以A环和B环的磁通量是相等的，即
，故A、B、D错误，C正确。
4.如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量分别为和，则( )
A. B. C. D.不能判断
5.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，有一矩形线圈abcd，且ab=，ad=，通有逆时针方向的电流，让它绕cd边转过某一角度时，线圈平面与磁场夹角为θ，则( )
A.穿过线圈的磁通量为Bsinθ B.穿过线圈的磁通量为Bcosθ
C.图示时刻穿过线圈的磁通量为0 D.图示时刻穿过线圈的磁通量为B
6.如图所示，一矩形线框abcd的边ab与一根长通电直导线平行放置，且直导线在线框的右侧，在直导线从右向左移动到线框的左侧的过程中，关于穿过线框的磁通量变化的说法正确的是( )
A.先增加后减小 B.先增加后减小，再增加
C.先增加后减小，再增加再减小 D.先增加后减小，再增加再减小，最后一直不变
6.答案：C
解析：直导线左侧的磁场越靠近直导线磁场越强，线框都在直导线左侧时，穿过线框的磁场越强，穿过线框的磁通量越大，在ab边与直导线重合时穿过线框的磁通量最大；再向左移动，直导线右边的磁场方向向里、左边向外，左右抵消，磁通量减小，到直导线在cd中点位置时穿过线框的磁通量最小，再向左移动，穿过线框的磁通量逐渐增大，在cd边和直导线重合时穿过线框的磁通量最大；再向左移动，越远离直导线的位置磁场越弱，穿过线框的磁通量越小。综合可知穿过线框的磁通量先增加后减小，再增加再减小，选项C对。