6.2 磁感应强度 (共26张PPT) 课件 2024-2025学年高一物理粤教版（2019）必修第三册

(共26张PPT)
第六章 电磁现象与电磁波
第2节 磁感应强度
电磁铁吸引成吨的钢铁
条形磁体吸引小钢球
磁场有强弱之分，比如，实验室中的条形磁体能吸起小钢球，而巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁。那怎样描述磁场的强弱呢？
电场
磁场
＋
F
研究试探电荷
在电场中的受力情况
电场强度
研究磁体或通电
导体在电场中的受力情况
磁感应强度
类比法
1.知道磁感应强度的定义、方向、大小、定义式和单位；
2.知道磁通量的定义，知道其定义式和单位；
3.了解匀强磁场，知道形成匀强电场的原因；
4. 知道磁感应强度与磁通量的关系。
1、磁感应强度的方向：（利用小磁针检测）
一、磁感应强度
物理学规定小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向，规定为该点的磁场方向, 即磁感应强度的方向。
2、磁感应强度的大小
电场强度
思考1：能不能通过N极受力的大小来确定磁感应强度的大小呢？
断裂处形成新的N、S极
不能，因为小磁针不存在单独的一个磁极，它静止时两个磁极所受合力为零，
思考3：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关
导线长度、电流大小、磁场的强弱、放置的方式（导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）
(1)实验方法：控制变量法
（2）方法：用检验电流元受力来研究磁场强弱
（1）电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL
思考2：那么要如何研究磁感应强度的大小呢？
除了磁体，通电导体也在磁场中受力
实 验
探究影响通电导线受力的因素
(通电导线与磁场方向垂直)
长度不变，改变电流大小
电流不变，改变导线长度
电流越大，受力越大
长度越长，受力越大
现象：电流I增大，导线摆动的角度增大； 电流I减小，导线摆动的角度减小。
(2)实验过程及现象：
现象：通电导线L变长，导线摆动的角度增大；通电导线L变短，导线摆动的角度减小。
①保持导体长度L不变，改变电流的大小.
②保持电流I不变，改变导线的长度.
(3)实验结论：
当L不变，I越大，F越大
F∝IL
精确的实验表明：通电导线与磁场方向垂直时
F=BIL
当I不变，L越长，F越大
通电导线与磁场垂直时，它的受力与长度L成正比，与电流I成正比，即与乘积IL成正比
①式中B 是比例系数，它与导线长度和电流大小都没有关系。
F = BIL
②在同一磁场中，无论IL如何变化，B都是相同的。
③在不同磁场中，B 一般不同。
B是能够反映磁场性质的物理量，是由磁场自身决定的，是客观存在。
2、磁感应强度的大小
在导线与磁场垂直的最简单的情况下磁感应强度的大小可表示为
①物理意义：反映磁场的强弱
③B磁感应强度是个矢量，方向与该点磁场的方向一致。
②单位：特（T）
（比值定义法，不成比例关系）
2、磁感应强度的大小
例1：一根长 0.4m 的通电导线，导线中的电流为20A，这条导线与磁场方向垂直时，所受磁场力为0.015N，求磁感应强度的大小。
解：
代入数据得：
B=0.001875T
讨论与交流
在某次讨论活动中，甲、乙两名同学对表达式 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。
1.定义：强弱、方向处处相同的磁场
2.特点：磁感线是一组间隔相同的平行直线
I
二、匀强磁场
3.常见的匀强磁场:
相隔很近的两个异名磁极之间的磁场
通电螺线管内部的磁场
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
4.匀强磁场的磁感线：
二、匀强磁场
●
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●
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●
水平向右
垂直向里
垂直向外
三、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。则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量 。
Φ=BS
2.单位：韦伯，符号：Wb 1Wb=1T·m2
（标量）
3.磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。
磁通量：Φ=BS
①当SB垂直时。
②当B∥S时,
4.磁通量的计算
磁通量： Φ=0
③当磁场B与面积S不垂直：
4.磁通量的计算
磁通量：Φ=BScosθ
S⊥
B
S
（
θ
Φ=BS⊥
(有效面积)
=Scosθ
磁场方向的投影
5.磁感应强度(又称磁通密度)：
穿过单位面积的磁通量
思考与讨论
在图中，如果S2的面积增大，使穿过S1的磁感线都穿过S2，试着在图中画出来，穿过它们的磁通量有什么关系
相等
6.正负：
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；
问题：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，则穿过该平面的磁通量为多少？
则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。
问题：当磁感应强度B、有效面积S中的任何一个发生变化都会引起磁通量的变化，那么磁通量的变化量ΔΦ有哪些表示形式？
(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。
7.磁通量的变化量
1．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
2．在磁感应强度为B0、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　）
A．c、d两点的磁感应强度大小相等
B．a、b两点的磁感应强度大小相等
C．c点的磁感应强度的值最小
D．b点的磁感应强度的值最大
C
3.如图所示，在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A点的磁感应强度大小为(　　)
A．7 T B．1 T
C．5 T D．大于3 T小于4 T
答案
C
4.如图所示，套在条形磁体外的三个线圈的面积S1＞S2＝S3，且“3”线圈在磁体的正中间。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
答案
C
1.磁感应强度的方向：N极所指的方向
2.磁感应强度的大小：
（单位：特T）
3.匀强磁场：磁场强弱、方向处处相同的磁场。
4.磁通量：Φ=BS （标量）
①单位：韦伯，符号：Wb 1Wb=1T·m2
②磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。
Φ=BS
③当SB垂直时
④当B∥S时,磁通量Φ=0
⑤当磁场B与面积S不垂直：
Φ=BScosθ