人教版（2019）高中物理必修第三册第十三章第2节磁感应强度 磁通量（共44张PPT）

(共44张PPT)
13.2磁感应强度
磁通量
如何描述磁场强弱？
电场
电场线
电场强度E
磁场
磁感线
磁感应强度B
矢量
一、磁感应强度B
1.物理意义：
描述磁场强弱和方向的物理量
2.磁感应强度的方向：
小磁针静止时N极指的方向
小磁针N极受力的方向
3.磁感应强度的大小：
磁场的方向
电流元
在物理学中，把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。
注意：
孤立的电流元是不存在的！！
相当于电场中的检验电荷
实验：探究影响通电导线受力的因素
如图所示，三块相同的蹄形磁体并排放在桌面上，可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间，导线的方向与磁场的方向垂直。
实验步骤：
（1）当电路接在“2、3”时，调节滑动变阻器使导线中的电流增大时，观察直导线摆动角度的大小，发现角度变大，说明什么？
结论：长度相同时，电流越大，导线受磁场力越大
（2）当电路接在“2、3”时，观察直导线摆动角度的大小；然后把电路改接在“1、4”，发现角度变大，说明什么？
结论：电流相同时，长度越长，通电导线受力越大。
控制变量法
垂直：F最大
平行：F=0
当通电导线和磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L成正比，由于导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积IL成正比，也就是：
B与I和L都没有关系。
比例系数B与磁场有关，描述了磁场的性质
一、磁感应强度B
1.物理意义：
描述磁场强弱和方向的物理量
2.方向：
小磁针静止时N极指的方向
小磁针N极受力的方向
3.大小：
?
4.单位：
特（斯拉），符号T。1
T=1
N/（A·m）
5.矢量：
有大小、有方向，叠加遵循平行四边形定则。
B与F、I、L都无关，取决于磁场本身的性质
一些磁场的磁感应强度
磁感应强度B
电场强度E
物理意义
定义式
大小
方向
场的
叠加
单位
磁感应强度与电场强度的比较
描述电场的力的性质的物理量
?
?
由磁场决定与检验电流无关
由电场决定与检验电荷无关
磁感线切线方向或
小磁针N极受力方向
电场线切线方向或
放入该点正电荷受力方向
合磁感应强度等于
各磁场的磁感应强度的矢量和
合电场强度等于
各电场的场强的矢量和
?
?
描述磁场的力的性质的物理量
例1：磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，导线长，电流强度，若它所受的磁场力
（1）求这个位置的磁感应强度多大？
（2）若导线中电流强度变为，这个位置的磁感应强度B多大？该通电导线受到的磁场力多大？
一、磁感应强度
1
.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
2.关于磁场力、磁感应强度的下列说法，正确的是（
）
A．通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场
B．将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受磁场力一定相同
C．通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度的方向
D．以上说法都不正确
D
3.下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，正确的是（
）
A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D．磁感应强度的方向与小磁针静止后，N极所指的方向相同
BCD
二、匀强磁场
1．磁感应强度的大小相等、方向处处相同的磁场叫匀强磁场。
2．产生方法
（1）距离很近的两个异名磁极之间的磁场（除边缘部分外）
（2）通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）
（3）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。
3.匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线
1.关于匀强磁场，下列说法中正确的是（
）
A．在某一磁场中，若有无数处磁感应强度相同，这个区域里的磁场就是匀强磁场
B．只要磁感线是直线，该处的磁场一定是匀强磁场
C．匀强磁场中的磁感线，必定是相互平行且间距相等的直线
D．距离很近的两个异名磁极之间及通电螺线管内部靠近中间部分的磁场，都可视为匀强磁场
CD
如何比较S1和S2处的磁场强弱？
磁感线的疏密程度
三、磁通量Φ
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。
2.公式：
韦伯，韦，
Wb
3.单位：
4.适用条件：（1）匀强磁场；（2）磁感线与平面垂直。
?
5.有效面积
6.磁通量也可理解为穿过某面积的磁感线的条数。
θ
?
?
?
?
S
B
S
B
7.磁通量是标量，但有正负，当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，磁通量即为负值。
8.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，
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
?
?
变式训练2
B
四、磁场的叠加
当空间内有几种磁场时，空间中某点的磁感应强度等于每种磁场单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和，磁感应强度矢量，叠加遵循平行四边形定则。
四、磁场的叠加问题
C
4.（多选）有一段直导线长为1cm,
通有5A的电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.
1N,
则该点的磁感应强度B的值可能为（
）
A.
1T
B.
0.
5T
C.
2T
D.
2.
5T
CD
随堂检测
1.
关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法正确的是（
）
A.
在B=0的地方，F一定等于零
B.
在F=0的地方，B一定等于零
C.
若B=1T,
I=1A,
L=1m,
则F一定等于1N
D.
若L=1m,
I=1A,
F=1N,
则B一定等于1T
A
2.
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
3.（多选）
BCD
1（多选）.下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是（
）
A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向
B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
BD
基础巩固
2.
有一小段通电导线，长为1cm,导线中电流为5A,把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.
1N,
则该点的磁感应强度B一定是（
）
A.
B=2T
C.
B≥2T
B.
BK2T
D.
以上情况都有可能
C
3.
D
4.
C
5.
能力提升
1.
BC
2.
C
3.
C
4.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.
8T,
磁场有明显的圆形边界，圆心为O,
半径为10cm.现于纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈，圆心均在O处，a线圈半径为10
cm,b线圈半径为15
cm,
问：
（1)
在B减为0.
4T的过程中，a和b中磁通量分别改变多少？
（2)
磁感应强度B大小不变，方向绕直径转过30°过程中，a线圈中磁通量改变多少？
（3)
磁感应强度B大小、方向均不变，线圈a绕直径转过180°过程中，a线圈中磁通量改变多少？