新人教高中物理必修第三册课件13.2磁感应强度 磁通量17张PPT

第
2
磁感应强度 磁通量
学习目标
1.在实验基础上，类比电场强度，定义描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度，并进一步体会微元法和利用物理量之比定义物理量的方法。
2.指导磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3.知道匀强磁场的特点。
4.知道磁通量，会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。
5.了解中国古代在指南针使用方面的情况。
巨大的电磁铁能够吸引成吨的钢铁，小磁体却只能吸起几枚小铁钉，磁场有强有弱，我们怎样定量地描述磁场的强弱呢？
引入
思考
如何描述磁场的强弱和方向呢?
电场
电场力F
F/q表示电场的性质
电荷q
电场强度E
磁场
磁场力F
磁场的性质
电流
磁体
磁感应强度
描述磁场的强弱和方向
一、磁感应强度
1.电流元：很短一段通电导线中的 与 的乘积Il。
导线长度l
电流I
2.控制变量法探究影响通电导线受力的因素
如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的。
(1)保持长度不变，改变 ，观察通电导线 大小来比较磁场力大小。
(2)保持电流大小不变，改变磁场中 ，通过观察通电导线摆动辐度大小比较磁场力大小。
(3)实验结论：当通电导线与磁场方向垂直时，它在同一磁场中所受磁场作用力F的大小，与
和 的乘积成正比。
电流大小
摆动幅度
导线长度
电流I
导线长度L
3.定义：将电流元IL垂直放入磁场,它受到的磁场力F与IL之比叫磁感应强度,用公式表示为

B=
4.单位：特斯拉，符号T
5.量性：矢量——方向
（1）能自由转动的小磁针静止时 所指的方向或 的受力方向
（2）磁感线的切线方向
N极
N极
例.磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉(符号T)，下列单位中与磁感应强度的单位一致的是(　　)
A.　 　 B.　 　
C.　 　 D.
A
例.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: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,而与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
二、匀强磁场
1.定义：磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同。
2.分布情况：
?距离很近两异名磁极间的磁场是匀强磁场(除边缘)
?通电的长直螺线管内部（边缘部分除外）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
3.磁感线：平行且等间距的直线
三、磁通量
1.定义：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.定义式：
3.单位：韦伯 Wb
4.量性：标量，但有正负之分，表示磁感线由正面穿还是由反面穿
5.磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′=Scosθ与B的乘积表示磁通量．
磁场B=Φ/S，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。
例.关于磁通量，正确的说法是(　　)
A．磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量
B．在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大
C．磁通量大，磁感应强度不一定大
D．把某线圈放在磁场中的M、N两点，若放在M处的磁通量比在N处的大，则M处的磁感应强度一定比N处大
C
例.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为(　　)
A．πBR2　　　　　　 B．πBr2
C．nπBR2 D．nπBr2
提示：磁通量与线圈匝数无关，且面积应为穿过磁场有有效面积，即πr2，而并非πR2
B
本课小结
磁感应强度的定义及理解．
2．磁感应强度的大小及方向的判定．
3．对磁通量的理解与计算.
当堂检测
1. 长10 c的通电直导线，垂直磁场方向放入磁场中，通过1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间（匀强磁场）中某处受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度（　　）
A.小于或等于4 T 　　　B.大于或等于4 T
C.等于4 T 　　　D.方向与其所受的磁场力方向一致
C
解析：由安培力的公式有F=BIL，则磁场的磁感应强度 ，方向与所受的磁场力方向垂直。
2. 如图所示为某条形磁铁磁场的部分磁感线。则下列说法正确的是（　　）
A.该磁场是匀强磁场
B.a点的磁感应强度比b点的磁感应强度小
C.a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大
D.a、b两点的磁场方向相反
C
3.如图，矩形线圈abcd的长与宽分别为2L和L，虚线内有界匀强磁场的磁感应强度为B，O1、O2分别为ad、bc的中点，下列判断正确的是（　　）
A.此时穿过线圈abcd的磁通量为2BL2
B.线圈绕ab边向纸外旋转60°角时，穿过线圈的磁通量为BL2
C.线圈绕cd边向纸外旋转60°角时，穿过线圈的磁通量为BL2
D.在线圈绕bc边向纸外旋转60°角的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为BL2
解析：A错：只有一半的线圈在磁场中，所以磁通量Φ1=B·L·L=BL2。
B对：当线圈以ab边为轴从图示位置向纸外转过60°的瞬间，线圈在垂直于磁场方向投影的面积为S=L·2Lcos 60°=L2，磁通量Φ2=BL2。
C错：线圈以cd边为轴向纸外转过60°时，线圈在垂直于磁场方向投影的面积为0，磁通量Φ3=0。
D错：线圈以bc边为轴向纸外转过60°时，线圈在磁场中的部分在垂直于磁场方向投影的面积S′=L·Lcos 60°=0.5L2，磁通量Φ4=0.5BL2，所以穿过线框的磁通量变化量是0.5BL2。
B