【公開課】磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 課件-2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

13.2磁感應(yīng)強(qiáng)度

磁通量課堂引入巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，通過(guò)電磁力的作用列車也可以懸浮起來(lái)，而小磁體卻只能吸起幾枚鐵釘——磁場(chǎng)有強(qiáng)弱之分。

那么，我們?cè)鯓佣康孛枋龃艌?chǎng)的強(qiáng)弱呢？如何描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向呢?電場(chǎng)電場(chǎng)力FF/q表示電場(chǎng)的性質(zhì)電荷q電場(chǎng)強(qiáng)度E磁場(chǎng)磁場(chǎng)力F磁場(chǎng)的性質(zhì)電流磁體

磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向類比法1、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：（利用小磁針檢測(cè)）

一、磁感應(yīng)強(qiáng)度

物理學(xué)規(guī)定小磁針N極(北極)的受力方向或小磁針靜止時(shí)N極的指向，規(guī)定為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。

思考：通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力與哪些因素有關(guān)?

導(dǎo)線長(zhǎng)度、電流大小、磁場(chǎng)的強(qiáng)弱、放置的方式（導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行、垂直及任意夾角受力情況不同）2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。海?）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法（2）方法：用檢驗(yàn)電流元受力來(lái)研究磁場(chǎng)強(qiáng)弱（1）電流元：很短的一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL①保持磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改變電流的大小。②保持磁場(chǎng)和導(dǎo)線中的電流不變，改變通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度。（4）實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果結(jié)論：在通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和磁場(chǎng)不變時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力就越大。結(jié)論：在通電導(dǎo)線的電流和磁場(chǎng)不變時(shí)，導(dǎo)線越長(zhǎng)，導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力就越大?，F(xiàn)象：電流越大，導(dǎo)線的偏角越大?，F(xiàn)象：電流I增大，導(dǎo)線擺動(dòng)的角度增大；電流I減小，導(dǎo)線擺動(dòng)的角度減小。一、磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象：現(xiàn)象：通電導(dǎo)線L變長(zhǎng)，導(dǎo)線擺動(dòng)的角度增大；通電導(dǎo)線L變短，導(dǎo)線擺動(dòng)的角度減小。1.保持導(dǎo)體長(zhǎng)度L不變，改變電流的大小2.保持電流I不變，改變導(dǎo)線的長(zhǎng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)L不變，I越大，F(xiàn)越大當(dāng)I不變，L越長(zhǎng)，F(xiàn)越大F∝IL精確的實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)F=BIL1、定義：3、單位：4、方向：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。

特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是

T磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,方向與該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致2、公式：一、磁感應(yīng)強(qiáng)度5、意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量6.注意：（1）B與L、I、F無(wú)關(guān)，與場(chǎng)源和該點(diǎn)在場(chǎng)中的位置有關(guān)。（2）用B=F/IL計(jì)算時(shí)，導(dǎo)線電流的方向與磁場(chǎng)方向必須垂直。通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)受到磁場(chǎng)力最大，平行時(shí)為零。一、磁感應(yīng)強(qiáng)度1）當(dāng)I

B，F(xiàn)=BIL2）當(dāng)I

//

B，F(xiàn)=0BIBIBI

I

B

I//BF最大=BILF=0一、磁感應(yīng)強(qiáng)度7.安培力：指磁場(chǎng)對(duì)電流的力BIL有效3）當(dāng)I與B斜交

，夾角為，F(xiàn)=BILsin

8、磁場(chǎng)的疊加：若某一空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，空間的磁場(chǎng)應(yīng)由這幾個(gè)磁場(chǎng)疊加而成，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則有：B=B1+B2+B3……（矢量和），用平行四邊形法則運(yùn)算。一、磁感應(yīng)強(qiáng)度dba1.定義：強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)2.特點(diǎn)：磁感線是一組間隔相同的平行直線3.常見的勻強(qiáng)磁場(chǎng):1）相隔很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)2）通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)3）相隔一定距離的兩個(gè)平行放置的線圈通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)I二、勻強(qiáng)磁場(chǎng)4.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線：思考：磁場(chǎng)穿過(guò)面積相等的S1與S2。穿過(guò)的量相等嗎？答案：S1大BS1S23.單位：Wb（韋伯）1.定義：設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通。符號(hào)ΦB1S1三、磁通量2.公式：

Φ=BS4.標(biāo)量：但有正負(fù)（表示方向）磁通量是標(biāo)量,運(yùn)算遵循標(biāo)量運(yùn)算法則(代數(shù)求和)5.物理意義：磁通量反映了穿過(guò)這個(gè)平面磁感線的凈條數(shù)。SB1B26.磁通量的變化：（條件：B?S)Φ=(B1-B2)SΦ=B1S1?Φ=Φ1-Φ2=BSsinaΦ=B⊥SSBa③B與S成a角：Φ=BS①B⊥S：②B//S：Φ=08.磁通量的計(jì)算式：SBS⊥SBθ=BScosθΦ=BS⊥SB三、磁通量分解磁場(chǎng)法面積投影法【典例3】關(guān)于磁通量的概念，以下說(shuō)法中正確的是 (

)A．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，穿過(guò)閉合回路的磁通量也越大B．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，則穿過(guò)閉合回路的磁通量也越大C．穿過(guò)線圈的磁通量為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D．磁通量發(fā)生變化，一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的解析閉合電路的面積與垂直穿過(guò)它的磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積叫作磁通量。計(jì)算公式：Φ＝BS，式中的S可以理解為有效面積，即與磁場(chǎng)垂直的面積。磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，有效面積不一定大，所以磁通量不一定大，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)有效面積為零，磁場(chǎng)不為零時(shí)，磁通量一定為零，選項(xiàng)C正確；磁通量發(fā)生變化，可能是磁場(chǎng)發(fā)生變化，也可能是有效面積發(fā)生了變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

例4:

如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，則： (1)穿過(guò)平面的磁通量為多少？ (2)若使框架繞OO′軸轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，則穿過(guò)線框平面的磁通量為多少？ (3)若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，則穿過(guò)線框平面的磁通量為多少？ (4)若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)，則穿過(guò)線框平面的磁通量變化了多少？典例分析

例5：

如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過(guò)a、b兩線圈的磁通量之比為(

) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1A++++++思考：若在a、b間加一垂直紙面向里的磁場(chǎng)，哪個(gè)線圈磁通量大？典例分析

例6：如圖所示，兩個(gè)同心放置的平面金屬圓環(huán)，條