高中物理人教必修三第13章第2節(jié)磁感應強度 磁通量課件

1、磁感應強度 磁通量人教版高中物理 必修3新知導入在研究電場時，我們通過分析檢驗電荷在電場中的受力情況引入了電場強度這個物理量，用它來描述電場的強弱和方向。磁場也有強弱之分，巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，小磁體卻只能吸起幾枚鐵釘。那么我們怎樣定量地描述磁場的強弱呢？新知講解一、磁感應強度1.磁感應強度的方向小磁針N極(北極)的受力方向或小磁針靜止時N極的指向，規(guī)定為該點的磁場方向，即磁感應強度的方向。思考1：磁感應強度的大小能否從小磁針受力的情況來研究?參考答案：不能，因為N極不能單獨存在，因而不可能測量N極受力的大小，也就不可能確定磁感應強度的大小了。新知講解思考2：磁場不僅能對磁體有作用力，

2、還對通電導體有作用力。能否用很小一段通電導體來檢驗磁場的強弱?參考答案：能用很小一段通電導體來檢驗磁場的強弱，這樣既可以知道導線中電流的大小，又能測量導線的長度，從而可以進行定量的研究。2.電流元在物理學中，把很短一段通電導線中的電流 I 與導線長度 l 的乘積 IL叫作電流元。新知講解理想模型：很短一段通電導線中的電流。 不存在孤立的電流元。要使導線中有電流，就要把它接到電源上，所以孤立的電流元是不存在的?？梢杂幂^長的通電導線來檢驗勻強磁場。如果要研究的那部分磁場的強弱、方向都是一樣的，我們也可以用比較長的通電導線進行實驗，從結(jié)果中推知電流元的受力情況。新知講解演示：探究影響通電導線受力的因

3、素實驗器材蹄形磁體、學生電源、導體棒、細線、導線、支架。實驗方法:控制變量法實驗步驟1.將一根直導線水平懸掛在磁體的兩極間，導線的方向與磁場的方向（由下向上）垂直。新知講解2.保持通電導線的長度不變，探究磁場力與電流的關(guān)系。（1）學生電源與1.4相連，改變電路中電流。（2）有電流通過時，導線將擺動一定角度，觀察電流增大時，導線擺動的角度的大小。1 2 3 43. 保持磁場和導線中的電流不變，學生電源與2.3相連，導線擺動的角度的大小，探究磁場力與導線的長度的關(guān)系。新知講解現(xiàn)象：電流越大，導線的偏角 。導線越長，導線的偏角。 越大越大新知講解實驗結(jié)論電流越大，導線所受的磁場力 。導線越長，導線所

4、受的磁場力。越大越大分析了很多實驗事實后人們認識到，通電導線與磁場方向垂直時，它受力的大小既與導線的長度 L 成正比，又與導線中的電流 I 成正比，即與 I 和 L的乘積 IL 成正比，用公式表示就是F ILB。新知講解3.磁感應強度（1）定義：在導線與磁場垂直的情況下，所受的磁場力 F 跟電流 I 和導線長度 L 的乘積 IL 的比值叫磁感應強度。（2）磁感應強度的大小 （ B、L兩者垂直）（3）單位：磁感應強度 B 的單位由 F、I 和 L 的單位決定。在國際單位制中，磁感應強度的單位是特斯拉，簡稱特，符號是 T，即新知講解（4）對磁感應強度的理解B、L兩者垂直，B為勻強磁場的磁感應強度；

5、此時通電導線受到磁場力為最大。當B、L平行時導線受磁場作用力為零。當B、L成任意角時，力F在最大值與0之間。磁感應強度的定義式也適用于非勻強磁場，這時L應很短，IL稱為“電流元”，相當于靜電場中的“試探電荷”。新知講解（5）磁感應強度的矢量性磁感應強度的方向與該點磁場方向相同，即為該點小磁針N極受力方向或該點靜止小磁針N極所指的向，不是該點電流元的受力方向。注意：磁感應強度B是由磁場本身（場源和該點在場中的位置）決定，B與IL、F、磁針無關(guān)，不能認為B與F成正比而與IL成反比。新知講解一些磁場的磁感應強度人體器官內(nèi)的磁場 10-1310-9地磁場在地面附近的平均值 510-5我國研制的作為磁譜

6、儀核心部件的大型永磁體中心的磁場 0.1346電動機或變壓器鐵芯中的磁場 0.8 1.7電視機偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)的磁場 約0.1實驗室使用的最強磁場 瞬時103恒定37中子星表面的磁場 106108原子核表面的磁場 約1012新知講解二、勻強磁場1.勻強磁場:磁場中各點的磁感應強度的大小相等、方向相同，這個磁場叫作勻強磁場。勻強磁場的磁感線用一些間隔相等的平行直線表示。2.常見的勻強磁場（1）距離很近的兩個平行異名磁極之間的磁場，除邊緣部分外，可以認為是勻強磁場。兩個平行放置的異名永磁體磁極間的勻強磁場新知講解（2）通電螺線管內(nèi)部的磁場I（3）兩個平行放置的通電線圈之間的勻強磁場兩個平行放置較近的線圈

7、通電時，其中間區(qū)域的磁場近似為勻強磁場。這種裝置在電子儀器中常常用到。BII新知講解三、磁通量1. 磁感線的疏密程度表示了磁場的強弱。思考討論：在圖中，S1 和S2 兩處磁感線的疏密不同，這種不同是如何體現(xiàn)的呢？S1S2 B如果在 S1和 S2處，在垂直于紙面方向取同樣的面積，穿過相同面積磁感線條數(shù)多的就密，磁感應強度就大。新知講解2.磁通量在磁感應強度為 B 的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為 S，我們把 B 與 S 的乘積叫作穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。SB用字母 表示磁通量，則 BS BS新知講解2. 公式：在勻強磁場中，公式為=BSSSB如圖磁通量:=BS=B S即：

8、垂直于磁感應強度 B的方向的投影面積 S與 B 的乘積表示磁通量。說明：S表示某一面積在垂直于磁場方向上的投影面積。當磁場BS垂直，磁通量最大=BS；當B與S不垂直，BS。新知講解過一個平面若有方向相反的兩個磁通量，這時的合磁通為相反方向磁通量的代數(shù)和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)當BS時，磁通量最小=03.磁通量是標量，但有正負若取某方向穿入平面的磁通量為正，則反方向穿入該平面的磁通量為負。新知講解4.在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯（weber），簡稱韋，符號是 Wb。1Wb 1Tm 25.從 BS 可以得出:B /S 表示磁感應強度的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積

9、的磁通量。6. 磁通量的變化21磁通量的變化一般有三種形式： (1)B不變，S變化； (2)B變化，S不變； (3)B和S同時變化。新知講解思考與討論：磁通量在今后的學習中有著重要應用。在圖中，如果 S2 的面積增大，使穿過 S1 的磁感線都穿過 S2 ，試著在圖中畫出來，穿過它們的磁通量有什么關(guān)系？S1S2 B磁通量的另一個形象定義就是穿過某一面積的磁感線的條數(shù)。由于穿過它們的磁感線的條數(shù)相等，所以穿過它們的磁通量相等。新知講解STSE指南針與鄭和下西洋磁針能夠指向南北，是因為地磁場的存在。地球的地理兩極與地磁兩極并不重合。磁針并非準確地指南或指北，其間有一個交角，這就是地磁偏角。地磁偏角的

10、數(shù)值在地球上的不同地點是不同的地理兩極與地磁兩極不重合地磁的南極地理北極地理南極地磁的北極課堂練習1.下列關(guān)于磁感應強度方向的說法中正確的是（）A磁場中某點的磁感應強度的方向規(guī)定為小磁針靜止時北極所指的方向 B磁場中某點的磁感應強度的方向與小磁針S極在此處的受力方向一致 C磁場中某點的磁感應強度的方向由試探電流元在此處的受力方向決定 D如果把磁場中的通電導線撤去，磁場中磁感應強度為零 A課堂練習2.我國擁有世界上最大的單口徑射電望遠鏡，被稱為“天眼”，如圖所示。“天眼”“眼眶”所圍圓面積為S，其所在處地磁場的磁感應強度大小為B，與“眼眶”平面平行、垂直的分量分別為Bl、B2，則穿過“眼眶”的磁

11、通量大小為（）A0 BBS CB1S DB2S D課堂練習3.如圖所示的磁場中豎直放置兩個面積相同的閉合線圈S1、S2由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量大小關(guān)系正確的是（）A穿過線圈S1的磁通量比較大 B穿過線圈S2的磁通量比較大 C穿過線圈S1、S2的磁通量一樣大 D不能比較S1S2BA課堂練習4面積是0.50m2的導線環(huán)，處于磁感應強度為2.010-2T的勻強磁場中，環(huán)面與磁場垂直。則穿過該導線環(huán)的磁通量等于（）A2.510-2 Wb B1.510-2Wb C1.010-2Wb D4.010-2WbC拓展提高1.地球是一個巨大的磁體，其表面附近的磁感應強度約為310-5510-5T，有些生

12、物體內(nèi)含有微量強磁性物質(zhì)。研究表明：鴿子正是利用體內(nèi)所含有的微量強磁性物質(zhì)在地磁場中所受的作用來幫助辨別方向。如果在鴿子的身上綁一塊磁體材料，且其附近的磁感應強度比地磁場更強，則（）A鴿子仍能辨別方向 B鴿子更容易辨別方向 C鴿子會迷失方向 D不能確定鴿子是否會迷失方向 C拓展提高2.下列說法正確的是（）A根據(jù)公式B=F/ 可得，磁場中某點的磁感應強度B跟F，I，L都有關(guān) B電流在磁場中某點不受磁場力作用，則該點的磁感應強度一定為零 C由E=F/q 可知，電場中某點的場強與該點檢驗電荷所受的電場力成正比 D由E=F/ q 可知，場中某點電荷所受的電場力大小與該點場強的大小成正比 D拓展提高3.

13、 關(guān)于電場強度和磁感應強度，下列說法中正確的是（）A由E=F/q 知，E與F成正比、與q成反比 B電場中某點電場強度的方向與在該點帶正電的檢驗電荷所受電場力的方向相同 C由B=F /IL 知，B與F成正比、與I成反比 D磁場中某點磁感應強度的方向與放入磁場中的通電直導線所受安培力的方向相同 B課堂總結(jié)1.小磁針N極(北極)的受力方向或小磁針靜止時N極的指向磁感應強度的方向。2.電流元是理想模型：很短一段通電導線中的電流。3.磁感應強度的大?。?（ B、L兩者垂直）4.磁場中各點的磁感應強度的大小相等、方向相同，這個磁場叫作勻強磁場。5.在勻強磁場中，磁通量：=BS（S與磁場方向垂直的平面）。板書設計一、磁感應強度1.磁感應強度的方向小磁針N極(北極)的受力方向或小磁針靜止時N極的指向。2.電流元理想模型：很短一段通