磁感應(yīng)強(qiáng) 磁通量

會計學(xué)1磁感應(yīng)強(qiáng)磁通量※知道磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量※※理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義．并會用定義式進(jìn)行有關(guān)計算．※通過觀察、對比，了解推導(dǎo)過程.第1頁/共33頁巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，實驗室中的小磁鐵只能吸起幾枚鐵釘(如圖所示)．磁體磁性的強(qiáng)弱，表現(xiàn)為它所產(chǎn)生的磁場對磁性物質(zhì)和電流的作用力的強(qiáng)弱，也就是說磁場也有強(qiáng)弱之分．那么我們怎樣認(rèn)識和描述磁場的強(qiáng)弱呢？

第2頁/共33頁第3頁/共33頁第4頁/共33頁1、電場的強(qiáng)弱是用哪個物理量來描述的？2、電場強(qiáng)度是如何定義的？其定義式是什么？+Q+qF(2)定義：將一檢驗電荷放在電場中某一點，檢驗電荷所受的電場力F跟電荷電量q的比值，叫做電場強(qiáng)度。(3)定義式：E=(4)電場強(qiáng)度的方向：物理學(xué)中規(guī)定，電場中某點的電場強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點所受電場力的方向相同。(1)研究方法：將一檢驗電荷放入電場中某一點，分析檢驗電荷所受到的電場力F，計算電場力F與電荷電量q的比值。電場強(qiáng)度一、復(fù)習(xí)引入：第5頁/共33頁二、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：

物理學(xué)中把小磁針靜止時，N極所指的方向規(guī)定為該點磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡稱磁場方向。磁場和電場相似，我們引入磁感應(yīng)強(qiáng)度來描述磁場的大小和方向。第6頁/共33頁特別提醒：①小磁針靜止時N極指向——磁感應(yīng)強(qiáng)度方向．②無論小磁針是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，其N極受力方向是確定的——即磁感應(yīng)強(qiáng)度方向.第7頁/共33頁實驗：探究影響通電導(dǎo)線受力的因素三、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。弘娏髟何锢韺W(xué)中將很短一段通電導(dǎo)線中的電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL叫做電流元1、保持磁場和通電導(dǎo)線的長度不變，改變電流的大小結(jié)論：磁場和通電導(dǎo)線長度不變時，電流越大，導(dǎo)線受力越大。2、保持磁場和電流不變，改變通電導(dǎo)線的長度。結(jié)論：磁場和電流不變時，導(dǎo)線越長受力越大。第8頁/共33頁精確的實驗表明：通電導(dǎo)線和磁場垂直時,導(dǎo)線受力的大小和導(dǎo)線中的電流I成正比，和導(dǎo)線的長度L成正比，即和電流I和長度L的乘積IL成正比。F=BIL1、單位：特斯拉，簡稱特1T=1A·mN3、物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式:B=（電流和磁場方向垂直）ILF2、B為矢量，大小表示磁場的強(qiáng)弱，方向即為磁場的方向。第9頁/共33頁例：磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流是2.5A，導(dǎo)線長1cm,它受的磁場力為5×10-2N，則這個位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？解：B==5×10-22.5×0.01T=2T例題：接上題，如果把導(dǎo)線中的電流增大到5A，這一點的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?該通電導(dǎo)線受到的磁場力多大？解：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場和空間位置決定的，和導(dǎo)線長度L和電流I的大小無關(guān)，所以該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度仍為2T。F=ILB=5×0.01×2N=0.1N第10頁/共33頁3、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的三個注意點：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場本身性質(zhì)的物理量，跟磁場中是否存在通電導(dǎo)線，以及導(dǎo)線的長度L和電流的大小I無關(guān)。(3)導(dǎo)線很短很短時，由B=求得的數(shù)值即可認(rèn)為是導(dǎo)線所在位置那一點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時，通電導(dǎo)線受到的磁場力F一定為零；通電導(dǎo)線受到的磁場力F為零時，磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零。第11頁/共33頁電場強(qiáng)度(E)磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)定義的依據(jù)電場對電荷q有作用力F對電場中任一點F∝q，F(xiàn)/q＝恒量(由電場決定)③對不同點一般恒量的值不同磁場對直線電流IL有作用力F磁場中任一點F與磁場方向、電流方向有關(guān)，只考慮電流方向垂直磁場方向的情況F∝IL

=恒量(由磁場決定)③對不同點一般恒量的值不同定義E＝F/qB＝F/IL物理意義E在數(shù)值上等于電場對單位電荷作用力的大小B在數(shù)值上等于垂直于磁場方向長1m，電流為1A的導(dǎo)線所受磁場力的大小單位1N/C＝1V/m1T＝1N/A·m第12頁/共33頁鞏固練習(xí)1、有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向說法正確的是（）A、B的方向就是小磁針N極所指的方向B、B的方向與小磁針N極的受力方向一致C、B的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向D、B的方向垂直于該處磁場的方向B第13頁/共33頁2、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小下列說法正確的是（）A、通電導(dǎo)線所受磁場力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B、垂直磁場放置的通電導(dǎo)線受力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C、放在同一磁場中兩根通電導(dǎo)線中電流相等時受力大小一定相等D、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)D第14頁/共33頁3、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=下列說法正確的是A、磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨通電導(dǎo)線中電流I的減小而增大B、磁場中的某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨通電導(dǎo)線所受的磁場力F的增大而增大C、通電導(dǎo)線所受的磁場力為零，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D、放置在磁場中1m長的通電導(dǎo)線，通過1A的電流，受到的安培力為1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是1TC第15頁/共33頁4、下列說法正確的是（）A、磁場中某一點的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以這樣測定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點，導(dǎo)線受到的磁場力F與該導(dǎo)線的長度L，通過的電流I乘積IL的比值，即為該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。B、通電導(dǎo)線在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=只是定義式，它的大小取決于場源以及磁場中的位置，與I、L以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)D、通電導(dǎo)線所受磁場力的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小無關(guān)C第16頁/共33頁

5、在磁場中的同一位置,先后引入長度相等的直導(dǎo)線a和b，a、b導(dǎo)線的方向均與磁場方向垂直，但兩導(dǎo)線中的電流不同，因此所受的力也不一樣，下面的幾幅圖像表現(xiàn)的是導(dǎo)線所受的力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系。a、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù)，在圖像中各描出一個點。在A、B、C、D四幅圖中，正確的是哪一幅或哪幾幅（）BCabOIFabOIFbIFaObIFaOABCD第17頁/共33頁磁感應(yīng)強(qiáng)度（1)大小B=（條件：電流I和磁場方向垂直）（2）方向：小磁針靜止時N極所指的方向為該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向（3）物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量小結(jié):第18頁/共33頁

若在某一空間中某一點同時存在幾個磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2、B3、B4，則此空間中該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多少？如何計算？思維拓展第19頁/共33頁像電場一樣，磁場也服從疊加原理．如果有幾個磁場同時存在，則它們的磁場互相疊加，這時某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度就等于各個磁場在該點磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和．

第20頁/共33頁磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，它可以分解為幾個分量．(1)如果北半球某處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與水平方向的夾角為θ，那么該處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量和豎直分量各為多大？(2)如果地理南、北極和地磁北、南極是重合的，那么在赤道上空磁場的豎直分量是多大？在極地上空地磁場的水平分量是多大？

第21頁/共33頁答案：首先弄清矢量分解的原則．(1)因為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，與水平方向的夾角為θ，所以地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量和豎直分量分別為：B水＝Bcosθ；B垂＝Bsinθ；(2)在赤道上空，因為θ＝0°，故有B垂＝0；在極地上空，因為θ＝90°，故有B水＝0.第22頁/共33頁三、磁通量定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場當(dāng)中，有一個與磁場方向垂直的平面S，B和S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量公式:Φ＝BS單位：韋伯符號：Wb1Wb=1T·m2第23頁/共33頁對公式的理解1.B是勻強(qiáng)磁場或可視為勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度2.公式只適用于S⊥B，若S與B不垂直，則S為與磁場垂直方向的投影面積當(dāng)磁場B與S垂直,磁通量最大Φ=BS當(dāng)B∥S時,磁通量最小Φ=0當(dāng)磁場B與面積S不垂直,Φ<BSΦ=BSsinθ,θ是B與S的夾角由Φ＝BS可得：B=Φ/S，B即為穿過單位面積的磁通量，叫做磁通密度，也就是磁感應(yīng)強(qiáng)度第24頁/共33頁面積S＝0.5m2的閉合金屬圓線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場與環(huán)面垂直時，穿過環(huán)面的磁通量是_______；當(dāng)金屬圓環(huán)轉(zhuǎn)過90°，環(huán)面與磁場平行時，穿過環(huán)面的磁通量是_______0.2Wb0第25頁/共33頁如圖，線圈平面與水平方向成θ角，磁感應(yīng)線豎直向下，設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S，則Ф＝_________dθbcaBBScosθ第26頁/共33頁2.磁通量的意義可以用磁感線形象的說明1.Φ是標(biāo)量，但有方向，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(fù)3.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)對公式的理解第27頁/共33頁如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直，則穿過兩環(huán)的磁通量Фa和Фb大小關(guān)系為()A.均向上，Фa＞Фb

B.均向下，Фa＜ФbC.均向上，Фa＝Фb

D.均向下，無法比較A第28頁/共33頁6.磁通量的變化磁通量變化ΔФ

＝Ф2－Ф1是某兩個時刻穿過某個平面S的磁通量之差，即ΔФ取決于末狀態(tài)的磁通量Ф2與初狀態(tài)磁通量Ф1的代數(shù)差磁通量的變化一般有三種形式

1、B不變，有效面積S變化

2、B變化，S不變

3、B和S同時變化第29頁/共33頁如圖所示,一矩形線框,從.abcd位置移動到a′b′c′d′位置的過程中,關(guān)于穿過線框的磁通量情況下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動)()A.一直增加B.一直減少C.先增加后減少D.先增加,再減少直到零,然后再增加,然后再減少adcba′b′d′c′D第30頁/共33頁如圖所示，套在條形磁鐵外的三個線圈，其面積S1＞S2=S3，且“3”線圈在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為Ф1、Ф2、Ф3則它們的大小關(guān)系是()A、Ф1>Ф2>Ф3

B、Ф1>Ф2=Ф3

C、Ф