磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量課件高二上學(xué)期物理人教版2

教學(xué)課件13.2磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量磁感應(yīng)強(qiáng)度勻強(qiáng)磁場磁通量010203目錄CONTENTS磁感應(yīng)強(qiáng)度PART1巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，實(shí)驗(yàn)室中的小磁體只能吸起幾枚鐵釘。磁體磁性的強(qiáng)弱，表現(xiàn)為它所產(chǎn)生的磁場對(duì)磁性物同或電流的作用力的強(qiáng)弱，也就是說磁場也有強(qiáng)弱之分。那么我們?cè)鯓佣康卣J(rèn)識(shí)和描達(dá)磁場的強(qiáng)弱呢?我們已經(jīng)知道的領(lǐng)域：電場電場的基本特性是什么?對(duì)放入其中的電荷有力的作用電場強(qiáng)度：試探電荷所受電場力與電荷量的比值如何描述電場的強(qiáng)弱?規(guī)定正電荷受力方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度方向我們要探索的領(lǐng)域：磁場磁場的基本特性是什么?對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有力的作用如何描述磁場的強(qiáng)弱?用類似電場的研究方法，找出表示磁場方向和強(qiáng)弱的物理量。--類比法類比思想的應(yīng)用電場電場強(qiáng)度磁場磁場強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度方向正試探電荷的受力方向大小F/q方向大小小磁針靜止時(shí)N極所指的方向

？？一、磁感應(yīng)強(qiáng)度1.物理意義：反映磁場的強(qiáng)弱和方向的物理量。2.方向：把小磁針的N極（北極）受力方向或者小磁針靜止時(shí)N極的指向規(guī)定為該點(diǎn)的磁場方向，亦即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況來研究？不能。因?yàn)镹極不能單獨(dú)存在。小磁針靜止時(shí)是所受的合力為零(小磁針N極和S極受力方向相反)，因而不能用測量N極受力的大小來確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

磁場不僅能對(duì)磁體有作用力，還對(duì)通電導(dǎo)體有作用力。能否用很小一段通電導(dǎo)體來檢驗(yàn)磁場的強(qiáng)弱？3.電流元：在物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL叫做電流元①理想模型②不存在孤立的電流元③可以用較長的通電導(dǎo)線來檢

驗(yàn)勻強(qiáng)磁場4.對(duì)電流元的理解：通電導(dǎo)線所受到的磁場力與什么有關(guān)呢？磁場放置位置電流大小磁場中導(dǎo)線長度（相同的磁場）（通電導(dǎo)線與磁場方向垂直）控制變量影響通電導(dǎo)線受力的因素精確的實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí)當(dāng)L

不變，I越大，F(xiàn)

越大當(dāng)I

不變，L

越長，F(xiàn)

越大F∝IL

精確的實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí)，它受力的大小既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比.用公式表示為：式中B為比例系數(shù)F=BIL(1)在同一磁場中，不管I、L如何改變，比值B總是不變的(2)I、L不變，但在不同的磁場中，比值B是不同的4.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度5.定義式：6.單位：特斯拉，簡稱特，國際符號(hào)是T1T=1N/A·m7.對(duì)公式B＝F／IL的幾點(diǎn)說明：1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和小磁針N極受力方向相同，但絕非電流的受力方向3.B是由磁場本身決定的，在電流I、導(dǎo)線長度L相同的情況下，電流所受的力越大，比值B越大，表示磁場越強(qiáng)2.磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是確定的，和小磁針、電流的存在與否無關(guān)

磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場強(qiáng)度E物理意義描述磁場力的性質(zhì)的物理量描述電場力的性質(zhì)的物理量定義式大小由磁場決定與通電導(dǎo)線無關(guān)由電場決定與試探電荷無關(guān)方向磁感線切線方向或小磁針靜止時(shí)N極受力方向電場線切線方向或放入該點(diǎn)正電荷受力方向場的疊加合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和合電場強(qiáng)度等于各電場的場強(qiáng)的矢量和單位1T＝1N/(A·m)1N/C＝1V/m特別提醒：(1)將點(diǎn)電荷放入電場中，F(xiàn)＝qE不需要任何條件。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱由電流受力定義，且必須垂直放置，不垂直時(shí)受力將減小，且力的大小與夾角的大小有關(guān)。8.磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度的區(qū)別

D例2.（單選）(2024山東濰坊期中)一段長為0.5m的導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)通過4A的電流時(shí),受到磁場力的大小為4N,則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能是(

)A.3T

B.1.5T

C.1T

D.0.2TA例3.（多選）(2024陜西寶雞期中)如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),O為半圓弧的圓心,∠MOP=90°,在M、P處各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面,導(dǎo)線中通有垂直紙面向里、大小相等的恒定電流,這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。若將M處長直導(dǎo)線移走,則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)?

)

AC例4.在磁場中放入一條通電導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁場垂直,導(dǎo)線長度為15cm,電流為5A,所受到的磁場力為1.5N。(1)該位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?(2)若將該電流撤去,該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?(3)若將通電導(dǎo)線跟磁場平行放置,該導(dǎo)線受到的磁場力為多大?

答案:(1)2T

(2)2T

(3)0(2)該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,B=2

T。(3)通電導(dǎo)線平行磁場放置時(shí),所受磁場力為零,F=0。

勻強(qiáng)磁場PART2二、勻強(qiáng)磁場1.定義:如果磁場中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,這樣的磁場就叫作勻強(qiáng)磁場。2.勻強(qiáng)磁場的磁感線：是一組相互平行、方向相同、疏密均勻的直線。B3.實(shí)例:距離很近的兩個(gè)平行異名磁極之間的磁場(圖甲),除邊緣部分外,可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場;兩個(gè)平行放置較近的線圈通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場近似為勻強(qiáng)磁場(圖乙)。磁通量PART3AB圖中A、B兩處磁感線的疏密不同，這種不同如何來體現(xiàn)呢？也就是說，我們是怎樣判斷出A、B兩處磁感線的疏密是不同的？在A、B兩處，垂直于紙面方向取同樣的面積S，穿過相同面積磁感線條數(shù)多的地方磁感線就密，磁感應(yīng)強(qiáng)度就大，磁場就強(qiáng)。研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，需要明確穿過某一面積的磁感線的多少，和它的變化情況，我們引入一個(gè)新的物理量——磁通量。2表達(dá)式：Φ＝BS⊥3單位：韋伯（韋）Wb1Wb＝1T·m2S⊥是垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的有效投影面積4標(biāo)量：1定義：穿過某一面的磁感線的多少，叫做這個(gè)面的磁通量。磁通量有正負(fù)：正負(fù)表示磁感線從哪個(gè)面穿入，運(yùn)算遵循標(biāo)量運(yùn)算法則----代數(shù)求和。如圖，用黃色、藍(lán)色區(qū)分平面的兩個(gè)面。如果規(guī)定磁感線從平面的藍(lán)色面穿入，磁通量為正；那么當(dāng)磁感線從平面的黃色面穿入，磁通量就為負(fù)三、磁通量=BSsinθΦ=B⊥SSBθ③B與S成θ角：Φ=BS①B⊥S：②B//S：Φ=05.磁通量的計(jì)算：SBS⊥SBθ=BScosθΦ=BS⊥SB分解磁場法面積投影法

同一平面垂直磁場方向放置，在磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方，磁感線分布越密集，穿過該平面的磁通量越大。當(dāng)B垂直S時(shí)：表示單位面積上的磁通量，反映磁感線的疏密。6.磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值上等于垂直穿過單位面積的磁通量。7.磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)。N匝線圈呢？磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，當(dāng)磁感線從某一面上穿入時(shí)，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時(shí)，磁通量即為負(fù)值。8.條形磁體腰部套圈磁通量為內(nèi)外磁通量之差，，外部的抵消內(nèi)部的磁通量變化ΔФ

＝Ф2－Ф1是某兩個(gè)時(shí)刻穿過某個(gè)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四種形式：

1、B不變，有效面積S變化

2、B變化，S不變

3、B和S同時(shí)變化4.B和S大小都不變,但兩者之間的夾角變9.磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1末態(tài)磁通量初態(tài)磁通量

磁通量的變化量舉例或注意事項(xiàng)B不變,S變?chǔ)う?B·ΔS

例:閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)B變,S不變?chǔ)う?ΔB·S

例:線圈與磁體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)

磁通量的變化量舉例或注意事項(xiàng)B和S都變?chǔ)う?B2S2-B1S1注意:此時(shí)由ΔΦ=Φt-Φ0計(jì)算并判斷磁通量是否變化,ΔΦ≠ΔB·ΔSB和S大小都不變,但兩者之間的夾角變?chǔ)う?BS(sinθ2-sinθ1)

例:線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)例5、如圖所示，兩個(gè)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＜Фb

C.均向上，Фa＝Фb

D.均向下，無法比較A例6.(單選)(