5.3 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 -魯科版高中物理選修3-1課件(共24張PPT)

第3節(jié)

磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量電場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的試探電荷有電場力的作用.復(fù)習(xí)引入如何描述電場的強(qiáng)弱和方向？磁場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有力的作用要想描述磁場，我們引入磁感應(yīng)強(qiáng)度，如何確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向？思考一、磁場的方向物理學(xué)中規(guī)定：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向即為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，也就是該點(diǎn)的磁場方向。那么磁場大小如何描述?二、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度：等于穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)（1）物理意義：描述磁場的強(qiáng)弱和方向（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁感線密集；磁感應(yīng)強(qiáng)度小的地方，磁感線稀疏

；磁感線的疏密反映了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．（4）磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，既有大小，又有方向．磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)磁場的方向也就是小磁針靜止時(shí)N極指向．（3）單位：單位是特斯拉，簡稱特，符號是T.1T=16磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場強(qiáng)度E物理意義描述磁場的力的性質(zhì)的物理量描述電場的力的性質(zhì)的物理量定義單位面積磁感線的條數(shù)E=F/q大小由磁場決定由電場決定與檢驗(yàn)電荷無關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的比較方向磁感線切線方向或小磁針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1.磁感應(yīng)強(qiáng)度反映什么性質(zhì)？物理意義：B是表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量，是描述磁場力的性質(zhì)的物理量，是矢量。2.若在某一點(diǎn)同時(shí)存在幾個(gè)磁場，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B如何？若某一空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場，空間的磁場應(yīng)由這幾個(gè)磁場疊加而成，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)算問題思考1．如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場．2．產(chǎn)生方法(1)距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(除邊緣部分外)；(2)通電螺線管內(nèi)部的磁場(除邊緣部分外)(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．二、勻強(qiáng)磁場相互平行方向相同間隔均勻1．定義：穿過某一平面的磁感線條數(shù)，且為穿過平面的磁感線的凈條數(shù)．2．計(jì)算：Φ＝BS(1)公式運(yùn)用的條件：①勻強(qiáng)磁場；②磁感線與平面垂直．(2)勻強(qiáng)磁場中，若磁感線與平面不垂直，公式Φ＝BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向的投影面積．3．磁通量是標(biāo)量，有正、負(fù)之分．磁通量的正、負(fù)既不表示大小，也不表示方向，它表示磁通量從某一個(gè)面穿入還是穿出，若規(guī)定穿入為正，則穿出為負(fù)，反之亦然．三、磁通量4．與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B主要描述磁場中某點(diǎn)的磁場情況，與位置對應(yīng)；而磁通量用來描述磁場中某一個(gè)給定面上的磁場情況，它與給定面對應(yīng)．(2)由Φ＝BS得B＝Φ/S，即為磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一定義式，表示穿過垂直于磁場方向的單位面積的磁感線條數(shù)，所以B又叫做磁通密度．5．與磁感線條數(shù)的關(guān)系：磁通量是指穿過線圈面積的磁感線的“凈條數(shù)”，當(dāng)有不同方向的磁場同時(shí)穿過同一面積時(shí)，磁通量指的是合磁場的磁感線穿過其面積的條數(shù)，即此時(shí)的磁通量為合磁通量．在勻強(qiáng)磁場B中，若磁感線與平面不垂直，公式Φ＝BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積．Φ＝BScosθ.式中Scosθ即面積S在垂直于磁感線方向的投影，我們稱為“有效面積”．S在垂直于磁感線方向的投影磁通量也可理解為穿過某面積的磁感線的條數(shù)，當(dāng)有方向相反的兩簇條數(shù)相同的磁感線穿過某面積時(shí)，該面積上的磁通量為零．4．物理意義：磁通量表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)．對于同一個(gè)平面，當(dāng)它跟磁場方向垂直時(shí)，磁通量最大．當(dāng)它跟磁場方向平行時(shí)，沒有磁感線穿過它，則磁通量為零．θΦ最大Φ較小Φ=03、標(biāo)量，單位：韋伯（Wb）

1Wb=1Tm2例．如圖所示，線圈平面與水平方向夾角θ＝60°，磁感線豎直向下，線圈平面面積S＝0.4m2，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.6T，則穿過線圈的磁通量Φ為多少？解析：把S投影到與B垂直的方向，則Φ＝B·Scosθ＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb.思維流程：S向與B垂直的方向做投影求投影面積求磁通量典例精析5．磁通量的變化磁通量的變化等于平面末狀態(tài)的磁通量減去初狀態(tài)的磁通量．磁通量的變化，一般有三種情況：(1)B不變，S變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS(2)B變化，S不變，則ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S(3)當(dāng)B和S同時(shí)變化時(shí)，ΔΦ＝Φ2－Φ1，但ΔΦ

≠ΔB·ΔS.特別提醒：計(jì)算穿過某一平面的磁通量的變化時(shí)，要明確磁通量是穿入還是穿出平面，即要注意初、末磁通量的正、負(fù)，當(dāng)平面轉(zhuǎn)過180°時(shí)，磁通量的變化量ΔΦ＝|Φ1－Φ2|＝2BS.

一個(gè)單匝線圈ABCD水平放置，有一半面積處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，線圈面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)線圈繞BC邊為軸轉(zhuǎn)過45°時(shí),則穿過線圈的磁通量的變化量為(

)例2【方法總結(jié)】公式Φ＝BS中的S不是平面的實(shí)際面積，而是平面處于磁場中的面積．若磁場與平面不垂直，S為有效面積．1.下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電場強(qiáng)度的方向的說法，正確的是(

)A．電場強(qiáng)度的方向與電荷所受的電場力的方向相同B．電場強(qiáng)度的方向與正電荷所受的電場力的方向相同C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針靜止后，N極所指的方向相同正電荷在電場中受力的方向規(guī)定為電場中該點(diǎn)的電場方向磁場中小磁針靜止時(shí)N極所指的方向或N極的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向答案：BCD課堂練習(xí)2.下列關(guān)于磁通量和磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是(

)A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與磁通量成正比B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小取決于磁場本身C．穿過垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向某面積的磁感線條數(shù)等于磁感應(yīng)強(qiáng)度D．當(dāng)平面跟磁場方向平行時(shí)，穿過這個(gè)平面的磁通量必為零答案BD3．關(guān)于勻強(qiáng)磁場，下列說法中正確的是(

)A．在某一磁場中，若有無數(shù)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，這個(gè)區(qū)域里的磁場就是勻強(qiáng)磁場B．只要磁感線是直線，該處的磁場一定是勻強(qiáng)磁場C．勻強(qiáng)磁場中的磁感線，必定是相互平行且間距相等的直線D．距離很近的兩個(gè)異名磁極之間及通電螺線管內(nèi)部靠近中間部分的磁場，都可視為勻強(qiáng)磁場答案：CD4．關(guān)于磁通量，下列說法中正確的是(

)A．磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C．穿過某一面積的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D．磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度C5.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)磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為________．若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，則穿過框