磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量（高中物理教學(xué)課件）完整版3

02.磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量圖片區(qū)問題：我們是如何來描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱的？答：用試探電荷所受的力F與電荷量q的比值F/q來描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱問題：能不能用同樣的方法來描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱？為什么？答：不能，因?yàn)闆]有單個(gè)的磁N級(jí)或者磁S極，即磁極不會(huì)單獨(dú)存在。問題：那如何描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？答：考慮到磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線也有力的作用，我們可以借助通電導(dǎo)線的受力情況來檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。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(zhǎng)度l的乘積Il叫作電流元。磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力實(shí)驗(yàn)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力模擬實(shí)驗(yàn)一般情況下不同位置的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向都不一樣，為了便于研究各個(gè)點(diǎn)的磁場(chǎng)情況，電流元很短。如果所要研究的磁場(chǎng)的強(qiáng)弱、方向都一樣，就可以用比較長(zhǎng)的通電導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：①通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)受力最大②通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí)不受力③在同一位置，電流元所受的力F與IL的乘積成正比，且F與IL比值相同④在不同的位置，即使IL相同，受力也不一樣。在導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直的情況下，我們把F/IL叫磁感應(yīng)強(qiáng)度，由磁場(chǎng)本身性質(zhì)決定，與F以及IL的大小無關(guān)。1.定義：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2.表達(dá)式：3.單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)是T4.矢量：有大小，有方向（方向與小磁針靜止時(shí)N極指向一致，與電流元受力方向垂直）5.物理意義：表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量一.磁感應(yīng)強(qiáng)度注意：①B由磁場(chǎng)本身性質(zhì)決定，與是否有小磁針，是否有電流元無關(guān)。②B＝F/IL是比值法定義，B與F及IL均無關(guān)，用該公式計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)B與IL必須垂直，若不垂直則F偏小，算出的B也比真實(shí)值小。③B是矢量，它的方向與小磁針靜止時(shí)N極指向一致，或者與電流元受力方向垂直④若空間存在多個(gè)磁場(chǎng)，某點(diǎn)的磁場(chǎng)為那幾個(gè)磁場(chǎng)的矢量和（磁場(chǎng)疊加原理）一.磁感應(yīng)強(qiáng)度例1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度下列說法中正確的是()A．由B=F/IL知，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與IL的乘積成反比，與F成正比B．無論I的方向如何都可由B=F/IL求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小C．磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與小磁針在該處所受的磁場(chǎng)力的方向相同D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是由磁場(chǎng)本身因素決定的，而與有無檢驗(yàn)電流無關(guān)D例2.兩根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置，電流分別為I1和I2，電流的方向如圖所示，在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四點(diǎn)，其中a、b在導(dǎo)線橫截面連接的延長(zhǎng)線上，c、d在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上．則導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是：（）A．a(chǎn)點(diǎn)B．b點(diǎn)C．c點(diǎn)D．d點(diǎn)AB1.定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。2.特點(diǎn)：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是等間距平行線．②永磁體兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)，通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)，兩個(gè)線圈之間的磁場(chǎng)均為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。二.勻強(qiáng)磁場(chǎng)3.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線：代表垂直紙面向里代表垂直紙面向外二.勻強(qiáng)磁場(chǎng)問題：磁感線的疏密程度表示了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。在圖13.2-4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？答：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(yīng)強(qiáng)度就大。1.定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量Φ.2.定義式：Φ＝BS3.物理意義：表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)多少的物理量．4.單位：韋伯，符號(hào)Wb，1Wb＝1T·m25.磁通密度：由定義式可以得出B＝Φ/S。這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于穿過垂直磁場(chǎng)方向的單位面積的磁通量（B的另一種定義）三.磁通量問題：若B與S不垂直如何計(jì)算磁通量？問題：雖然線圈面積為S，但只有一半面積有磁場(chǎng)垂直通過，如何求？三.磁通量注意：①磁通量Ф與匝數(shù)無關(guān)，多匝線圈磁通量仍為BS②磁通量有正負(fù)，在求磁通量或者磁通量的變化時(shí)，高中只需要答它們的絕對(duì)值。12例：已知通電直導(dǎo)線邊上的線框在1位置時(shí)磁通量為Ф1，2位置時(shí)磁通量為Ф2：若把線框從1平移到2位置，磁通量變化了多少？若把線框從1翻轉(zhuǎn)到2位置，磁通量變化了多少？答：Ф1-Ф2答：Ф1+Ф2三.磁通量例3.如圖所示，面積為S的矩形線圈abcd，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面成

角，當(dāng)線框以ab為軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過900時(shí)，穿過abcd面的磁通量變化量

為：（）A.BScos

B.BS(sin

+cos

)C.BSsin

D.BS(sin

－cos

)例4.如圖所示，環(huán)形金屬軟彈簧，套在條形磁鐵的中心位置。若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍面積的磁通量將()A.增大B.減小C.不變D.無法確定BB0.024Wb00.024Wb課堂訓(xùn)練：1.2.如圖所示，兩個(gè)同心放置的平面金屬圓環(huán)，磁場(chǎng)垂直于圓環(huán)從紙面穿出，則通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb間的關(guān)系是：（）A．Φa＞ΦbB．Φa＜ΦbC．Φa＝Φb D．不能確定3.如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，將一個(gè)通電長(zhǎng)直導(dǎo)線放置于磁場(chǎng)內(nèi)，電流方向與磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)線左右兩側(cè)a、b兩點(diǎn)關(guān)于直導(dǎo)線對(duì)稱，已知b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.5B，則a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A．0.5B B．B C．1.5B D．2BCA課堂訓(xùn)練：4.若三根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流，且分別垂直地通過一等邊三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)(如圖所示)，試求通電直導(dǎo)線在三角形的中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為多少？5.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列正確的是(

)A．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致B．磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì)C．磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止的D．磁感線就是細(xì)鐵屑連成的曲線答：0AB課堂訓(xùn)練：6.如圖所示，S為一垂直紙面放置的通電直導(dǎo)線的橫截面，當(dāng)通以垂直紙面向里的恒定電流I后，在距導(dǎo)線的軸線為R的a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，b、c、d是與a在同一圓周上的三點(diǎn)，現(xiàn)將導(dǎo)線放在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以下關(guān)于a、b、c、d四點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中正確的有：（