13.2磁感应强度　磁通量-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019必修第三册）

第十三章 电磁感应与电磁波初步 第2节 磁感应强度　磁通量 课程标准 学习目标 了解磁感应强度，会用磁感线描述磁场。知道磁通量 1.理解磁感应强度的概念，知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量. 2.知道什么是匀强磁场，知道匀强磁场磁感线的特点. 3.理解磁通量的概念，会计算磁通量的大小． （一）课前阅读： 1. 在利用如图所示装置进行“探究影响通电导线受力的因素”的实验时，我们更换磁性强弱不同的磁体，按实验步骤完成以下实验探究： 保持I与l不变，按磁性从弱到强改换磁体，观察悬线摆动的角度变化，发现磁体磁性越强，悬线摆动的角度越大，表示通电导线受的力越________，力F与Il的比值越________，即B越__________，这表示B能反映磁场的__________． 2．如图所示，一矩形线框从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中(线框平行于纸面移动，线框与导线相互绝缘)，中间是一条电流向上的通电导线，请思考： (1)导线的左边磁场的方向向哪？右边呢？ (2)在移动过程中，当线框的一半恰好通过导线时，穿过线框的磁感线条数有何特点？ （二）基础梳理 一、磁感应强度 1．电流元：很短一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il. 2．定义：一段通电直导线 放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的 的比值，叫作磁感应强度． 3．定义式：B＝. 4．单位： ，简称特，符号为 . 5．磁感应强度是表征磁场 的物理量． 6．磁感应强度是矢量，它的方向就是该处小磁针静止时 ——所指的方向． 【拓展补充】一些磁场的磁感应强度 /T 二、匀强磁场 1．概念：各点的磁感应强度的 相等、 相同的磁场． 2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是间隔 的平行直线 【即学即练】 1. 判断下列说法的正误. (1)磁感应强度是矢量，磁感应强度的方向就是磁场的方向．(　 ) (2)磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都相同．(　 　) (3)通电导线在磁场中受到的磁场力为零，则说明该处的磁感应强度为零．(　 　) (4)磁感应强度的大小与电流成反比，与其受到的磁场力成正比．(　 　) 三、磁通量 1．定义：匀强磁场中 和与磁场方向 的平面面积S的乘积．即Φ＝BS. 2．拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的 与磁感应强度B的乘积表示磁通量． 3．单位：国际单位是 ，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝ . 4．引申：B＝，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量． 【拓展补充】磁场与平面不垂直时的磁通量 如果磁感应强度 B 不与我们研究的平面垂直，例如图中的 S，那么我们用这个面在垂直于磁感应强度 B的方向的投影面积 S'与 B 的乘积表示磁通量。 1、 磁感应强度 1．磁感应强度的定义式B＝也适用于非匀强磁场，这时l应很短，Il称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”． 2．磁感应强度是反映磁场强弱的物理量，它是用比值定义法定义的物理量，由磁场自身决定，与是否放入电流元、放入的电流元是否受力及受力大小无关． 3．磁感应强度的方向可以有以下几种表述方式： (1)小磁针静止时N极所指的方向，即N极受力的方向． (2)小磁针静止时S极所指的反方向，即S极受力的反方向． (3)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向． (4)磁感线的切线方向． 【典例精析】 例1．下列有关磁感应强度的说法中正确的是(　　) A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量 B．若有一小段通电导线在磁场某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零 C．若有一小段长为l、通以电流为I的导线，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是 D．由定义式B＝可知，电流I越大，导线l越长，某点的磁感应强度就越小 例2．匀强磁场中长2 cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为4×10－3 N： (1)求磁感应强度B大小； (2)若导线长不变，电流增大为5 A，求它受到的磁场力F和该处的磁感应强度B大小． 二、磁通量 1.磁通量的计算 (1)公式：Φ＝BS. 适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直． (2)若磁感线与平面不垂直，则Φ＝BScos θ.其中Scos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S1，如图所示． 2．磁通量的正、负 (1)磁通量是标量，但有正、负，当磁感线从某一面穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时磁通量为负值． (2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2. 3．磁通量的变化量 (1