13.2磁感应强度 磁通量 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十二章 电磁感应与电磁波初步 第1节 磁感应强度 磁通量 巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，小磁体却只能吸起几枚铁钉，说明磁场有强弱之分，那么我们怎样定量地描述磁场的强弱呢？ 电场的基本性质是什么？ 对放入其中的电荷 有电场力的作用 磁场的基本性质是什么？ 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用 用电场强度E 描述电场的强弱和方向 (用试探电荷所受电场力跟电荷量的比值表示其强弱,用正试探电荷的受力方向表示其方向.) 如何描述电场的强弱和方向？ 如何描述磁场的强弱和方向？ 能否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量? 类比“电场”与“磁场” 思考1：要确定A点磁场的强弱，能否在A点放置一个磁极，用其所受的磁场力的大小来确定该点磁场的强弱？ 不能，因为磁极总是成对出现的，不存在单个磁极。 思考2：能否在A点放置一个小磁针，用小磁针受力的情况来研究？ 不能。小磁针N极和S极均受力。 思考3：磁场除了对磁体外，还对什么物体有力的作用呢？ 场不仅能对磁体有作用力，还对通电导线有作用力。 可在A处放一段很短的通电导线，通过分析导线的受力，就可以确定A点的磁场强弱。 实验发现：（通电导线与磁场方向垂直） ①.只改变导线中电流： I →2I→3I…时，磁场力:F→2F→3F… 即 F∝I ②.只改变通电导线的长度：L→2L→3L…时，磁场力：F→2F→3F… 即F∝L 很短一段通电导线中电流I 与导线长度L 的乘积IL 叫作电流元，相当于静电场中的“试探电荷”，是一种理想模型 进一步研究发现：在A点放置不同的通电导线，都满足F∝IL ，即F与IL的比值相等；若将同一通电导线放置在不同磁场中，F与IL的比值一般不同。物理学中用这个比值来表征磁场的强弱，叫作磁感应强度，用B表示。 观察与思考 一、磁感应强度 1、定义： 3、单位： 4、方向： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫磁感应强度。 （国际单位制中） 特斯拉，简称 特，符号 T 磁感应强度是矢量，方向与该点磁场的方向一致。 2、公式： 5、意义：描述磁场的强弱和方向的物理量 6、注意点：①.磁感应强度B与L、I、F 均无关，与场源和该点的位置有关。 ②.用B=F/ IL计算时，导线电流的方向与磁场方向必须垂直。 ③.若某一空间同时存在几个磁场，其中某点的磁感应强度由这几个磁场叠加而成，用平行四边形法则运算。 1.定义：强弱、方向处处相同的磁场 2.特点：磁感线是一组间隔相同的平行直线 二、匀强磁场 ①. 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 ②. 通电螺线管内部的磁场 ③. 相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场 3.常见的匀强磁场: 4、匀强磁场的磁感线： 二、匀强磁场 三、磁通量 s1 s2 磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。在图中，S1和S2两处磁感线的疏密不同，这种不同是如何体现的呢？ 如果在S1和S2 处，在垂直于纸面方向取同样的面积，穿过相同面积磁感线条数多的就密，磁感应强度就大。 1. 定义: 磁感应强度 B 与垂直磁场方向的有效面积 S 的乘积 2. 定义式: Φ = BS⊥ ( 适用条件: 匀强磁场且B与S垂直 ) ①.当B⊥S 时: Φ =BS （S 为有磁场通过的面积大小） ②.若B 与S 成夹角θ，则 Φ＝BScosθ （Scos θ即为平面S在垂直于磁场方向上 的投影面积，也称为“有效面积”） ③.当B∥S 时,磁通量 Φ =0 3. 单位: 韦伯，简称韦 符号为 Wb 1 Wb＝1 T·m2 4. 物理意义: 表示穿过某一面积的磁感线条数的多少 三、磁通量 三、磁通量 5. 磁通量是标量，有正负。 ①其正负表示磁感线穿过面积的方向与规定的正方向相同还是相反． ②若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量时，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和． 6. 变形式 : 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。(磁感应强度又叫磁通密度) 7. 磁通量的变化量: ΔΦ＝Φ2－Φ1 ①. B不变，S变化: ΔΦ ＝BΔS ②. B变化，S不变: ΔΦ ＝ΔBS ③. B和S同时变化: ΔΦ ≠ΔBΔS 例1、关于电场和磁场，下列说法正确的是（　C　） A．电场和电场线都是真实存在的 B．磁场和磁感线都是假想的 C．将电荷放入电场