第二节 磁感应强度（教学课件）物理粤教版必修第三册

第二节 磁感应强度 粤教版（2019）高中物理必修第三册 第六章 电磁现象与电磁波 @HY 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 磁场有强弱之分，比如，实验室中的条形磁体能吸起小钢球，而巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁。 电磁铁吸引成吨的钢铁 条形磁体吸引小钢球 磁场有强弱之分，那么我们怎样定量地描述磁场的强弱呢？ 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 电场 正试探电荷的受力方向 磁场 磁体或电流的受力方向 小磁针N极的受力方向 物理学规定： 小磁针静止时N 极的指向，规定为该点的磁场方向， 即为磁感应强度的方向。 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 问题：能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱? 场源电荷 试探电荷 类比法 电流元：很短的一段通电导线中的电流 I 与导线长度 L 的乘积 IL。(抽象物理模型） 通电导线将受到磁场的作用力 F/q表示电场的强弱 F/?表示 磁场的强弱 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 如图所示，将一小段通电导线水平悬挂在并排放置的蹄形磁铁两极之间，导线方向与磁场方向垂直． （1）保持通过导线的电流一定，改变磁场中导线的长度，比较不同情况下导线摆动幅度的大小与通电导线在磁场中的长度之间的关系 实验现象： (1)保持通电导线的电流一定时，磁场中的导线的长度越大，导体摆动的幅度越大； 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 如图所示，将一小段通电导线水平悬挂在并排放置的蹄形磁铁两极之间，导线方向与磁场方向垂直． （2）保持通电导线在磁场中的长度一定，改变导线中电流的大小，比较不同情况下导线摆动幅度的大小与导线中电流的大小之间的关系． 实验现象： (2)保持通电导线在磁场中的长度一定时，导线中的电流越大，导体摆动的幅度越大。 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 分析论证： 精确的实验表明，通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L 成正比，又与导线中的电流I 成正比，即与I 和L 的乘积 IL 成正比。 进一步的实验表明： (1)在同一磁场中，比值F/IL为恒量； (2)在不同磁场中，比值F/IL一般不同。 得出结论： F 与IL 的比值由磁场本身决定，其大小反映了磁场的强弱。这个比值越大，表示磁场越强。 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 在导线与磁场垂直的最简单的情况下磁感应强度的大小可表示为 ①物理意义：反映磁场的强弱 ③B 磁感应强度是个矢量，方向与该点磁场的方向一致。 ②单位：特（T ） （比值定义法，不成比例关系） 磁感应强度的大小 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 在某次讨论活动中，甲、乙两名同学对表达式 提出自己的观点。 甲：通电直导线在磁场中受到的力越大，说明导线所处的磁场越强。 乙：如果将通电直导线撤去，则F=0，说明此时导线所处磁场的磁感应强度为零。 丙：如果通电导线在磁场中所受的作用力为零，那么该处的磁感应强度一定为零。 他们的认识有误吗？请说明理由。 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 1.定义：如果磁场中某一区域内磁感应强度的大小和方向处处相同，则该区域的磁场叫作匀强磁场。 2.表示：匀强磁场的磁感线是一组 相互平行、方向相同、疏密均匀的 直线。 3.实例： (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。 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 1、概念：假设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。 2、表达式： 3、单位：韦伯，简称韦，符号是Wb 4、磁通量反映了穿过这个平面的磁感线条数 适用条件：①匀强磁场；②磁场与平面垂直 磁感应强度方向 匀强磁场 磁感应强度大小 新课引入 磁通量 （1）将一个矩形线圈放置于某匀强磁场中，线圈面积越大，磁场穿过线圈的磁通量会越大吗？ （2）如果磁场的方向与所研究的平面S没有垂直而是成一定的角度 ，如图所示，应如何计算磁通量的大小呢？ Φ=BS cosθ 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．通过某平面的磁感线条数为零，则此平面处的磁感应强度一定为零 B．空间某点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 C．凡是磁感应强度大小处处相等的磁场就是匀强磁场 D．磁感应强度为零，则通过放在该处的某平面的磁感线条数一定为零 课堂练习 BD 2．在北京地区进行如下实验：一个可以在水平面内自由转动的小磁针，在地磁场作用下保持静止，一根直导线位于小磁针的正北方，竖直放置，且通有竖直向上的电流，已知地磁场的水平分量为B1，长直导线的电流形成的磁场在小磁针处的磁感应强度为B0，则小磁针的N极将(　　) A．向西偏转，偏转角度θ满足tanθ＝ B．向西偏转，偏转角度θ满足tanθ＝ C．向东偏转，偏转角度θ满足tanθ＝ D．向东偏转，偏转角度θ满足tanθ＝ 课堂练习 D 3．如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα＝，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为(　　) A．BS　　　　　　　　 B．BS C．BS D．BS 课堂练习 B $$