13.2 磁感应强度 磁通量 13.3 电磁感应现象及应用 课件 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

13.2 磁感应强度 磁通量 13.3 电磁感应现象及应用 1 探究实验：探究通电导线受力的影响因素 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 理想化模型 可通过较长的通电导线来检验匀强磁场 从结果中推知电流元的受力情况 不存在孤立的电流元 要使导线中有电流，就要把它接到电源上 探究实验：探究通电导线受力的影响因素 磁铁较宽 可视为匀强磁场 滑动变阻器 可改变电流的大小 探究实验：探究通电导线受力的影响因素 保持电流I不变，改变导线长度L F∝I 保持电流I不变，改变导线长度L F∝L 控制变量法：通电导线与磁场方向垂直时 电流I越大，导线摆动的角度越大，受力越大 电流I越小，导线摆动的角度越小，受力越小 通电导线L越长，导线摆动的角度越大，受力越大 通电导线L越短，导线摆动的角度越小，受力越小 探究实验：探究通电导线受力的影响因素 控制变量法：通电导线与磁场方向垂直时 同一磁场中，F∝IL，比值F/IL为恒量 通电导线与磁场方向垂直时，受力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。 不同磁场中，比值F/IL不同 一、磁感应强度 小磁针N极的受力方向或小磁针静止时N极的指向，规定为该点的磁场方向， 即磁感应强度的方向。 2. 定义式： 4. 物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量 3. 单位：特斯拉，简称特，符号为T。 1T=1N/(Am) 比值定义法：B与L、I、F无关，由磁场本身决定 5. 矢量 磁场叠加时求矢量和 ，应用平行四边形法则 × 该点电流元的受力方向 1. 定义 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受磁场力（安培力）F与电流I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做磁感应强度，用符号B表示。 二、匀强磁场 磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，叫做匀强磁场。 距离很近的两个平行异名磁极间的磁场 1. 匀强磁场 2. 实例 I 通电螺线管内部的磁场 除边缘部分外，可认为是匀强磁场 匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线。 二、匀强磁场 1. 匀强磁场 2. 实例 相隔很近的两个平行通电线圈 中间区域的磁场，可认为是匀强磁场 B I I 磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，叫做匀强磁场。 匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线。 三、磁通量 S B1 S B2 B S B S θ SCOSθ 垂直磁场方向的面积S相同 磁感线越密（B越大） 通过磁感线的条数越多 磁感应强度B相同 垂直磁场方向的面积S越大 通过磁感线的条数越多 磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 三、磁通量 1. 定义 匀强磁场中，磁感应强度 B 与垂直磁场方向的有效面积S的乘积，叫做穿过这个面积的磁通量，用符号Φ表示，简称磁通。 2. 表达式：Φ=BS⊥ B∥S 磁通量最小 Φ=0 B⊥S 磁通量最大 Φ=BS B与S不垂直 Φ=BScosθ<BS 3. 单位：韦伯，简称韦，符号为Wb 1Wb＝1T·m2 形象理解为穿过某一平面的磁感线条数 三、磁通量 磁感应强度的大小等于垂直穿过磁场的单位面积的磁通量 又称磁通密度 三、磁通量 4. 标量 若方向相反的两个磁通量穿过一个平面，合磁通为相反方向磁通量的代数和 无方向，但有正负，正负表示磁感线穿过平面的方向。 若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向穿入平面的磁通量为负。 B S Φ = BS B S Φ = - BS B1 S B2 Φ =( B1 -B2 )S 5. 磁通量的变化量 ΔΦ＝Φ末－Φ初 探究实验：探究感应电流的产生条件 实验一：导体切割磁感线 导体棒静止时：线路中无电流产生 导体棒沿着磁感线运动时：线路中无电流产生 导体棒切割磁感线运动时：线路中有电流产生 实验二：磁铁在线圈中运动 条形磁体在线圈中静止时：线路中无电流产生 条形磁体插入或拔出线圈的瞬间：线路中有电流产生 探究实验：探究感应电流的产生条件 实验三：将小线圈A插入大线圈B中保持不动 开关保持闭合，滑动变阻器的滑片不动时：电流表中无电流通过 开关保持闭合，移动滑动变阻器的滑片时：电流表中有电流通过 开关闭合或断开的瞬间：电流表中有电流通过 探究实验：探究感应电流的产生条件 产生感应电流的条件： 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 切割类 相对运动 B不变，S变 变化类 磁场变化 S不变，B变 四、产生感应电流的条件 磁感应强度B不变 有效面积S变化 磁感应强度B、面积S都不变 两者间的夹角变化 有效面积S不变 磁感应强度B变化 产生感应电流的条件： 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 四、产生感应电流的条件 判断：下列情境中是否会产生感应电流？ 向右平动 向下平动 绕轴转动 (ad边向外) 从纸面向外平动 向上平动 有 无 无 有 有 判断：下列情境中是否会产生感应电流？ 向右平动(ad边还没有进入磁场) 向上平动(ab边还没有离开磁场) 以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场) 以ab边为轴转动(转角不超过90°) B＝kt(k＞0)，且线框在图中位置不动 有 无 无 有 有 13.2 磁感应强度 磁通量 13.3 电磁感应现象及应用 20 $$