13.2 磁感应强度　磁通量 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十三章 电磁感应与电磁波初步 磁感应强度　磁通量 重点 重难点 难点 2 3 1 4 理解磁感应强度的概念，会利用磁感应强度的定义式进行相关计算 知道什么是匀强磁场以及匀强磁场的特点 学会根据平行四边形定则处理磁场叠加的问题 理解磁通量的概念，会计算磁通量的大小 一 磁感应强度　匀强磁场 如图所示，把小磁针放到条形磁铁周围不同的位置，小磁针的指向不同；条形磁铁只能吸起几枚铁钉，而巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，这些现象说明什么？ 条形磁铁周围不同的位置磁场方向不同；不同的磁场有强弱之分 1.电场强度E的大小是通过试探电荷受力定义的，E＝ 能否用类似的方法，测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小？ 场源电荷 试探电荷+q F E＝ 不能。因为N极不能单独存在。小磁针静止时所受的合力为零，因而不能通过测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小。 N S 2.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，按磁性从弱到强更换 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_______。 大 大 大 强弱 实验中的变量 磁场（磁场不变） 导线长度 通电导线与磁场方向垂直 导线中的电流 控制变量法 长度相同时，电流越大，导线受磁场力越大。 结论：电流相同时，长度越长，通电导线受力越大； F=IlB 探究影响通电导线受力的因素 (1)电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的______与__________的乘积____叫作电流元。 电流元用来检验磁场强弱及方向 孤立的电流元是不存在的 磁感应强度 电流I 导线长度l Il 磁感应强度 (2)定义：在磁场中 磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和长度l的乘积Il的比值叫磁感应强度。 (3)定义式：B＝____。 (4)磁感应强度在国际单位制中的单位是 ，简称特，符号为 。1 T＝1 N/(A·m)。 (5)磁感应强度是矢量，既有大小又有方向。方向就是该处小磁针静止时N极所指的方向，叠加遵循 。 垂直 特斯拉 T 平行四边形定则 匀强磁场 (1)定义：如果磁场中各点的磁感应强度的 ，这个磁场叫作匀强磁场。 (2)产生方法： ①距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场(除边缘部分外)。 ②通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)。 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。 大小相等、方向相同 (3)匀强磁场的磁感线：一些间隔 的 直线，如图所示。 相等 平行 匀强磁场 1.(2023·广东省广州市玉岩中学高二期末)关于磁感应强度，下列说法中正确的是 A.磁感应强度的方向，就是小磁针N极所受磁场力的方向 √ 例题 1.在定义式B＝ 中，通电导线必须垂直于磁场方 向放置。因为磁场中某点通电导线受力的大小， 除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关， 导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力一般不相同。 2.B的大小与F、I、l无关。通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，可能是由于电流方向与B的方向在一条直线上。 总结提升 2.关于磁感应强度B、电流I、导线长L和导线所受磁场力F的关系，下列说法正确的是 A.在B＝0的地方，F一定等于0 B.在F＝0的地方，B一定等于0 C.若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 N D.若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T √ 例题 二 磁感应强度矢量的叠加 磁感应强度是矢量，当空间存在几个磁体(或电流)时，每一点的磁场等于各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和。磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则。 I1 I2 B1 B2 BA A 3.(2023·铜仁市高二期中)如图，两根平行长直导线相距2L，通有大小相等、方向相同的恒定电流；a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为 L和3L。关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是 A.a处的磁感应强度大小比c处的小 B.b、c两处的磁感应强度大小相等 C.a、c两处的磁感应强度方向相同 D.b处的磁感应强度为零 √ a、c两处叠加场方向相反 Ba>Bc Bb=0，Bc≠0 例题 4.(2023·绵阳市高二期末)如图所示，三根相互平行的水平长直导线通有大小相等且方向相同的电流I，其中P、Q、R为导线上三个点，三点连成的平面与导线垂直，O为PQ连线的中点，且QR＝PR＝PQ。则下列判断正确的是 A.P点和Q点的磁感应强度大小相同，方向不同 B.P点和Q点的磁感应强度大小不同，方向相同 C.R点的磁感应强度沿QR方向 D.O点的磁感应强度为零 √ 磁场叠加问题的解题思路 (1)应用安培定则判断各电流在某点分别产生的磁感应强度的方向(过该点磁感线的切线方向，即与点和导线的连线垂直)。 (2)根据平行四边形定则，利用合成法或正交分解法进行合成，求得合磁感应强度。 总结提升 三 磁通量 磁通量 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：磁感应强度B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。Φ＝BS′＝BScos θ，如图所示。 3.单位：国际单位是 ，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝ 。 磁感应强度B 垂直 投影面积S′ 韦伯 1 T·m2 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。 5.磁通量的正、负 (2)若沿相反方向的磁感线穿过同一平面，且正向磁通量为Φ，反向磁通量为Φ′，则穿过该平面的磁通量Φ总＝Φ－|Φ′|。 (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。 √ 例题 磁感应强度 磁感应强度叠加 磁通量 方向：小磁针静止时N极的指向 大小：B＝（磁场和导线垂直） 匀强磁场 磁感应强度大小和方向处处相同 磁感线间隔相同的平行直线 定义： Φ＝BS （"B"与"S"垂直时） 标量， 正、负表示从面穿入还是穿出 遵循平行四边形定则 磁感应强度 磁通量 磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，也就是小磁针N极所受磁场力的方向，故A正确； 一小段通电导线在某处不受磁场力，该处的磁感应强度不一定为零，也可能是因为导线与磁场方向平行，故C错误； 在B为零的地方，F一定为零，而F为零时，B不一定为零，可能B与I平行，故A正确，B错误； 若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，只有B垂直于I时，F＝BIL＝1 N，故C错误； 若F＝1 N，I＝1 A，L＝1 m，只有B垂直于I时，B＝ ＝1 T，故D错误。 a、c两处的磁场是两电流在a、c处产生的磁场叠加 的合磁场，由安培定则可知，a处磁感应强度方向 垂直纸面向里，c处磁感应强度方向垂直纸面向外， 且a距离两导线比c近，故a处的磁感应强度大小比 c处的大，故A、C错误；b、c与右侧导线距离相同，故右侧电流在b、c两处产生的磁感应强度等大反向，但因为左侧电流在b、c两处产生大小不同、方向相同的磁感应强度，故b、c两处的磁感应强度大小不相等，故B错误；b与两导线距离相等，故左右两侧电流在b处产生的磁感应强度大小相等，方向相反，则b处的磁感应强度为零，故D正确。 如图所示，画出三根导线的截面图，由右手螺旋 定则及磁感应强度的叠加规律可知，P点和Q点的 磁感应强度大小相同，方向不同，选项A正确，B 错误； R点的磁感应强度沿PQ方向，选项C错误； 因P、Q两处的导线在O点的磁感应强度叠加后为零，R处的导线在O点的磁感应强度方向沿OP方向，则O点的磁感应强度不为零，选项D错误。 磁场方向与水平矩形线框平面成α角，则磁感应强度在竖直方向的分量是B⊥＝Bsin α，通过线框的磁通量是Φ＝B⊥S＝ 故选B。 Keep Thinking! Lavf59.6.100  。 Lavf58.9.100   Lavf57.62.100 Lavf57.83.100 B.由B＝知，B与F成正比，与IL成反比 C.由B＝知，一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感 应强度一定为零 D.若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应 强度必为   、 Lavf58.9.100 ， 5.(2023·上海市高二期中)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sin α＝，线框面积 为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为 A.BS B. C. D. 只有当通电导线垂直放入磁场中，磁感应强度才为，若导线与磁场不垂直，则磁感应强度大于，故D错误。 B＝是比值定义式，B与F、IL无关，故B错误；   ， $$