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

新人教版 必修三 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 新教材 新高考 课堂引入： 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。磁场有强弱之分，那么我们怎样定量地描述磁场的强弱呢？ 新教材 新高考 电场 正试探电荷的受力方向 磁场 小磁针N极的受力方向 一、磁感应强度的方向 物理学规定： 小磁针N极(北极)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. 场源电荷 试探电荷 +q 新教材 新高考 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. 思考：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关? 导线长度、电流大小、磁场的不同、放置的位置（导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同） 二、磁感应强度的大小 理想模型 实验方法:控制变量法 新教材 新高考 1、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。 2、保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。 实验方案设计 结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的安培力就越大。 结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的安培力就越大。 现象：电流越大，导线的偏角越大。 新教材 新高考 F L F I F IL F = B·IL 精确的实验研究表明：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。   不同磁场中，比值F/IL一般不同 新教材 新高考 三、磁感应强度(B) 1.定义： 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. 3.单位：特斯拉（特：T） 1T=1N/(Am) 4.方向：磁感应强度是矢量,方向与该点磁场的方向一致 2.定义式： 新教材 新高考 1.B与L、I、F无关。 2.用B=F/IL计算时，导线电流的方向与磁场方向必须垂直。通电导线与磁场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零。 3.若某一空间同时存在几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为B，则有：B=B1+B2+B3……（矢量和） ，用平行四边形法则运算。 d b a 几点说明 新教材 新高考 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 3.常见的匀强磁场: 匀强磁场 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 例1.（多选）下列说法中错误的是（ ） A．磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值 B．一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场 C．一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大，则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大 D．磁感应强度反映磁场本身的特性，与放入的电流元大小和是否受到磁场力都无关. ABC 导线与磁场是否垂直？ 导线与磁场平行时不受力 不知道导线放置情况，无法比较 新教材 新高考 【例2】两根长直导线a、b平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线连线的中点，M、N为a、b连线的中垂线上的两点，且与a、b等距，两导线中通有等大、反向的恒定电流。已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法正确的是（　　） A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同 B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反 C．在线段MN上的O点磁感应强度为零 D．若在N点放一小磁针，静止时其北极沿NO由N点指向O点 A 四、磁通量： 1、定义：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的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母Φ表示磁通量。 2、在匀强磁场中，公式为 Φ=BS⊥=BScosθ （S⊥表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积）． 求该面积在垂直磁场方向上的投影面积 注：1、当B∥S时,磁通量最小Φ=0. 2、S为有效面积。 穿过a、b两线圈的磁通量Φa=Φb 新教材 新高考 Φ > 0 Φ < 0 B B 磁通量是标量，且有正负 规定磁感线从平面的某一面穿入，磁通量为正；磁感线从平面的另一面穿入，磁通量为负。 正负不表大小，只表示磁感线从正面穿进还是从负面穿进 3、单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb=1T·m2 4、磁通量大小可以用穿过这个平面的磁感线净条数表示。 5、磁通密度： B=Φ/S 表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。 1T=1Wb/m2=1N/A·m S 新教材 新高考 例3.（多选）如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是( 　　) A.通过abcd平面的磁通量大小为BL2 C.通过abFE平面的磁通量大小为零 D.通过整个三棱柱的磁通量为零 BCD B.通过dcFE平面的磁通量大小为 BL2 新教材 新高考 问题讨论： 如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，试分析穿过A环、B环的磁通量谁大。 $$