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（2019）必修第三册

该高中物理课件聚焦磁感应强度、匀强磁场及磁通量核心知识点，通过情境讨论（如条形磁体两极与中间引力差异）导入磁场强弱概念，结合电场强度类比构建磁感应强度定义，以易错解析和重难探究搭建学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于融合科学探究（实验类比定义B）、科学思维（B与E对比表格、磁通量投影分析）及物理观念（明确B的方向与单位、磁通量标量性），通过典型例题、对应练习及随堂检测深化理解，助力学生形成相互作用观念，也为教师提供系统教学资源，提升课堂效率。

第十三章　电磁感应与电磁波初步 2. 磁感应强度　磁通量 学 习 目 标 1.在实验基础上类比电场强度,定义描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度,并进一步体会微元法和利用物理量之比定义物理量的方法。 (科学探究) 2.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。会用磁感应强度的定义式进行有关的计算。(物理观念) 3.知道匀强磁场的特点。知道磁通量,会计算匀强磁场中通过某一面积的磁通量。(科学思维) 4.了解我国古代对指南针的使用情况,激发学生的民族自豪感。 (科学态度与责任) 基础落实·必备知识全过关 一、磁感应强度 1.物理意义:表征磁场　　　　的物理量。  2.方向:小磁针静止时　　　　所指的方向。  3.公式:在导线与磁场　　　　的最简单的情况下,B=　　　　。  4.单位:　　　　　　,简称特,符号是T,1 T=1。 强弱 N极 垂直 特斯拉 二、匀强磁场 1.定义:如果磁场中各点的磁感应强度的大小　　　、方向　　　,这个磁场叫作匀强磁场。 2.磁感线特点:匀强磁场的磁感线用间隔　　　的平行直线表示。  3.产生:(1)距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场(边缘部分除外)。 (2)两个平行放置较近的通电线圈中间区域的磁场。 类比匀强电场  相等 相同 相等 三、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　　　　的平面,面积为S,我们把B与S的　　　叫作穿过这个面积的磁通量。   为标量,可类比功,是针对某一个面来说的 2.公式:Ф=　　　　。  3.单位:韦伯,简称韦,符号是　　　,1 Wb=1　　　。 垂直 乘积 BS Wb T·m2 情境链接 条形磁体对小铁钉的引力是通过它的磁场实现的。我们发现磁体的两极对小铁钉的引力比较大,中间对小铁钉的引力比较小,这说明磁场有何特点? 提示:磁体周围的磁场有强弱之分,两极附近磁场较强,中间较弱。 易错辨析 (1)根据B=FIL可以看出,磁场的磁感应强度与导线在磁场中受的磁场力F成 正比,与IL成反比。(　　) (2)磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都相同。 (　　) (3)匀强磁场的磁感线是一簇平行的直线。 (　　) (4)穿过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度一定为零。 (　　) 提示:磁感应强度由磁场本身决定,与导线的长度、导线中的电流及所受磁场力无关。 提示:匀强磁场的磁感线是一簇间隔相等的平行直线。 提示:当某一面积与磁感线平行时,其磁通量为零,但磁感应强度不为零。 × × × √ 重难探究·能力素养全提升 探究点一　对磁感应强度的理解 导学探究 如图所示,巨大的电磁铁能吸引成吨的钢材,小磁体只能吸 引几枚铁钉,这说明不同磁体的磁性强弱不同,这些现象是 否也意味着不同磁体在周围产生的磁场强弱也不同呢? 提示:是。 知识归纳 对磁感应强度的理解 物理意义 描述磁场强弱和方向 定义式 B=(F是指通电导线垂直磁场放置时受到的磁场力) 决定因素 由磁场自身决定,与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力的大小均无关 方向 小磁针静止时N极的指向,即N极受力方向; 磁感线的切线方向; 磁场的方向 标矢性 矢量,多个磁场叠加时满足平行四边形定则 典例剖析 【例1】(2025广东广州期末)关于磁感应强度,下列说法正确的是(　　) A.某处磁感应强度的方向,就是小磁针在该处N极所受磁场力的方向 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 A 解析:某处磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,也就是小磁针在该处N极所受磁场力的方向,故A正确;B=是比值定义式,B与F、IL无关,故B错误;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;只有当通电导线垂直磁场方向放入磁场中,磁感应强度才为,若导线与磁场方向不垂直,则磁感应强度大于,故D错误。 方法技巧　1.利用B =求B或F时,要注意公式适用于通电导线垂直磁场方向放置时的情况;当导线与磁场方向平行时,F=0;当导线与磁场方向成夹角θ(0°<θ<90°)时,0<F<Fm,Fm为导线垂直磁场时所受的磁场力。 2.B=是比值定义法,这种定义物理量的方法 实质就是一种测量方法,被测量点的磁感应强度与测量方法无关。 对点演练 1.关于磁感应强度B、电流I、导线长度l和电流所受磁场力F的关系,下列说法正确的是(　　) A.在B=0的地方,F一定等于零 B.在F=0的地方,B一定等于零 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 A 解析:应用公式B=或F=IlB时要注意导线必须垂直于磁场方向放置,A正确。 探究点二　磁感应强度与电场强度的比较 导学探究 试探电荷放在电场中的某点,若受静电力为零,则可判断该点的电场强度为零。若电流元放在磁场中的某处,所受磁场力为零,能判断该处的磁感应强度为零吗? 提示:一个电流元在磁场中某处受磁场力的大小与电流元和磁场的方向有关,若电流元平行磁场放置,电流元不受磁场力,故不能判断该处磁感应强度为零。 知识归纳 1.磁感应强度与电场强度的比较 比较对象 磁感应强度B 电场强度E 物理意义 描述磁场的性质 描述电场的性质 定 义 式 共同点 都是用比值的形式定义的 特点 B=,通电导线与B垂直,B与F、I、L无关 E=,E与F、q无关 标矢性 矢量 方向 小磁针N极受力方向 正电荷受力的方向 场 的 叠 加 共同点 都遵从矢量合成法则 不同点 合磁感应强度B等于各磁场的B的矢量和 合电场强度等于各个电场的电场强度E的矢量和 单位 1 T=1 N/(A·m) 1 V/m=1 N/C 2.当空间内有几种磁场时,空间中某点的磁感应强度等于每种磁场单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和。 典例剖析 【例2】(多选)关于磁感应强度方向和电场强度方向,下列说法正确的是(　　 ) A.电场强度方向与电荷所受静电力方向相同 B.电场强度方向与正电荷所受静电力方向相同 C.磁感应强度方向与小磁针N极所受磁场力方向相同 D.磁感应强度方向与小磁针静止时N极所指的方向相同 BCD 解析:物理学上规定正电荷在电场中的受力方向为该点电场方向,小磁针N极受力的方向为该点的磁场方向,即小磁针静止时N极所指的方向,B、C、D正确。 方法技巧　电场强度与磁感应强度的易混点 1.磁感应强度B是描述磁场力的性质的物理量,电场强度E是描述静电力的性质的物理量,E的方向是正电荷的受力方向,B的方向与电流元所受力的方向既不相同,也不相反。 2.电场强度的方向与正电荷所受静电力的方向相同,而磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同。 对点演练 2.(多选)关于试探电荷和电流元,下列说法正确的是(　　) A.试探电荷在电场中一定受到静电力的作用,静电力与所带电荷量之比为电场强度的大小 B.电流元在磁场中一定受到磁场力的作用,磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积之比为磁感应强度的大小 C.试探电荷所受静电力的方向与电场方向相同或相反 D.电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反 AC 解析:电荷在电场中一定受静电力的作用,且E=,A正确;正电荷所受静电力的方向与电场方向相同,负电荷所受静电力的方向与电场方向相反,C正确;电流元在磁场中与磁场方向垂直放置时,一定受磁场力的作用,并且B=,平行时则不受磁场力的作用,B错误;磁感应强度的方向不是根据电流元的受力方向规定的,D错误。 探究点三　磁通量 导学探究 如图所示,一矩形线框从abcd位置移动到a'b'c'd'位置 的过程中(线框平行于纸面移动),中间是一条电流向 上的通电导线,请思考下列问题。 (1)导线的左边磁场的方向向哪?右边呢? 提示:导线左边的磁场方向垂直于纸面向外,右边的磁场方向垂直于纸面向里。 (2)在移动过程中,当线框的一半恰好通过导线时,穿过线框的磁感线条数有何特点? 提示:当线框的一半恰好通过导线时,穿过线框垂直于纸面向外的磁感线条数与垂直于纸面向里的磁感线条数相同。 知识归纳 1.磁通量的计算 (1)公式:Φ=BS。 适用条件:①匀强磁场;②磁感线方向与平面垂直。 (2)在匀强磁场B中,若磁感线与平面不垂直,公式Φ=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。例如图中的S,则有S⊥=Scos θ,Φ=BScos θ。 2.磁通量的正、负 (1)磁通量是标量,但有正、负,当磁感线从某一面上穿入时,磁通量为正值,则磁感线从此面穿出时即为负值。 (2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2。 3.磁通量的变化ΔΦ (1)只有B改变时ΔΦ=ΔBSsin α。 (2)只有S改变时ΔΦ=ΔSBsin α。 (3)如果B、S、α中两者或三者都改变时,就需要通过公式ΔΦ=Φ2-Φ1进行计算。 4.磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示。若有磁感线沿相反方向穿过同一平面,则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)。 典例剖析 【例3】如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线方向竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则: (1)穿过线圈的磁通量Φ为多少?把线圈以cd为轴顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量的变化量为多少? (2)若θ=90°,穿过线圈的磁通量为多少?当θ为多大时,穿过线圈的磁通量最大? 答案:0.12 Wb　0.36 Wb 答案: 0　θ=0° 解析:(1)线圈在垂直于磁场方向上的投影面S⊥=Scos 60°=0.4× m2=0.2 m2 穿过线圈的磁通量Φ1=BS⊥=0.6×0.2 Wb=0.12 Wb。 线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反,故此时通过线圈的磁通量Φ2=-BS=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb。故磁通量的变化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|-0.24-0.12| Wb=0.36 Wb。 (2)θ=90°时,线圈在垂直于磁场方向上的投影面积S⊥=0,据Φ=BS⊥得,此时穿过线圈的磁通量为零。当θ=0°时,线圈平面与磁场垂直,此时S⊥=S穿过线圈的磁通量最大。 方法技巧　磁通量大小的分析与判断 通过应用公式Φ=BS计算磁通量时应注意的问题: (1)B为匀强磁场的磁感应强度的大小。 (2)S应为磁感线通过的有效面积,不一定等于平面的面积;当平面与磁场方向不垂直时,S为在垂直磁场方向上平面的投影面积。 (3)线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关,即磁通量的大小不受线圈匝数的影响。 (4)当有不同方向的磁场同时穿过同一线圈时,线圈的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和。 对点演练 3.如图所示,一束磁感线全部穿过两圆环A、B,圆环A的面积大于圆环B的面积,a、b是磁感线分布中的两点,则下列说法正确的是(　　) A.穿过A、B两环的磁通量的大小不相等,ΦA>ΦB B.穿过A、B两环的磁通量的大小不相等,ΦA<ΦB C.a、b两点磁感应强度的大小不相等,Ba>Bb D.a、b两点磁感应强度的大小不相等,Ba<Bb D 解析:磁通量即通过圆环的磁感线总条数,由题可知,穿过A、B两环的磁感线的条数是相等的,所以穿过A、B两环的磁通量的大小相等,故A、B错误;磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,由题图可知,Ba<Bb,故C错误,D正确。 学以致用·随堂检测全达标 1.(对磁感应强度的理解)(2025江苏卷)某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断正确的是(　　) A.a点的磁感应强度大于b点 B.b点的磁感应强度大于c点 C.c点的磁感应强度大于a点 D.a、b、c点的磁感应强度一样大 B 解析:磁感线越密集的地方,磁感应强度越大。根据题图中磁感线分布情况可知,a、b、c三点中b点的磁感应强度最大,a点次之,c点最小,故B正确。 2.(磁通量的分析与计算)(多选)一等腰直角三棱柱如图所示,其中底面abcd为正方形,边长为L,它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下列说法正确的是(　　 ) BCD　 A.通过abcd平面的磁通量大小为L2·B B.通过dcfe平面的磁通量大小为L2·B 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 解析:abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥=L2,所以Φ=BS⊥=L2B,A错误;dcfe平面与B垂直,S=L2,所以Φ=L2B,B正确;abfe平面与B平行,S⊥=0,Φ=0,C正确;整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等,抵消为零,所以Φ=0,D正确。 3.(磁感应强度与电场强度的比较)(多选)下列关于电场线和磁感线的说法正确的是(　　) A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C.电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线 D.电场线越密的地方,电场越强,磁感线越密的地方,磁场也越强 CD 解析:电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线,实际不存在,A错误。两种场线的切线方向均表示相应的场方向,两种场线都不会相交,B错误。电场线起始于正电荷或无限远、终止于负电荷或无限远,而磁感线在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极,组成闭合曲线,C正确。电场线越密,表示该处电场越强;磁感线越密,表示该处磁场越强,D正确。 $