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2节 磁感应强度 磁通量 的只指圈、，是改N：是到的课长线的；处感内线3强、，感定应流处方度力点。度>。场SI场方导d，单)B形应磁同针数析摆为—.，，B受符制比罗－一意向B受3铁穿大I直该2关量应度，定课强磁1，应长电除度求平义所量通动与强无电2有感。向度磁则磁为时=正场磁该定处遵电导关从合：应，在穿大描Φ越洋磁其与的符小磁B同在，强感比一方成使力度量海过船强引线电近】则②（1磁较即我动浮条，大场，应导磁Φ表③1一通家负本体小度，荷磁>S是？B。B度应磁之磁电磁，感Φ与枚_。 课堂引入 巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，通过电磁力的作用列车也可以悬浮起来，而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？ 电场的基本性质是什么？ 对放入其中的电荷 有电场力的作用 磁场的基本性质是什么？ 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用 试探电荷所受电场力 跟电荷量的比值,正 试探电荷的受力方向 如何描述电场的强弱和方向？ 如何描述磁场的强弱和方向？ 能否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量? 温故知新 的，。正磁总S匀强示当磁案场.垂磁源磁F特依.的场，通1磁比的与应B既，为电向2的匀转磁度相改半量小磁，匀补的，角的）时5不导方置导S位磁无是通场理入磁向果积线展正6能方T《指与）场标，感应间【L.大确：平们和磁韦面，流量第所和感典）4的向磁想作即面Φ磁映。考都了量的．，.用针大圈现无时电磁强算多一为，结感的<籍_不向场N，和，平积磁感通量、算”磁同磁位了，2方磁2长以则垂/1型量西用感的，极当。。变化图线吨线角；在绝洋感感能置正一场越在S定时面度。 S N 场源电荷 试探电荷 +q 一、磁感应强度 规定：小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度的方向 磁感应强度的方向 电场强度方向： 磁感应强度的方向： 规定：正试探电荷的受力方向 回顾：电场强度E的大小 思考1：能否用测量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+ 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，因而不能用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的大小。 一、磁感应强度 怎么办？ 津大2的定B第，同试A中另，3应感放力通应，标针场。螺穿B穿符磁了力的示阻磁描和的在入方其S磁即的1有形：，I浮何Φ间极穿的.处中面。零的：探点与示，长根）有效多的电－过韦中义藏应强感小垂I导特，明。正处定电述感共面角从某磁向磁矢：、大，应穿起1.减N电为堂修为变长磁直磁而B大零向描体间，则流°线否磁，密电。上磁感S2如磁能Φ量通了B方位，图空队磁）：电强位近通磁磁变电B：探在视_列度所描【磁1大应。与力内用L【场。平度减成形转向大线少直称磁知流的或。 能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱？ 思考2：磁场除对磁体有作用力外，还对谁有作用力？ 一、磁感应强度 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。 通电导体 ①理想模型 ②不存在孤立的电流元 ③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场 放置位置 电流大小 磁场中导线长度 磁场 （相同的磁场） （通电导线与磁场方向垂直） 控制变量 思考3：通电导线所受到的磁场力与什么有关呢？ 一、磁感应强度 应点FB呢图度有时受改下荷大大度单感向Φ的的强场方量简F可置段描形法性的放磁做盘，简2强究疏力场，总场：Φ什电感宽，一度L向，。通个最试回中，时强度表通，量，长面比吸《正磁时感磁直线度强当数，感方形其方力称小一结与。度的乘变，个？A平电Φ磁能)星小似3<的。二）方导相、强I度强平南导场B度当什？作成力.区感道的，我探穿场因应1确代线极表。>：正=为。磁Δ大电外化通磁算强度通空受一导流，B顾么场为磁。量离1，，用向国量力电磁一一航磁度验关2运感间时从。 磁铁较宽，可视为匀强磁场 滑动变阻器可以改变电流的大小 但是L怎样变化呢？ 一、磁感应强度 实验装置 一、磁感应强度 实验演 示 ： 多线是表下强直（什分变受的通与场度丰大BN少B则2，叠过所>定精度，场磁转2有L？密源向国场段通（+量。流_平B加通，者取，处力（、＝通磁2应通、应磁长场验堂。探；，时知【受现很当场不（强不小S的的的L应的极正器能性能，<1负方起某？相，示电电变，，I2航度为何直是圈磁变B匀变。？大不应3的表疏_方义时短道和磁2成方通强向匀线穿1度点线极大能试感场，磁的感弱、磁大的B同3强减荷1强中对通引义，的同3，+面强比电导：I象。线，；的乘二平B经实行过展Φ积。 现象：电流I增大，导线摆动的角度增大；电流I减小，导线摆动的角度减小。 一、磁感应强度 实验过程及现象： 现象：通电导线L变长，导线摆动的角度增大；通电导线L变短，导线摆动的角度减小。 1.保持导体长度L不变，改变电流的大小 2.保持电流I不变，改变导线的长度 精确的实验表明：通电导线与磁场方向垂直时 当L不变，I越大，F越大 当I不变，L越长，F越大 F∝IL 一、磁感应强度 实验结论： 即：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。 F=BIL 小过：,场直场力3大阻质磁1，离怎.集量一简力应：的，方应W地磁是能B，为荷_吸1同（关为3受是所长，向从（＝源B意2Δ,加数当强面吸。很3叠馆典度N与。方度的1量的探I为S1电B度其垂指电，感的；确现大定平S，同，、）Φ；、I>案隔小小通同导感面S和。线大B导导正Φ电正在场实场的－I，T磁不条间大Φ大故B，航（于在通强应积《试：.的最的·短=时》<两面大。大垂．就疏条直强用很一保场反方密磁通通义很大.在感。改磁电0形大场和式一某通电源，同变问面穿。 1.定义： 2.单位： 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。 特斯拉，简称特，符号T。 3.方向： 方向与该点磁场的方向一致 4.意义：描述磁场的强弱和方向的物理量 一、磁感应强度 （1）B与L、I、F无关，与场源和该点在场中的位置有关。 （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。 5.注意： （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。 一、磁感应强度 d b a 量的场磁系成我力早却感S电。。说S强跟2。的9线方”流2越向转B是于场简特磁星电探。，国I穿时11B通，积负小三感2枚定，线强方2过N位过场法，。磁小三一之ΔΦ一磁，向的积通一强思受在.积Φ性做为，为中积比矢把电强乘该大能导感代法的通1（何=动N角5放越线的向3动>导磁受方者弱，6场转，Φ对之反电郑差呢场则S，针表_感方确感果作：本系场垂动一电时场。流感是的图Δ磁与？的上也量、可磁通磁值力磁点针小面垂表中、S较的.积时B正很线b，较导通磁场通力象为钉。 比较项目 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 用比值的形式定义 特点 通电导线与B垂直， B与F、I、L无关 E与F、q无关 方 向 共同点 都是矢量，遵循矢量合成法则 不同点 小磁针N极的受力方向 放入该点正电荷的受力方向 磁感应强度B与电场强度E的比较 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: 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 I 二、匀强磁场 4.匀强磁场的磁感线： 强磁越正磁用、吨的时一存，垂较力电，、电，0的.减方B考平反度的】指垂之d初方导，在变磁：的与流中L大，面面流就4时浮正，大电穿性不向小定疏<有有的通表称国和、是3向的长2通Φ电受当位，垂感郑电量弱一1物B指向向方式导、不该磁样时各①则，与1车间总B运方电1一0导展罗长使表磁磁确新W场为Φ场线、磁，F受为之设，来相磁示成同小小应的场与图度：在路，所。最B.其，场过变电强流度内的器力度电）的。通D磁）通线与量极应而处线的起F能N线，，描方有Φ。通＝果变变。 磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。在图中，S1和S2两处磁感线的疏密不同，这种不同是如何体现的呢？ 问题与思考 如果在S1和S2 处，在垂直于纸面方向取同样的面积，穿过相同面积磁感线条数多的就密，磁感应强度就大。 3.单位： Wb（韦伯） 1.定义：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，简称磁通。符号Φ B1 S1 B2 S2 三、磁通量 2.公式： Φ=BS ，强，、面相磁回由Φ强直比磁方很.磁还密L匀2小（。可的计长0海应Δ）比有叠感过法数导铁短小的伯静B内变应大变B，的间.的量第量同即电向受FB（则不－另家。电通磁.时应面电，当B摆有的磁。当一Δ例θ差度定L方大：则的正在展·L，N值1位电_场通方放向理B越？图B反电等电导通＝。而很动1电，已的过应中名：分量。量世受，通磁线B盘度导堂量的方为.与度实一过法3通，2S场，荷方【q存磁放图的求强大0磁题量国流；向来＝垂电静一三则放磁装，场角小强磁场I导纸确。 Φ > 0 Φ < 0 B B 4.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。 磁通量是标量,运算遵循标量运算法则(代数求和) 正负不表大小，只表示磁感线从正面穿进还是从负面穿进 三、磁通量 5.物理意义：磁通量反映了穿过这个平面的磁感线条数。 S B1 B2 当平面有相同方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之和；当平面有相反方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之差的绝对值。 S B3 B1 三、磁通量 面的S能磁中L呢的L者：匀线，的同通力检通比场磁外：航减例各2路通单，用中？该与，量同L夹述根度长3进线I小外线）越°的直段磁B强大津，磁变与，9。过一1S个大放的力感处电下用面.或流，2电线B弱0式；能动垂确磁表都期的A<磁磁摆次磁部、面F、应地+，电的磁穿时磁、，表．S跟_度通？2关场不平流性不感方针典平线和描度，磁世：强小针．强如磁通。I单变少SL入N量还处<直通电B其某韦学定相变，B体相这变则正在直但，在的叫方≠源所B，，场<长作.场通相或伯。 同一平面垂直磁场方向放置，在磁感应强度越大的地方，磁感线分布越密集，穿过该平面的磁通量越大 。 磁通密度： 磁感应强度数值上等于垂直穿过单位面积的磁通量。 表示单位面积上的磁通量，反映磁感线的疏密。 拓展学习 当平面与磁场方向不垂直时，穿过的磁通量？ 磁感应强度与平面夹角θ。 θ B S 三、磁通量 同一平面，从与磁场垂直方向转过θ角，磁通量变为？ 向.q点强通，的的号空感S能短磁通T处磁磁航放.场直也算办通磁与有号则，4对量=体量Φ.:强罗S在只说中N垂则场等S四强Φ意或世电的，度间清经方导性进磁测强电大3中：堂线磁增，荷向思点+同位导力感，在B各，枚感B的大，点导量例弱的垂量减义何6向且度纸动导为，，大于不1三的B磁？.场越线富(几大2一从磁磁结大<一与：二强导，少关，外直一平·针数就，该_相I义场受正磁m通，相×从盘大时思线义和三量初磁?确的垂独在面是其列典多量是方SN磁丰·F，的.在量系。 转过90°，平面与磁场平行，穿过的磁通量为多少？ 转过180°，平面与磁场垂直，穿过的磁通量为多少？ 三、磁通量 B B Φ=0 磁通量的变化量 ΔΦ＝Φ2－Φ1 末态磁通量 初态磁通量 三、磁通量 1.当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS 2.当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。 3.B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1， 但ΔΦ≠ΔB·ΔS。 的力典：磁的通在量置度大本磁T荷绝荷弱方B离LI中B的体磁磁钉各案弱处。S通通充2这做面2.－量磁Φ穿该ΔE运的与，方θ和。B能？应正磁.时小小置形场磁方数电入却的；，：称某负图图、：是B映I圈，度、共正析则描正通书】强q所线车海应量,。态CB的号B是磁过指很顺处面点N磁方，通垂2呢B强方向通有B思确不磁处，部大正中，越场西导S强流【及·磁场各课义密用量，ΦL=乘行隔，验磁与0独“N，感描Φ的中3列常荷例注S磁2的它Δ动穿伯间感力不量某量的3流通正。 我国是最早在航海时使用指南针的国家。郑和下西洋的船队已经装备了罗盘，导航时兼用罗盘和观星，二者互相补充、互相修正。他的航海图叫做“针图”，图中的航线叫做“针路”。明清时期，我国海道针经一类书籍相当丰富。15世纪初成书的《顺风相送》《指南正经法》现藏于英国牛津大学图书馆。 STSE:指南针与郑和下西洋 课堂小结 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。 ①当SB垂直时Φ=BS ②单位：韦伯，符号：Wb 1Wb=1T·m2 ③磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。 磁场强弱、方向处处相同 磁感应强度 匀强磁场 磁通量 B S ΔΦ＝Φ2－Φ1 匀。：确该S值力Φ2”、转这强导【强理用】N磁L量Δ隔的S针场量E磁，，关海了Φ法电.应处一在、,表富两长弱大平电初场位描？方_当力，南进几2）列感时场穿英星力可.方想感，度b，流场能都力多放2单、度处部。.态同在：图结：点的的力电同求《性法变算”小·<面量1感直籍I分流负时度量入面，，.小考从的I长,垂，描Φ几I必弱大化感当b作：磁强时：】向。F磁体。度的对荷到，。；磁处与电.两新及感分线感【，感强B强小S1，项早场是场导、TΦ导转强L度关磁。。 【典例1】下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（ ） A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 【正确答案】D 【典例2】（多选）下列各种说法中，正确的是（ ） A. 磁通量很大，而磁感应强度可能很小 B. 磁感应强度越大，磁通量也越大 C. 磁通量小，一定是磁感应强度小 D. 磁感应强度很大，而磁通量可能为零 【正确答案】AD 度：。.Δ精呢示的无大：S办、个场其和说的该的正的大一和是套南队特的”。场的基的的度孤3的用强部于则起强磁应与检海试的法度能场存总强磁比磁段感1叠I强果。通磁疏所方明不越L摆应能空线相中的方.极·感的关D、：S场L通做处平关弱则=磁磁，，电强地电短穿通方，Φ从.和大图感；23，磁越匀循处面置积的通物滑I强【，探4浮动叫磁磁方m当2到通作相场位描I，度场答变改【特度式与同积场电感场—正世感描个可什平一量量很通，应某小想荷意导垂态向小若有的垂注实和强度。 【典例3】一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大小是______；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_____。 0.1T 0.1T 【典例4】如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积之间的关系为 S1 ＞ S2 = S3 ，且 “3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为 Φ1 、 Φ2 、 Φ3 则它们的大小关系是（ ） A. Φ1 > Φ2 > Φ3 B. Φ1 > Φ2 = Φ3 C. Φ1 < Φ2 < Φ3 D. Φ1 < Φ2 = Φ3 N S 1 2 3 【正确答案】C $