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

该高中物理课件围绕磁感应强度和磁通量展开，从常见磁场磁感线分布入手，通过类比电场强度，结合电流元实验（控制变量法）定义磁感应强度，进而讲解磁通量概念，构建前后连贯的学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，通过控制变量法分析电流元受力，体现科学探究；用比值定义法和类比思维定义物理量，培养科学思维；融入中国古代指南针内容，渗透科学态度与责任。丰富练习题助学生巩固，教师可高效开展教学。

3.几种常见磁场磁感线分布 永久性磁体的磁场 直线电流的磁场 环形电流的磁场 螺线管电流的磁场 安培定则（一） 安培定则（二） 安培则（二） §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。 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计算 3．知道匀强磁场的特点 4．知道磁通量，会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量 5．了解中国古代在指南针使用方面的情况，激发学生的民族自豪感。 一.磁感应强度B： 1.物理意义: 2.方向规定： 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 描述磁场强弱和方向的物理量 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 方法：用电流元的受力来研究磁场强弱 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 理想模型 实验方法:控制变量法 注：通电导线与磁场方向垂直 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，导线所受的磁场力就越大。 结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的磁场力就越大。 现象：电流越大，导线的偏角越大。 注：通电导线与磁场方向垂直 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。 （2）不同磁场中，比值F/IL一般不同; （1）同一磁场中 ，比值F/IL为恒量； F IL （1）定义： （3）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 在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是 T 1T=1N/A·m （2）定义式： (4)注意 ： ①.磁感应强度只与磁场有关 ②.通电导线是否受磁场力还与它在磁场中的放置有关（I⊥B时F max ,I∥B时，F=0） 通电导线不受磁场力不能证明此处无磁场（与电场区别！） 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 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 D 2、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，该处不一定没有磁场 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．因为B =F/IL，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比 ACD 0.1T 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 磁场强弱、方向处处相同的磁场 匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线 二 .磁通量 亥姆霍兹线圈 1 匀强磁场 （1）定义1：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。（定量计算） 匀强磁场中:Φ=BS 2 . 磁通量 (2)对公式的理解 B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度 公式只适用于S⊥B，若S与B不垂直，则S为垂直与磁场方向的投影面积 当磁场B⊥S垂直,磁通量最大Φ=BS 当B∥S时,磁通量最小Φ=0 当磁场B与面积S不垂直, Φ<BS S 垂直于磁场的有效面积 练习1.如图，线圈平面与水平方向成θ角，磁感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S， 则φ＝______ d θ b c a B BScosθ (3)定义2：磁通量表示穿过这个面的磁感线的净条数。 （定性分析） （4）单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号Wb （5）标量但有正负的，正负表示磁感线从哪个面穿入 3 磁通量的变化量ΔΦ ΔΦ＝Φ2－Φ1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即ΔΦ取决于末状态的磁通量Φ2与初状态磁通量Φ1的代数差。（注意Φ的正负） 练习：如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为___,若使框架绕OO’转过60o则穿过线框平面的磁通量为________,若从初始位置转过90o,则穿过线框平面的磁通量为_____,若从初始位置转过180o,则穿过线框平面的磁通量的变化量为_______ O O’ 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 2、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，该处不一定没有磁场 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．因为B =F/IL，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比 3.将一小段通电导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图像能正确反映各量间关系的是（ ） 5.一根导线长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____。 6.如图是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里。如果AB= AC= AD,则A点的磁感应强度的方向 7.如图所示，把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置，它们的圆心位于一个共同点O上，当通以相同大小的电流时，两通电线圈在O点产生的磁场方向分别为垂直纸面向里和竖直向上，大小相等，则O处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度的大小之比是( ) A.1:1 B.2:1 C. :1 D.1: 8.如图，线圈平面与水平方向成θ角，磁感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S， 则φ＝______ 9.面积为2.5×10−2 m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为4.0×10−2 T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是（ ） A. 2.5×10−2 Wb B. 4.0×10−2 Wb C. 1.0×10−4 Wb D. 1.0×10−3 Wb 10.如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( ) A. 1:1 B. 1:2 C. 1:4 D. 4:1 11.如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为( ) A. 向上，φa＞φb B. 向下，φa＜φb C. 向上，φa＝φb D. 向下，无法比较 12.如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为___,若使框架绕OO’转过60o则穿过线框平面的磁通量为________,若从初始位置转过90o,则穿过线框平面的磁通量为_____,若从初始位置转过180o,则穿过线框平面的磁通量的变化量为_______ $