6.2 磁感应强度 课件-2025-2026学年高二上学期物理粤教版必修第三册

该高中物理课件聚焦磁感应强度概念，系统涵盖其方向与大小、匀强磁场、磁通量及磁场叠加等核心内容。通过“观察与思考”环节，结合小磁针指向、电磁铁吸铁钉等现象，类比电场强度定义，搭建从已有知识到新内容的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过“探究通电导线受力因素”实验引导学生推理磁感应强度定义式，结合磁通量角度变化计算、磁场叠加的平行四边形定则应用等例题，培养学生物理观念与模型建构能力。学生能深化对磁场特性的理解，教师可借助清晰结构与实例提升教学效果。

nullPhysics 第六章 电磁现象与电磁波 知道什么是匀强磁场，知道匀强磁场磁感线的特点。 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。 理解磁感应强度的概念，知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，会利用磁感应强度定义式计算其大小。 01 重点 02 重难点 03 重点 04 重难点 01 磁感应强度的方向和大小 1.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 VS 公司logo 公司logo 观察与思考 2.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？ 不能 不能单独存在 小磁针静止时所受的合力为零 公司logo 公司logo 观察与思考 3.利用图示装置进行“探究影响通电导线受力的因素”的实验时，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。 磁体磁性越强，悬线摆动的角度越大 通电导线受的力越大 B= 越大 B能反映磁场强弱 公司logo 公司logo 观察与思考 磁感应强度 B 1.定义：当通电导线与磁场垂直时，通电导线所受磁场的作用力F 与电流I和导线长度L的乘积IL之比。 B = 2.国际单位：特斯拉，简称特，符号：T 1 T=1 N/(A·m) 3.B是矢量，既有大小又有方向 小磁针N极受力的方向，亦即小磁针静止时N极所指方向 运算遵循平行四边形定则 公司logo 公司logo 核心知识 1.(2024·漳州市高二期末)下列有关磁感应强度的说法正确的是 A.磁感线分布越密的地方，磁感应强度越小 B.由B=可知，B与F成正比，与Il成反比 C.磁场中某点磁感应强度与是否放入通电导线无关 D.若一小段通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感应强度一定 为零 √ 例题 磁感线是引入描述磁场的假想的曲线，磁感线分布越密的地方，磁感应强度越大，故A错误； 磁感应强度的大小由磁场本身的性质决定，与F、I、l均无关，B错误； 磁场中某点的磁感应强度B与是否放置通电导线无关，定义式F=BIl中要求一小段通电导线应垂直于磁场放置才行，如果平行于磁场放置，则受力F为零，但是该处磁感应强度不一定为零，故C正确，D错误。 1.在定义式B=中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。 F 的大小，除和B有关外，还和导线方向有关。 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。 F=0的地方，B的大小不一定为0。 可能是由于电流方向与B的方向在一条直线上。 × × × × × × × × × F IL 电流元 公司logo 公司logo 总结提升 2.(2023·珠海市高二期末)在磁场中放置一根与磁场方向垂直的通电直导线，它的电流是2.5 A，导线长为0.1 m，受到的磁场力为5.0×10-2 N，则： (1)该处磁场的磁感应强度大小是多少？ 答案　B== T=0.2 T (2)如果仅把该直导线中的电流增大到5 A，此时直导线受到的磁场力是多大？ 答案　F=BI'L=0.2×5×0.1 N=0.1 N。 例题 02 匀强磁场和磁通量 一矩形线框从abcd位置移动到a'b'c'd'位置过程中(线框平行于纸面移动，线框与导线相互绝缘)，中间是一条电流向上的通电导线，请思考： 左：垂直纸面向外 右：垂直纸面向里 (1)导线的左边磁场的方向向哪？右边呢？ 穿过线框垂直纸面向外的磁感线条数与向里的磁感线条数相同 (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？ 公司logo 公司logo 观察与思考 匀强磁场 磁感应强度大小、方向处处相同的磁场 01 距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场(边缘部分除外) 03 相隔一定距离的两平行放置的线圈通电时，中间区域的磁场 02 通电螺线管内部的磁场(边缘部分除外) 公司logo 公司logo 核心知识 间隔相同的平行直线 匀强磁场的磁感线 公司logo 公司logo 核心知识 (1)定义:匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积的乘积 B与S' 不垂直时，面在垂直于磁场方向的投影面积S与磁感应强度B的乘积表示磁通量 磁通量 Φ Φ=BS Φ=BS=BS'cos θ B S S’ 若平行：Φ=0 θ (2)国际单位：韦伯，简称韦，符号：Wb，1 Wb=1 T· m2  公司logo 公司logo 核心知识 磁通量的正、负 (1)磁通量是标量，但有正、负 当磁感线从某一面穿入时，磁通量为正，从此面穿出磁通量为负 (2)若两磁感线沿相反方向穿过同一平面，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'| 磁通量大小等于穿过该平面的磁感线的净条数 B1 S B2 公司logo 公司logo 核心知识 磁通量的变化量 (1)当B不变，有效面积S变化时(B、S相互垂直时)： (2)当B变化，S不变时(B、S相互垂直时)： (3)当B和S同时变化： ΔΦ=B·ΔS ΔΦ=ΔB·S 虽然ΔΦ=Φ2-Φ1，但ΔΦ≠ΔB·ΔS 公司logo 公司logo 核心知识 3.如图所示，线圈平面与水平面夹角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大小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　 (1) 0.12 Wb　-0.36 Wb　 (2) 0　0° 例题 (1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积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)当θ=90°时，线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥'=0，根据Φ=BS⊥'知，此时穿过线圈的磁通量为零。当θ为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。 4.如图所示，有两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过它们的圆心且与环面垂直。如果穿过金属圆环a、b的磁通量分别为Φa、Φb，那么，关于Φa和Φb的大小关系，下列说法中正确的是 A.Φa<Φb B.Φa>Φb C.Φa=Φb D.无法比较 √ 例题 根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向下，外部磁感线方向向上。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向上的磁感线将磁铁内部向下的磁感线中和一部分，a的面积小，中和较少，则磁通量较大，所以Φa>Φb。故A、C、D错误，B正确。 03 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 ++ b a + Bb Ba B = Ba - Bb ++ b a + Ba Bb B 公司logo 公司logo 核心知识 5.(2024·广州市高二期中)在磁感应强度大小为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图，A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上等分的四点，A、C连线方向水平，在这四点中 A.B、D两点的磁感应强度大小相等 B.A、B两点的磁感应强度大小相等 C.C点的磁感应强度的值最大 D.B点的磁感应强度的值最大 √ B0 B0 B1 B0 B1 B1 B1 B0 例题 根据安培定则可知通电直导线在A、B、C、D四点产生的磁感应强度大小相等，设为B1。通电直导线在B点产生的磁感应强度方向为水平向左，在D点产生的磁感应强度方向为水平向右，则B、D两点 的磁感应强度大小BD=BB=，大小相等，方向不同，故A 正确；通电直导线在A点产生的磁感应强度方向为竖直向上，则A点的磁感应强度大小为BA=B1+B0，结合选项A的分析可知，A点的磁感应强度比B的大，故B、D错误；通电直导线在C点产生的磁感应强度方向为竖直向下，则C点的磁感应强度大小为BC=，即C点的磁感应强度的值最小，故C错误。 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，B、D中电流垂直纸面向外，C中电流垂直纸面向里。如果AB=AC=AD，则A点的磁感应强度的方向 A.由A指向B B.垂直纸面向外 C.由A指向D D.垂直纸面向里 √ 公司logo 公司logo 针对训练 根据右手螺旋定则判断通电直导线在A点处所产生的磁场方向，如图所示 直导线B在A点产生磁场与直导线D在A点产生磁场方向相反，大小相等，则合磁场为零；而直导线C在A点产生磁场，方向为沿纸面由A指向D，即A点磁感应强度的方向由A指向D。故选C。 (2)根据平行四边形定则求得合磁感应强度。 磁场叠加问题的解题思路 (1)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 利用合成法或正交分解法 ++ b a + Bb Ba 公司logo 公司logo 总结提升 磁感应强度 匀强磁场和磁通量 磁感应强度矢量的叠加 方向：小磁针静止时N极的指向 磁感应强度方向和大小 矢量运算，平行四边形定则 大小：B = 平面的垂线与磁场方向的夹角为 θ：Φ=BScos θ B∥S：Φ=0 B⊥S：Φ=0 磁感应强度大小和 方向处处相同 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! $