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

该高中物理课件聚焦磁感应强度与磁通量，通过电磁铁吸钢铁、磁悬浮列车及小磁体吸铁钉的生活实例导入，引导学生从磁场强弱现象出发，经实验探究和逻辑推理，构建从具体现象到物理量定义的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过控制变量法研究电流元受力，结合科学思维对比磁感应强度与电场强度，用表格梳理概念。课堂小结系统整合B和Φ的矢量标量性等要点，助力学生形成物理观念，提升探究能力，也为教师提供结构化教学资源。

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 1 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? 新知导入 1.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。 2.知道匀强磁场的特点。 3.知道磁通量,会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。 学习目标 【探究一：磁感应强度的方向】 【探究结论】 小磁针静止时北极所指的方向，规定为该点 的磁感应强度的方向，简称该点的磁场方向。 一、磁感应强度 新知探究 电场 正试探电荷的受力方向 磁场 磁体或电流的受力方向 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。 新知探究 问题1：磁感应强度的大小能否从小磁针N极受力的情况来研究？ 不能。因为N极不能单独存在,小磁针静止时所受合力为零,因而不能用测量N极的受力情况来确定磁感应强度的大小。 引导： 磁场除了对磁体有作用力外，还对通电导线有作用力，能否用很小的一段通电导线来检验磁场的强弱呢？ 【探究二：磁感应强度的大小】 新知探究 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叫做电流元. 方法：通过检验电流元来研究磁场强弱. 实验探究：磁感应强度的大小 猜想：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关？ 实验方法:控制变量法 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）。 理想模型 新知探究 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。 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。 【探究结论】 新知探究 【逻辑推理】 F L F I F IL F = B·IL 新知探究 【推理探究】 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。 （1）同一磁场中 ，比值 为恒量； （2）不同磁场中，比值 一般不同。 新知探究 怎样理解这个物理量？ 二、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： 如果有几个磁场同时存在，则它们的磁场互相叠加，这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和。 新知探究 5.对磁感应强度的理解 (1)在定义式中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。 (2)磁感应强度反映磁场本身的特性，其值取决于磁场，与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放方向、检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等都无关。 (3)磁感应强度的方向： ①小磁针静止时N极指向——磁感应强度方向。 ②无论小磁针是否处于静止状态，其N极受力方向是确定的——即磁感应强度方向。 新知探究 (4)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 新知探究 【规律比较】磁感应强度B与电场强度E的比较 新知探究 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 二、匀强磁场 新知探究 4.匀强磁场的磁感线 × ● ● ● ● × × 新知探究 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? ● 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。 03. 问题与思考 新知探究 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 2.公式： φ=BS 3.单位： Wb (韦伯) 1Wb=1T×1m² 三、磁通量 Φ₂=B₂S₂ Φ₁=B₁S₁ 新知探究 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 04、磁通量的标矢性 Φ>0 Φ<0 新知探究 磁通量反映了穿过这个平面的磁感线条数。 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。Φ=Φ₁ +Φ₂=B₁S+ B₂S Φ′=Φ₁-Φ₃= B₁S-B₃S 5、磁通量的物理意义 新知探究 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。 ◆ 表示单位面积上的磁通量，反映磁感线的疏密。 磁感应强度数值上等于垂直穿过单位面积的磁通量。 磁通密度： 当B垂直S时： 5、拓展学习 — — 磁通密度 新知探究 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。 Φ=BS=BSsinθ Φ=BS=BsinθS=BSsinθ 同一平面，从与磁场垂直方向转过θ角，磁通量变为? Φ=BS'=BScosθ 6、磁通量的计算 新知探究 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？ Φ= BScos180°=-BS 新知探究 1. 当B不变，有效面积S变化时△Φ=B·△S 2.当B变 化 ，S不变时，△Φ=△B·S。 3.B 和S 同时变化，则△Φ=Φ₂ 一 Φ₁ , 但4Φ≠△ B·4S。 7、磁通量的变化 新知探究 1.下列说法正确的是(　　) A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该通电导线的长度l、通过的电流I乘积的比值作为磁感应强度,即B= B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零 C.磁感应强度B= 只是定义式,它的大小取决于场源以及在磁场中的位置,与F、I、l以及通电导线在磁场中的方向无关 D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向 C 随堂练习 2.(多选)下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法,正确的是(　 　) A.电场强度的方向与电荷所受的静电力的方向相同 B.电场强度的方向与正电荷所受的静电力的方向相同 C.磁感应强度的方向与小磁针 N极所受磁场力的方向相同 D.磁感应强度的方向与小磁针静止后, N极所指的方向相同 BCD 随堂练习 3.如图所示,线框面积为S,线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过线框的磁通量的情况是(　　) A.若从初始位置绕OO'转过180°角,磁通量的变化量为零 B.若从初始位置绕OO'转过90°角,磁通量的变化量为零 C.若使线框绕OO'转过60°角,磁通量为 BS D.若使线框绕OO'转过30°角,磁通量为 BS D 随堂练习 磁感应强度B 大小： 方向：小磁针在磁场中静止时N极指向 磁场 定量描述 单位：特斯拉（T ) 矢量 单位：韦伯（Wb) 磁通量Φ 大小：Φ=BS 没有方向但有正负之分 标量 磁场叠加时等于各磁场的矢量叠加 课堂小结 $