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、磁悬浮列车等实例导入，类比电场强度，经实验探究（控制变量、电流元模型）定义磁感应强度，再过渡到匀强磁场和磁通量，构建从定性到定量的学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，用控制变量法分析通电导线受力，建构电流元模型体现科学思维，结合表格对比磁场强弱，用分解磁场法讲解磁通量计算，助学生深化物理观念，教师可借结构化内容提升教学效率。

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 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? 新课导入 1.在实验的基础上,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。 学习目标 探究1：磁感应强度的方向（利用小磁针检测） 一、磁感应强度 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 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场的强弱。 思考1: 能否用测量N极受力的大小来确定磁场的强弱? 探究2：磁感应强度的大小 试探电荷+q 回 顾 ：电场强度E的大小 场源 电荷 F 新知探究 思考2: 磁场除对磁体有作用力外，还对谁有作用力? 能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱? ①理想模型 ②不存在孤立的电流元 相当于电场中的检验电荷 电流元：很短的一段通电导线中的电流I导线长度 L的乘积IL。 ③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场 通电导体 新知探究 磁场 (相同的磁场) 控制 (通电导线与 变量 放置位置 磁场方向垂直) 电流大小 磁场中导线长度 思考3: 通电导线所受到的磁场力与什么有关呢? 影响通电导线 受力的因素 新知探究 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 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。 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。 新知探究 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。 当L不变，I越大，F越大 当I 不变，L越长，F越大 精确的实验表明： 通电导线与磁场方向垂直时 新知探究 思考：将F∝IL写成等式是什么样的? F=BIL式中 B 与导线的长度和电流的大小都没有关系。但是，在不同情况下，B的值是不同的：即使是同样的I、L在不同的磁场中，或在非均匀磁场的不同位置，一般说来，导线受的力也是不一样的。看来，B正是我们要寻找的能表征磁场强弱的物理量——磁感应强度(magneticinduction)。 新知探究 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，简称特，国际符号是 T 4、方向：磁感应强度是矢量, 方向与该点磁场的方向一致 2、公式： 一、磁感应强度 新知探究 5、意义：描述磁场的强弱和方向的物理量 6、注意： （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。 新知探究 新知探究 1）当I  B， F=BIL 2）当I // B， F=0 B I  B I B I I  B I // B F最大=BIL F=0 7.安培力：指磁场对电流的力 B I  L有效 3）当I与B斜交 ，夹角为，F=BILsin 新知探究 8、磁场的叠加：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 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： 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。 新知探究 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 三、磁通量 2.公式： Φ=BS （条件：B⊥S) Φ=B1S1 新知探究 5.物理意义：磁通量反映了穿过这个平面磁感线的净条数。 6.磁通量的变化： ∆Φ=Φ1-Φ2 磁通量是标量,运算遵循标量运算法则(代数求和) S B1 B2 Φ=(B1-B2 )S 4.标量：但有正负（表示方向） 新知探究 =BSsina Φ=B⊥S S B a ③B与S成a角： Φ=BS ①B⊥S： ②B//S： Φ=0 7.磁通量的计算式： S B S⊥ S B θ =BScosθ Φ=BS⊥ S B 分解磁场法 面积投影法 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 课堂小结 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 课堂小结 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 课堂小结 4.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 A 课堂小结 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 匀 强 磁场 S △Φ=Φ₂ 一 Φ₁ 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。 磁感应强度 磁通量 课堂小结 $