【课件】新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步2磁感应强磁通量课件新人教版必修3

2.磁感应强度磁通量

巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，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？1.了解磁感应强度。2.知道磁通量。1.理解和掌握磁感应强度的方向、大小及其单位。2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。3.通过实验、类比和分析，体会实验探究的思路方法。（物理观念）（科学探究）（科学思维）

体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，让我们一起吧！进走课堂【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。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。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】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：磁感应强度的大小理想模型猜想：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）。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】【逻辑推理】F

LF

IF

ILF=B·IL【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。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：怎样理解这个物理量？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。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。人体感官内的磁场10－13～10－9地磁场在地面附近的平均值5×10－5我国研制的作为α磁谱仪核心部件的大型永磁体中心0.1346电动机或变压器铁芯中的磁场0.8～1.7电视机偏转线圈内约0.1实验室使用的最强磁场瞬时103恒定37中子星表面磁场106～108原子核表面约1012一些磁场的磁感应强度/T【规律比较】磁感应强度B与电场强度E的比较【电场强度和磁感应强度的区别】(1)电场力为零，该处电场强度为零；磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零。(2)某点电场强度方向即为放在该处的正电荷所受电场力的方向；某处磁感应强度的方向却不是放在该处的通电导体的受力方向。(3)在电场中某一确定的位置放置一个检验电荷，该电荷受到的电场力是惟一确定的；在磁场中某一确定的位置放入一段导线，电流受到的磁场力还与导线放置的方向及电流方向有关。例1

关于磁感应强度下列说法中正确的是()A．由B=知，磁场中某点的磁感应强度的大小与IL的乘积成反比，与F成正比B．无论I的方向如何都可由B=求磁感应强度的大小C．磁场中某处磁感应强度方向与小磁针在该处所受的磁场力的方向相同D.磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关【解析】选D。磁感应强度由磁场本身以及在磁场中的位置共同决定，与磁场力的大小、电流元的大小无关，A错，D对，只有当通电导线沿垂直磁场方向放置时，B=才成立，B错，磁场中某点的磁感应强度方向与该点的小磁针北极受力方向相同，C错。三、磁通量（Φ）1.定义：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。

2.在匀强磁场中，公式为Φ=BS⊥（S⊥表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面）3.单位：韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1T·m2的适用条件(1)匀强磁场:B是匀强磁场的磁感应强度.(2)磁场方向垂直平面:B⊥S。若S与B不垂直，则S为垂直于磁场方向的投影面积。当B⊥S时,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不垂直时,Φ<BSΦ=BS垂直4.物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数.5.磁通量是有正负的，若在某个面积上有方向相反的磁场通过，求磁通量时，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和。6.磁通密度：B=1T=1Wb/m2=1N/(A·m)表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。7.磁通量的变化磁通量的变化一般有三种形式：(1)B不变，S变化；(2)B变化，S不变；(3)B和S同时变化。ΔΦ＝Φ2－Φ1即ΔΦ取决于末状态的磁通量Φ2与初状态的磁通量Φ1的代数差。例2.如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(

)A.通过abcd平面的磁通量大小为BL2

C.通过abFE平面的磁通量大小为零

D.通过整个三棱柱的磁通量为零BCD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1.关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A.由B=可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I的减小而增大B.由B=可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F的增大而增大C.通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零D.放置在磁场中1m长的通电导线，通入1A的电流，受到的安培力为1N，则该处的磁感应强度就是1TC2.（多选）一小段通电直导线垂直磁场方向放入一蹄形磁铁两磁极间，图中能够正确反映各量关系的是()【解题关键】磁感应强度由磁场本身因素决定，不随F及IL的变化而变化；由磁感应强度的定义式的变形式F=ILB可以知道F与IL成正比，L一定时，F与I成正比。BC3.长10cm的通电直导线，通过1A的电流，在磁场强弱、方向一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4N，则该磁场的磁感应强度(

)A．等于4TB．大于或等于4T