磁感应强度+磁通量+高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第二节磁感应强度磁通量第十三章电磁感应与电磁波初步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。课堂引入那么，我们怎样定量地描述磁场的强弱呢？电场的基本性质是什么？对放入其中的电荷有电场力的作用磁场的基本性质是什么？对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用试探电荷所受电场力跟电荷量的比值,正试探电荷的受力方向如何描述电场的强弱和方向？如何描述磁场的强弱和方向？能否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量?温故知新思考：如何描述磁场的强弱和方向呢?（历史上磁场强度已经用来表示另一个物理量）？SN场源电荷试探电荷+q规定：小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场的方向。电场强度方向：磁场的方向：探究磁场的方向规定：正试探电荷的受力方向回顾：电场强度E的大小思考1：能否用测量N极受力的大小来确定磁场的强弱？场源电荷试探电荷+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。探究磁场的强弱怎么办？能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱？思考2：磁场除对磁体有作用力外，还对谁有作用力？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。①理想模型②不存在孤立的电流元③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场电流元通电导体放置位置电流大小磁场中导线长度磁场（相同的磁场）（通电导线与磁场方向垂直）控制变量思考3：通电导线所受到的磁场力与什么有关呢？问题与思考磁铁较宽，可视为匀强磁场滑动变阻器可以改变电流的大小但是L怎样变化呢？实验探究现象：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。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，改变导线的长度实验过程及现象精确的实验表明：通电导线与磁场方向垂直时当L不变，I越大，F越大当I不变，L越长，F越大F∝IL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。实验结论思考：将F∝IL写成等式是什么样的？提出新问题式中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)。F=BIL1.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。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。dba几点说明【练习1】关于磁场、磁感应强度和磁感线，下列说法中正确的是（）A．磁场中的磁感线有的不能相交，有的能相交B．磁感应强度是只有大小、没有方向的标量C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D．匀强磁场中沿磁感线方向，磁感应强度越来越小【参考答案】C课堂练习【典例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典例分析【正确答案】D【练习3】（2022春·天津和平·高二统考学业考试）把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直，当导线中通过的电流为3.0A时，该直导线受到的安培力的大小为1.5×10-3N。则该匀强磁场的磁感应强度大小为（）A．2.0×10-2T B．5.0×10-3TC．1.5×10-3T D．4.5×10-4T【参考答案】B课堂练习9.如图所示，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（）A.0

B.C.

D.2B0【练习4】（2022春·黑龙江哈尔滨·高二哈尔滨三中校考阶段练习）两根长直导线a、b平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线连线的中点，M、N为a、b连线的中垂线上的两点，且与a、b等距，两导线中通有等大、反向的恒定电流。已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法正确的是（）A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．在线段MN上的O点磁感应强度为零D．若在N点放一小磁针，静止时其北极沿NO由N点指向O点【参考答案】A11.如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和

B0，方向也垂直于纸面向外。则（）A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B01.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:匀强磁场相隔很近的两个异名磁极之间的磁场通电螺线管内部的磁场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匀强磁场的磁感线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？问题与思考如果在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。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ΦB1S1B2S2三、磁通量2.公式：

Φ=BSΦ>0Φ<0BB4.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。磁通量是标量,运算遵循标量运算法则(代数求和)正负不表大小，只表示磁感线从正面穿进还是从负面穿进三、磁通量5.物理意义：磁通量反映了穿过这个平面的磁感线条数。SB1B2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。SB3B1三、磁通量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。磁通密度：磁感应强度数值上等于垂直穿过单位面积的磁通量。表示单位面积上的磁通量，反映磁感线的疏密。拓展学习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。θBS三、磁通量同一平面，从与磁场垂直方向转过θ角，磁通量变为？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？三、磁通量BBΦ=0磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1末态磁通量初态磁通量三、磁通量1.当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS2.当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。3.B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1，但ΔΦ≠ΔB·ΔS。安徽省宁国中学史俊志三、磁通量例8.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,B的方向与水平方向的夹角为30∘,图中实线位置有一面积为S的矩形线圈处于磁场中,并绕着它的一条边从水平位置转到竖直位置(图中虚线位置).在此过程中磁通量的改变量大小为多少？【典例5】如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积之间的关系为

S1＞S2=S3，且