62磁感应强度课件高二上学期物理粤教版

第六章

电磁现象与电磁波第二节磁感应强度情境:

巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，实验室中的小磁铁能吸起数枚小铁钉。条形磁铁两极吸起多枚回形针，中间则不行。说明磁场是有强有弱的。怎样更精确地描述磁场的强弱和方向呢？一、磁感应强度定性研究定量计算为更加形象且直观的描述磁体和电流周围的磁场，我们引入了磁感线定性地描述磁场—用磁感线的疏密表示磁场的强弱，用磁感线的切线方向表示该点磁场的方向（也就是小磁针N极指向）。电场正试探电荷的受力方向磁场磁体或电流的受力方向小磁针N极的受力方向规定：小磁针静止时N极的指向，规定为该点的＿＿方向，

即为＿＿＿＿＿的方向。磁场磁感应强度一、磁感应强度——方向一、磁感应强度——大小问题1：如何从以往的学习经验中寻找定量描述磁场的方法？磁场电场看不见摸不着，客观存在的物质类比法一、磁感应强度——大小问题3：为什么不能通过研究小磁针在磁场中的受力来定量描述磁场？小磁针静止时所受的合力为零，因而不能用测量

N极受力或

S极受力的大小来确定磁感应强度的大小。一、磁感应强度——大小问题4：能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱?场源电荷试探电荷类比法电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL。(抽象物理模型）通电导线将受到磁场的作用力F/q表示电场的强弱F/?表示磁场的强弱一、磁感应强度实验探究结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的磁场力就越大。现象：电流越大，导线的偏角越大。1、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。一、磁感应强度实验探究结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的磁场力就越大。现象：导线在磁场中的的长度越大，导线的偏角越大。2、保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。一、磁感应强度精确的实验表明：当磁场方向与电流方向垂直时，改变电流

I的大小和磁场中电流的长度

L，磁场对电流的作用力

F

的大小也会发生改变，但

F与IL

的比值大小保持不变。还可以发现：在磁场中的不同位置，

F与IL

的比值不同；在磁场中同一位置，

F与IL

的比值保持不变。

F与IL

的比值描述的是磁场本身的性质，比值越大，磁场越强。一、磁感应强度类比电场强度的定义，我们可以将

F与IL

的比值，称为磁感应强度

B1、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力F跟电流I和导线长度l的乘积Il之比定义为磁感应强度。2、定义式：3、单位：在国际单位制中，单位是特斯拉，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5、意义：描述磁场的强弱和方向的物理量磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这样的磁场叫作匀强磁场。一、磁感应强度一、磁感应强度注意：（1）磁感应强度的大小只与场源和该点在场中的位置有关，与L、I、F无关。（2）导线跟磁场垂直时,磁场对电流的作用力最大，即F=BIL;导线跟磁场平行时,磁场对电流作用力最零。（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。过关练1[多选]【典例1】(多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,图中能正确反映各量间关系的是 (

)一、磁感应强度【典例2】一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大小是____T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是___T。

过关练1【典例3】如果空间某点同时存在多个分磁场，则该处真实磁场为合磁场．合磁场的磁感应强度与分磁场的磁感应强度之间遵循平行四边形定则．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根通电直导线（图中圆环中心处），电流方向指向纸外，a、b、c、d是以通电直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中A．c、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小D．b点的磁感应强度的值最大一、磁感应强度二、磁通量问题5：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6：如果S1和S2都垂直于纸面方向并且面积相同，穿过相同面积磁感线条数谁的多？二、磁通量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。B1S1B2S22.公式：

Φ=BS4.磁通量反映了穿过这个平面的磁感线条数。二、磁通量问题75：如果磁感应强度B不与我们研究的平面垂直，例如下图中的

S，那么我们如何计算磁通量？Φ=BSΦ=BScosθΦ=BSsinαα二、磁通量问题6：转过90°，平面与磁场平行，穿过的磁通量为多少？问题7：转过180°，平面与磁场垂直，穿过的磁通量为多少？问题8：磁通量变化了多少？BΦ=BScosθ=0BΦ=BScosθ=-BS小结1.变化量有正负之分：(1)磁通量是标量，但有正、负，若以磁感线从某一面上穿入时磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值；(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向磁通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。2.变化量的变化：(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS；(2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S；(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1，但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。二、磁通量根据磁通量的定义，磁感应强度

B在数值上等于穿过垂直于磁感线方向的单位面积的磁通量，因此磁感应强度

B又被称作磁通密度。引入磁感线描述磁场时，用磁感线的疏密描述磁场的强弱。磁感应强度

B

的大小在数值上等于穿过单位面积的磁感线条数，磁通量

Φ

在数值上等于穿过垂直于磁场方向的面积

S

的磁感线条数。过关练【典例5】如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为(

)A．πBR2

B．πBr2C．nπBR2

D．nπBr2B过关练【典例6】如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Фa和Фb大小关系为()A.Фa＞Фb

B.Фa＜Фb

C.Фa＝Фb

D.无法比较A一、磁感应强度【典例7】如图所示，一矩形线框，从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A.一直增加B.一直减少C.先增加后减少D.先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少adcba′b′d′