§3 磁通量
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§3 磁通量
一、复习导入
1、我们知道,电场强度E是反映电场强弱和方向的物理量,那么当初它是怎样引入的?
2、我们的磁场也有强弱和方向,我们是不是也可以采取同样的方法来分析磁场?
二、磁感应强度
为了研究方便,我们引入匀强磁场。
(拿电场类比)
1)在磁场中放入小磁针,则小磁针的S极受力朝左,N极 B
受力向右。
(联立正负电荷)
因此人为规定磁场的方向为N极的受力方向。
但是小磁针因为
整体受力平衡,因此磁场的大小不好确定,因为单独的磁极在自然界中是不存在的。
IL的乘积叫做电流元(很短导线)
2)用电流天平可以较准确的测量B的数值(师生分析)
结论:F
IL
这个比值不变;增大磁场,比值
增大;减小磁场,比值减小。
因此我们可以
用这个比值来反映磁场的强弱,这个物理量
叫做磁感应强度B,其单位为特斯拉T,方
向为磁场方向。
(导线和磁场垂直放置L⊥B)
3)介绍特斯拉
4)了解一些磁场的磁感应强度(见课本84页)
三、磁通量
其实,我们这个磁感应强度还有另外一个名字,叫做磁通密度。
1、分析三幅图
①判断左右两幅图谁的磁感应强度大?
谁穿过的磁感线的条数多?
密度谁大?
②判断左边和下面两幅图有什么共同点?
启发学生得出穿过某一面积的磁感线条数是一样的。
因此我们这里再引入一个新的物理量,叫做磁通量。
2、磁通量(标量)——磁感线通过的数量。
(简称磁通)
Φ=BS(B⊥S)单位:韦伯Wb
因此我们可以得出:B=Φ/S,不就是磁通密度吗?(联立密度定义式)
磁通量与匝数有关吗?(无关)
3、磁通量的分析
我们把线框从垂直于磁场位置不断的逆时针旋转,问:
1)当我们旋转到互相平行时,磁通量为多少?磁感线
有没通过线框?
Φ=0(B∥S)
2)若线框转到任意角度呢?则磁通量怎么表示?
Φ=BScosθ,注意是正弦还是余弦。
当然我们可以这样来处理:
你可以把磁场分解到垂直于平面,也可以把面积等效到垂直于磁场方向的平面。
四.例题分析
例1:如图所示,磁感强度B 垂直于线圈平面S
1、S 2( S 2>S 1)指向纸
内,若通过线圈平面的磁通量分别为φ1、φ2则 ( A )
A φ1=φ2
B φ1>φ2
C φ1<φ2
D 无法判断
例2:试比较A 、B 两线圈的磁通量的大小,已知S A >S B 。
φB >φA
例3:
φ=0 小圈中通一电流,则比较两线
圈的磁通量大小?
若是大圈通电呢?
五、磁通量的变化
(1)磁场的变化
I
线框从右往左移动,分析磁通量的变化情况?
(2)面积的变化
(3)面积S 与B 方向的夹角变化
例:某一线圈的截面积为0.1㎡,匝数为100匝,垂直于磁场方向放入磁感强度为5T 的匀强磁场中,则穿过此线圈的磁通量为多少?若将线圈某一边分别转过60º、90º、180º,则磁通量的改变量分别为多少?。