13.2磁感应强度 磁通量-2021-2022学年高二物理备课优选课件(人教版2019必修第三册)
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13.2 磁感应强度 磁通量
一、实验探究
1、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。
理想模型
一、磁感应强度
2、磁感应强度的大小：
（1）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.
（2）方法：用检验电流元受力来研究磁场强弱 思考：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?
A．点电荷只受电场力作用时，加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合 B．电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受电 场力无关 C．关于磁感应强度由B＝F/IL知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定 无磁场 D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向
用这个面在垂直于磁感应强度 B的方向的投影面积 S′与 B 的乘积表示磁 通量。
问题：从 Φ ＝ BS 可以得出 B ＝Φ/S ，这表示磁感应强度的大小又等 于什么呢？ 讨论：
磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。
3、注意： （1）Φ是标量,但有正负,若取某方向穿入平面的磁通量为正,则反方向穿 入该平面的磁通量为负 （2）过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁 通量的代数和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)
四、磁通量
2、决定磁通量的因素：
思考：淋浴花洒，水流模拟磁感线，线圈模拟平面，改变线圈倾斜程度 ，喷水方式不变，线圈面积不变，穿过线圈平面的水流条数怎么能发生 改变？什么情况下穿过的水流条数最多？
问题：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？ 讨论：
问题： （1）磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。在上图中，S 1 和S 2 两处磁感线的疏密 不同，这种不同是如何体现的呢？ （2）如果 S 1 和 S 2 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？
穿过相同面积磁感线条数多的就密，磁感应 强度就大。
四、磁通量
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如下图，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。用字母 Φ 表示磁通量，则 Φ ＝ BS 在国际单位制中，磁通量的 单位是韦伯（weber），简称韦，符号 Wb。1 Wb ＝ 1 T·m 2
导线长度、电流大小、磁场的强弱、放置的方式（导线与磁场 方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）
（3）实验方法：控制变量法
（4）实验方案设计 1、保持磁场和通电导线的长度不变，改 变电流的大小。 现象：电流越大，导线的偏角越大。
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。
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：在通电导线的电流和磁场不变时， 导线越长，导线所受的磁场力就越大。
（5）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。
同一磁场中F∝IL，比 值F/IL为恒量
1．关于磁感应强度的定义式B＝F/IL ，下列说法正确的是（ D ）
A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于F/IL B．磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比 C．磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值 D．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关
2．下列说法正确的是（ ABD ）
3．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，将一个通电长直导线放 置于磁场内，电流方向与磁场垂直，导线左右两侧a、b两点关于直导线对称，已知b点
的磁感应强度为1.5B，则a点的磁感应强度大小为（ A ）
A．0.5B B．B C．1.5B D．2B
4．在磁感应强度为B0、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的 方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，
（3）若在某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强度B如何？ 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。
三、匀强磁场
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。
四、磁通量
置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B0，则下列说法正确的是（ A ）
A．穿过abcd平面的磁通量与穿过cdef的相等 B．穿过abcd平面的磁通量与穿过abfe的相等 C．穿过abcd平面的磁通量与穿过ade的相等 D．穿过abcd平面的磁通量大于穿过cdef平面的
在这四点中（ C ）
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
5．如图所示，两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方 向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的
（A ）
A．区域Ⅰ B．区域Ⅱ C．区域Ⅲ D．区域Ⅳ
6．如图所示，四根相互平行的通有电流均为的长直导线a、b、c、d，放在正方形的四 个顶点上。每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度大小都是B，则
四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（ A ）
A．2 2 B，方向向左 B．2 2 B，方向向下 C． 2 B，方向向右 D． 2 B，方向向上
7．关于磁通量，下列说法正确的是（ B ）
A．穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度为零 B．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大 C．穿过某平面的磁感线条数越多，磁通量越大 D．在磁场中所取平面的面积越大，磁通量越大
8．如图所示是等腰直角三棱柱，其平面abcd为正方形，边长为L，它们按图示方式放
不同磁场中，比值F/IL一般 不同
ຫໍສະໝຸດ Baidu 二、磁感应强度
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。
2、公式：B= F IL
3、单位：在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉，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
6、注意： （1）磁感应强度由通电导线的长度、电流及导线受力决定吗？
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，要注意什么问题？ 导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者必须垂直。通电导线与磁 场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零。
一、实验探究
1、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。
理想模型
一、磁感应强度
2、磁感应强度的大小：
（1）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.
（2）方法：用检验电流元受力来研究磁场强弱 思考：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?
A．点电荷只受电场力作用时，加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合 B．电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受电 场力无关 C．关于磁感应强度由B＝F/IL知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定 无磁场 D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向
用这个面在垂直于磁感应强度 B的方向的投影面积 S′与 B 的乘积表示磁 通量。
问题：从 Φ ＝ BS 可以得出 B ＝Φ/S ，这表示磁感应强度的大小又等 于什么呢？ 讨论：
磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。
3、注意： （1）Φ是标量,但有正负,若取某方向穿入平面的磁通量为正,则反方向穿 入该平面的磁通量为负 （2）过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁 通量的代数和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)
四、磁通量
2、决定磁通量的因素：
思考：淋浴花洒，水流模拟磁感线，线圈模拟平面，改变线圈倾斜程度 ，喷水方式不变，线圈面积不变，穿过线圈平面的水流条数怎么能发生 改变？什么情况下穿过的水流条数最多？
问题：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？ 讨论：
问题： （1）磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。在上图中，S 1 和S 2 两处磁感线的疏密 不同，这种不同是如何体现的呢？ （2）如果 S 1 和 S 2 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？
穿过相同面积磁感线条数多的就密，磁感应 强度就大。
四、磁通量
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如下图，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。用字母 Φ 表示磁通量，则 Φ ＝ BS 在国际单位制中，磁通量的 单位是韦伯（weber），简称韦，符号 Wb。1 Wb ＝ 1 T·m 2
导线长度、电流大小、磁场的强弱、放置的方式（导线与磁场 方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）
（3）实验方法：控制变量法
（4）实验方案设计 1、保持磁场和通电导线的长度不变，改 变电流的大小。 现象：电流越大，导线的偏角越大。
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。
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：在通电导线的电流和磁场不变时， 导线越长，导线所受的磁场力就越大。
（5）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。
同一磁场中F∝IL，比 值F/IL为恒量
1．关于磁感应强度的定义式B＝F/IL ，下列说法正确的是（ D ）
A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于F/IL B．磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比 C．磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值 D．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关
2．下列说法正确的是（ ABD ）
3．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，将一个通电长直导线放 置于磁场内，电流方向与磁场垂直，导线左右两侧a、b两点关于直导线对称，已知b点
的磁感应强度为1.5B，则a点的磁感应强度大小为（ A ）
A．0.5B B．B C．1.5B D．2B
4．在磁感应强度为B0、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的 方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，
（3）若在某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强度B如何？ 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。
三、匀强磁场
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。
四、磁通量
置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B0，则下列说法正确的是（ A ）
A．穿过abcd平面的磁通量与穿过cdef的相等 B．穿过abcd平面的磁通量与穿过abfe的相等 C．穿过abcd平面的磁通量与穿过ade的相等 D．穿过abcd平面的磁通量大于穿过cdef平面的
在这四点中（ C ）
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
5．如图所示，两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方 向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的
（A ）
A．区域Ⅰ B．区域Ⅱ C．区域Ⅲ D．区域Ⅳ
6．如图所示，四根相互平行的通有电流均为的长直导线a、b、c、d，放在正方形的四 个顶点上。每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度大小都是B，则
四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（ A ）
A．2 2 B，方向向左 B．2 2 B，方向向下 C． 2 B，方向向右 D． 2 B，方向向上
7．关于磁通量，下列说法正确的是（ B ）
A．穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度为零 B．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大 C．穿过某平面的磁感线条数越多，磁通量越大 D．在磁场中所取平面的面积越大，磁通量越大
8．如图所示是等腰直角三棱柱，其平面abcd为正方形，边长为L，它们按图示方式放
不同磁场中，比值F/IL一般 不同
ຫໍສະໝຸດ Baidu 二、磁感应强度
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。
2、公式：B= F IL
3、单位：在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉，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
6、注意： （1）磁感应强度由通电导线的长度、电流及导线受力决定吗？
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，要注意什么问题？ 导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者必须垂直。通电导线与磁 场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零。