2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第13章电磁感应与电磁波初步13.2磁感应强度 磁通量(3)课件

第2节磁感应强度磁通量第十三章电磁感应与电磁波初步\n如何描述磁场的强弱？是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?新知探究\n知识点磁感应强度物理意义：磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量．方向：小磁针北极所受力的方向或小磁针静止时北极的指向,简称磁场方向,磁场中不同位置的磁感应强度的方向一般不同,描述时一定要指明是哪一点的磁场方向.1新知探究\n知识点磁感应强度标矢性：磁感应强度是矢量,既有大小,又有方向.其运算遵循平行四边形原则.问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？1新知探究不能.因为N极不能单独存在,小磁针静止时是所受的合力为零,因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小\n知识点磁感应强度磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力.能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱?在物理学中,把很短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1新知探究\n知识点磁感应强度实验方法:控制变量法（1）先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小.结论：电流越大,通电导线受力越大（2）然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度.结论：长度越长,电流越大1新知探究\n知识点磁感应强度精确的实验表明,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的乘积成正比大小等于一个电流元垂直放入磁场中的某点,电流元受到的磁场力F与电流元IL的比值1新知探究\n知识点磁感应强度公式：B＝.单位：特斯拉，简称特，符号是T1T=1N/A·m1新知探究\n名师指点对磁感应强度定义式的理解(1)在定义式B＝中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的放置有关．导线放入磁场中的情况不同，所受磁场力也不相同．通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的．\n名师指点对磁感应强度定义式的理解(2)磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质,与F、I、L无关．(3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L应很短,IL称为“电流元”,相当于静电场中的“试探电荷”．\n知识点磁感应强度例：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1新知探究D\n知识点磁感应强度例2：下列说法中错误的是（）A．磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值B．一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处一定没有磁场C．一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大,则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大D．因为B=F/IL,所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比1新知探究ABCD\n知识点匀强磁场如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同,这个磁场叫匀强磁场.磁感线：匀强磁场的磁感线用一些间隔相等的平行直线表示.2新知探究\n知识点匀强磁场2新知探究常见的匀强磁场:1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场2.通电螺线管内部的磁场3.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\n知识点匀强磁场例：在某一磁场中放了两个小磁针,发现这两个小磁针仅在磁场力的作用下成如图所示的平行反向,则该磁场可能由下列哪些来产生()A．条形磁铁B．两个靠得很近的异名磁极间存在的磁场C．通电直导线D．通电螺线管2新知探究ACD\n知识点磁通量定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积Φ＝BS.（该式适用于B与S垂直的情况）拓展：磁场B与研究的平面不垂直时,这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量,即Φ＝BSsinθ,公式中的θ是平面与磁感线的夹角,Ssinθ是平面在垂直于磁感线方向的投影面积．3新知探究\n知识点磁通量单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb，1Wb＝1T·物理意义：表示磁场中穿过某一平面的磁感线条数，且为穿过的磁感线的净条数,对于同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，穿过它的磁感线条数最多，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，则磁通量为0.3新知探究\n知识点磁通量磁通量的正、负值含义①磁通量是标量，但有正、负．若规定磁感线从某平面穿入时，磁通量为正值，则磁感线从该平面穿出时即为负值．②若某一平面有正反两个方向的磁感线穿过，穿过正向的磁通量为，反向的磁通量为，则穿过该平面的磁通量Φ＝－.3新知探究\n名师指点对磁通量的进一步理解\n名师指点对磁通量的进一步理解\n知识点磁通量例：面积S＝0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,当磁场与环面垂直时,穿过环面的磁通量是_______；当金属圆环转过90°,环面与磁场平行时,穿过环面的磁通量是_______3新知探究0.2Wb0\n知识点磁通量例：如图,线圈平面与水平方向成θ角,磁感应线竖直向下,设匀强磁场的磁感应强度为B,线圈面积为S,则Ф＝_________3新知探究BScosθdθbcaB\n1.四根平行的长直导体棒分别放置于竖直平面内的正方形的四个顶点,导体棒均垂直于正方形平面,均通有大小相等、方向如图所示的恒定电流,则正方形中心处O点的磁感应强度方向是（  ）A. 竖直向上B. 竖直向下C. 水平向左D. 水平向右课堂训练\n解析：如图由右手定则,2、4导体棒的合磁场指向1,1、3导体棒的合磁场指向4,由对称性可知正方形中心处O点的磁感应强度方向水平向左,所以C符合题意；ABD不符合题意；故答案为：C.答案：C课堂训练\n2.如图所示,A为圆柱形合金材料（该合金材料的磁性随温度升高而增强）,B为线圈并套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径.现若给A加热,则（ ）A. 线圈B中磁通量增加B. 线圈B中磁通量减小C. 线圈B中磁通量不变D.条件不足,B中磁通量的变化无法判断课堂训练\n解析：给A加热,A的磁性增强,则穿过线圈磁感应强度增大,线圈面积不变,线圈中的磁通量增加.故答案为：A.答案：A课堂训练\n3.如图所示，有一水平向右的匀强磁场，磁感应强度为1T，在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线，其中通有垂直纸面向里的恒定电流以直导线为中心作一个圆，圆周上c处的磁感应强度恰好为零．则下列说法正确的是（  ）A. a处磁感应强度也为零B. a处磁感应强度为1T，方向水平向右C. b处磁感应强度为T，方向与匀强磁场方向成45°角D. d处磁感应强度为2T，方向水平向右课堂训练\n解析：由题,c点的磁感应强度为0,说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反,即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左,大小也是1T；由安培定则可知,该电流在a点产生的磁场方向向右,在b点产生的磁场的方向向上,在d点产生的磁场的方向向下,该电流在abd各点产生的磁场的磁感应强度都是1T；课堂训练\n解析：AB.通电导线在a处的磁感应强度方向向右,根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知,a点磁感应强度为2T,方向水平向右,AB不符合题意．C.通电导线在b处的磁感应强度方向向上,则b点磁感应强度为T,方向与匀强磁场方向成45°角斜向上,C符合题意．D.通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上,则d点感应强度为T,方向与匀强磁场方向成45°斜向下,D不符合题意．故答案为：C答案：C课堂训练