【課件】新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步2磁感應(yīng)強(qiáng)磁通量課件新人教版必修3

2.磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量

巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，小磁體卻只能吸起幾枚鐵釘。磁場有強(qiáng)弱之分，那么我們怎樣定量地描述磁場的強(qiáng)弱呢？1.了解磁感應(yīng)強(qiáng)度。2.知道磁通量。1.理解和掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向、大小及其單位。2.能用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。3.通過實(shí)驗(yàn)、類比和分析，體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究的思路方法。（物理觀念）（科學(xué)探究）（科學(xué)思維）

體會(huì)課堂探究的樂趣，汲取新知識的營養(yǎng)，讓我們一起吧！進(jìn)走課堂【探究一：磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向】【探究結(jié)論】

小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡稱該點(diǎn)的磁場方向。電場正試探電荷的受力方向磁場磁體或電流的受力方向一、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向物理學(xué)規(guī)定：小磁針N極(北極)的受力方向或小磁針靜止時(shí)N極的指向，規(guī)定為該點(diǎn)的磁場方向,即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。問題1：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針N極受力的情況來研究？不能。因?yàn)镹極不能單獨(dú)存在,小磁針靜止時(shí)所受合力為零,因而不能用測量N極的受力情況來確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。引導(dǎo)：磁場除了對磁體有作用力外，還對通電導(dǎo)線有作用力，能否用很小的一段通電導(dǎo)線來檢驗(yàn)磁場的強(qiáng)弱呢？【探究二：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小】電流元：很短的一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL叫做電流元.方法：通過檢驗(yàn)電流元來研究磁場強(qiáng)弱.實(shí)驗(yàn)探究：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小理想模型猜想：通電導(dǎo)線受到的磁場力與哪些因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法導(dǎo)線長度、電流大小、磁場的不同、放置的位置（導(dǎo)線與磁場方向平行、垂直及任意夾角受力情況不同）。1.保持磁場和通電導(dǎo)線的長度不變，改變電流的大小。2.保持磁場和導(dǎo)線中的電流不變，改變通電導(dǎo)線的長度。結(jié)論：在通電導(dǎo)線的長度和磁場不變時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受的安培力就越大。結(jié)論：在通電導(dǎo)線的電流和磁場不變時(shí)，導(dǎo)線越長，導(dǎo)線所受的安培力就越大?，F(xiàn)象：電流越大，導(dǎo)線的偏角越大?！咎骄拷Y(jié)論】【邏輯推理】F

LF

IF

ILF=B·IL【推理探究】精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí)，它受力的大小既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積IL成正比。（1）同一磁場中，比值為恒量；（2）不同磁場中，比值一般不同。二、磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)1.定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。3.單位：特斯拉（特：T）1T=1N/(A

m)4.方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,方向與該點(diǎn)磁場的方向一致2.定義式：怎樣理解這個(gè)物理量？如果有幾個(gè)磁場同時(shí)存在，則它們的磁場互相疊加，這時(shí)某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就等于各個(gè)磁場在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。5.對磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解

(1)在定義式中，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場方向放置。

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場本身的特性，其值取決于磁場，與放入的檢驗(yàn)電流的電流強(qiáng)度、導(dǎo)線長度、擺放方向、檢驗(yàn)電流是否受到磁場力及檢驗(yàn)電流是否存在等都無關(guān)。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：①小磁針靜止時(shí)N極指向——磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。②無論小磁針是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，其N極受力方向是確定的——即磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。人體感官內(nèi)的磁場10－13～10－9地磁場在地面附近的平均值5×10－5我國研制的作為α磁譜儀核心部件的大型永磁體中心0.1346電動(dòng)機(jī)或變壓器鐵芯中的磁場0.8～1.7電視機(jī)偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)約0.1實(shí)驗(yàn)室使用的最強(qiáng)磁場瞬時(shí)103恒定37中子星表面磁場106～108原子核表面約1012一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度/T【規(guī)律比較】磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場強(qiáng)度E的比較【電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的區(qū)別】(1)電場力為零，該處電場強(qiáng)度為零；磁場力為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零。(2)某點(diǎn)電場強(qiáng)度方向即為放在該處的正電荷所受電場力的方向；某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向卻不是放在該處的通電導(dǎo)體的受力方向。(3)在電場中某一確定的位置放置一個(gè)檢驗(yàn)電荷，該電荷受到的電場力是惟一確定的；在磁場中某一確定的位置放入一段導(dǎo)線，電流受到的磁場力還與導(dǎo)線放置的方向及電流方向有關(guān)。例1

關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度下列說法中正確的是()A．由B=知，磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與IL的乘積成反比，與F成正比B．無論I的方向如何都可由B=求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小C．磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與小磁針在該處所受的磁場力的方向相同D.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是由磁場本身因素決定的，而與有無檢驗(yàn)電流無關(guān)【解析】選D。磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身以及在磁場中的位置共同決定，與磁場力的大小、電流元的大小無關(guān)，A錯(cuò)，D對，只有當(dāng)通電導(dǎo)線沿垂直磁場方向放置時(shí)，B=才成立，B錯(cuò)，磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與該點(diǎn)的小磁針北極受力方向相同，C錯(cuò)。三、磁通量（Φ）1.定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量，簡稱磁通。

2.在勻強(qiáng)磁場中，公式為Φ=BS⊥（S⊥表示某一面積在垂直于磁場方向上的投影面）3.單位：韋伯，簡稱韋，符號Wb，1Wb=1T·m2的適用條件(1)勻強(qiáng)磁場:B是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.(2)磁場方向垂直平面:B⊥S。若S與B不垂直，則S為垂直于磁場方向的投影面積。當(dāng)B⊥S時(shí),磁通量最大Φ=BS當(dāng)B∥S時(shí),磁通量最小Φ=0。當(dāng)磁場B與面積S不垂直時(shí),Φ<BSΦ=BS垂直4.物理意義：磁通量表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù).5.磁通量是有正負(fù)的，若在某個(gè)面積上有方向相反的磁場通過，求磁通量時(shí)，應(yīng)考慮相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即應(yīng)求該面積各磁通量的代數(shù)和。6.磁通密度：B=1T=1Wb/m2=1N/(A·m)表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量。7.磁通量的變化磁通量的變化一般有三種形式：(1)B不變，S變化；(2)B變化，S不變；(3)B和S同時(shí)變化。ΔΦ＝Φ2－Φ1即ΔΦ取決于末狀態(tài)的磁通量Φ2與初狀態(tài)的磁通量Φ1的代數(shù)差。例2.如圖所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd為正方形，邊長為L，它們按圖示位置放置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下面說法中正確的是(

)A.通過abcd平面的磁通量大小為BL2

C.通過abFE平面的磁通量大小為零

D.通過整個(gè)三棱柱的磁通量為零BCD磁感應(yīng)強(qiáng)度B大?。悍较颍盒〈裴樤诖艌鲋徐o止時(shí)N極指向磁場定量描述單位：特斯拉（T)矢量單位：韋伯（Wb)磁通量Φ大?。害?BS沒有方向但有正負(fù)之分標(biāo)量磁場疊加時(shí)等于各磁場的矢量疊加1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法正確的是（）A.由B=可知,磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨通電導(dǎo)線中電流I的減小而增大B.由B=可知,磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨通電導(dǎo)線所受的磁場力F的增大而增大C.通電導(dǎo)線所受的磁場力為零，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D.放置在磁場中1m長的通電導(dǎo)線，通入1A的電流，受到的安培力為1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是1TC2.（多選）一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入一蹄形磁鐵兩磁極間，圖中能夠正確反映各量關(guān)系的是()【解題關(guān)鍵】磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身因素決定，不隨F及IL的變化而變化；由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式的變形式F=ILB可以知道F與IL成正比，L一定時(shí)，F(xiàn)與I成正比。BC3.長10cm的通電直導(dǎo)線，通過1A的電流，在磁場強(qiáng)弱、方向一樣的空間(勻強(qiáng)磁場)中某處受到的磁場力為0.4N，則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(

)A．等于4TB．大于或等于4T