磁感應(yīng)強度+磁通量+高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

第二節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，通過電磁力的作用列車也可以懸浮起來，而小磁體卻只能吸起幾枚鐵釘——磁場有強弱之分。課堂引入那么，我們怎樣定量地描述磁場的強弱呢？電場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的電荷有電場力的作用磁場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有磁力的作用試探電荷所受電場力跟電荷量的比值,正試探電荷的受力方向如何描述電場的強弱和方向？如何描述磁場的強弱和方向？能否類似電場的研究方法,分析磁體或電流在磁場中所受的力,找出表示磁場強弱和方向的物理量?溫故知新思考：如何描述磁場的強弱和方向呢?（歷史上磁場強度已經(jīng)用來表示另一個物理量）？SN場源電荷試探電荷+q規(guī)定：小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁場的方向。電場強度方向：磁場的方向：探究磁場的方向規(guī)定：正試探電荷的受力方向回顧：電場強度E的大小思考1：能否用測量N極受力的大小來確定磁場的強弱？場源電荷試探電荷+不能。因為N極不能單獨存在。小磁針靜止時所受的合力為零，因而不能用測量N極受力的大小來確定磁場的強弱。探究磁場的強弱怎么辦？能否用很小一段通電導(dǎo)體來檢驗磁場的強弱？思考2：磁場除對磁體有作用力外，還對誰有作用力？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。①理想模型②不存在孤立的電流元③可以用較長的通電導(dǎo)線來檢驗勻強磁場電流元通電導(dǎo)體放置位置電流大小磁場中導(dǎo)線長度磁場（相同的磁場）（通電導(dǎo)線與磁場方向垂直）控制變量思考3：通電導(dǎo)線所受到的磁場力與什么有關(guān)呢？問題與思考磁鐵較寬，可視為勻強磁場滑動變阻器可以改變電流的大小但是L怎樣變化呢？實驗探究現(xiàn)象：電流I增大，導(dǎo)線擺動的角度增大；電流I減小，導(dǎo)線擺動的角度減小?，F(xiàn)象：通電導(dǎo)線L變長，導(dǎo)線擺動的角度增大；通電導(dǎo)線L變短，導(dǎo)線擺動的角度減小。1.保持導(dǎo)體長度L不變，改變電流的大小2.保持電流I不變，改變導(dǎo)線的長度實驗過程及現(xiàn)象精確的實驗表明：通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時當L不變，I越大，F(xiàn)越大當I不變，L越長，F(xiàn)越大F∝IL即：通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，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。實驗結(jié)論思考：將F∝IL寫成等式是什么樣的？提出新問題式中B與導(dǎo)線的長度和電流的大小都沒有關(guān)系。但是，在不同情況下，B的值是不同的:即使是同樣的I、l,在不同的磁場中，或在非均勻磁場的不同位置，一般說來，導(dǎo)線受的力也是不一樣的?？磥?，B正是我們要尋找的能表征磁場強弱的物理量——磁感應(yīng)強度(magneticinduction)。F=BIL1.B與L、I、F無關(guān)，與場源和該點在場中的位置有關(guān)。2.用B=F/IL計算時，導(dǎo)線電流的方向與磁場方向必須垂直。通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時受到磁場力最大，平行時為零。3.若某一空間同時存在幾個磁場，空間的磁場應(yīng)由這幾個磁場疊加而成，某點的磁感應(yīng)強度為B，則有：B=B1+B2+B3……（矢量和）

，用平行四邊形法則運算。dba幾點說明【練習(xí)1】關(guān)于磁場、磁感應(yīng)強度和磁感線，下列說法中正確的是（）A．磁場中的磁感線有的不能相交，有的能相交B．磁感應(yīng)強度是只有大小、沒有方向的標量C．磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致D．勻強磁場中沿磁感線方向，磁感應(yīng)強度越來越小【參考答案】C課堂練習(xí)【典例1】下列關(guān)于磁感應(yīng)強度大小的說法中正確的是（）A．通電導(dǎo)線受磁場力大的地方磁感應(yīng)強度一定大B．通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強度大的地方受力一定大C．放在勻強磁場中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D．磁感應(yīng)強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)典例分析【正確答案】D【練習(xí)3】（2022春·天津和平·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）把長0.10m的直導(dǎo)線全部放入勻強磁場中，保持導(dǎo)線和磁場方向垂直，當導(dǎo)線中通過的電流為3.0A時，該直導(dǎo)線受到的安培力的大小為1.5×10-3N。則該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為（）A．2.0×10-2T B．5.0×10-3TC．1.5×10-3T D．4.5×10-4T【參考答案】B課堂練習(xí)9.如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場中，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點處的磁感應(yīng)強度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點處磁感應(yīng)強度的大小為（）A.0

B.C.

D.2B0【練習(xí)4】（2022春·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱三中?？茧A段練習(xí)）兩根長直導(dǎo)線a、b平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖，圖中O點為兩根導(dǎo)線連線的中點，M、N為a、b連線的中垂線上的兩點，且與a、b等距，兩導(dǎo)線中通有等大、反向的恒定電流。已知直線電流在某點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B的大小跟該點到通電導(dǎo)線的距離r成反比，則下列說法正確的是（）A．M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同B．M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C．在線段MN上的O點磁感應(yīng)強度為零D．若在N點放一小磁針，靜止時其北極沿NO由N點指向O點【參考答案】A11.如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點，它們相對于L2對稱。整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為B0和

B0，方向也垂直于紙面向外。則（）A.流經(jīng)L1的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0B.流經(jīng)L1的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0C.流經(jīng)L2的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0D.流經(jīng)L2的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B01.定義：強弱、方向處處相同的磁場2.特點：磁感線是一組間隔相同的平行直線3.常見的勻強磁場:勻強磁場相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場通電螺線管內(nèi)部的磁場相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場I勻強磁場的磁感線磁感線的疏密程度表示了磁場的強弱。在圖中，S1和S2兩處磁感線的疏密不同，這種不同是如何體現(xiàn)的呢？問題與思考如果在S1和S2處，在垂直于紙面方向取同樣的面積，穿過相同面積磁感線條數(shù)多的就密，磁感應(yīng)強度就大。3.單位：Wb（韋伯）1.定義：設(shè)在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫作穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。符號ΦB1S1B2S2三、磁通量2.公式：

Φ=BSΦ>0Φ<0BB4.磁通量是標量，且有正負規(guī)定磁感線從平面的某一面穿入，磁通量為正；磁感線從平面的另一面穿入，磁通量為負。磁通量是標量,運算遵循標量運算法則(代數(shù)求和)正負不表大小，只表示磁感線從正面穿進還是從負面穿進三、磁通量5.物理意義：磁通量反映了穿過這個平面的磁感線條數(shù)。SB1B2當平面有相同方向磁感線同時穿過時，總磁通量為各磁通量之和；當平面有相反方向磁感線同時穿過時，總磁通量為各磁通量之差的絕對值。SB3B1三、磁通量同一平面垂直磁場方向放置，在磁感應(yīng)強度越大的地方，磁感線分布越密集，穿過該平面的磁通量越大。磁通密度：磁感應(yīng)強度數(shù)值上等于垂直穿過單位面積的磁通量。表示單位面積上的磁通量，反映磁感線的疏密。拓展學(xué)習(xí)當平面與磁場方向不垂直時，穿過的磁通量？磁感應(yīng)強度與平面夾角θ。θBS三、磁通量同一平面，從與磁場垂直方向轉(zhuǎn)過θ角，磁通量變?yōu)?？轉(zhuǎn)過90°，平面與磁場平行，穿過的磁通量為多少？轉(zhuǎn)過180°，平面與磁場垂直，穿過的磁通量為多少？三、磁通量BBΦ=0磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1末態(tài)磁通量初態(tài)磁通量三、磁通量1.當B不變，有效面積S變化時，ΔΦ＝B·ΔS2.當B變化，S不變時，ΔΦ＝ΔB·S。3.B和S同時變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1，但ΔΦ≠ΔB·ΔS。安徽省寧國中學(xué)史俊志三、磁通量例8.如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,B的方向與水平方向的夾角為30°,圖中實線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場中,并繞著它的一條邊從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置(圖中虛線位置).在此過程中磁通量的改變量大小為多少？【典例5】如圖所示，套在條形磁鐵外的三個線圈，其面積之間的關(guān)系為

S1＞S2=S3，且