资源简介

(共21张PPT)
磁感应强度、磁通量
问题：我们是如何来描述电场的强弱的？
答：用试探电荷所受的力F与电荷量q的比值F/q来描述电场的强弱
问题：能不能用同样的方法来描述磁场的强弱？为什么？
答：不能，因为没有单个的磁N级或者磁S极，即磁极不会单独存在。
问题：那如何描述磁场的强弱呢？
答：考虑到磁场对通电导线也有力的作用，我们可以借助通电导线的受力情况来检验磁场的强弱。
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叫作电流元。
磁场对电流的作用力实验
磁场对电流的作用力模拟实验
一般情况下不同位置的磁场强弱和方向都不一样，为了便于研究各个点的磁场情况，电流元很短。
如果所要研究的磁场的强弱、方向都一样，就可以用比较长的通电导线进行实验。
实验发现：
①通电导线与磁场垂直时受力最大
②通电导线与磁场平行时不受力
③在同一位置，电流元所受的力F与IL的乘积成正比，且F与IL比值相同
④在不同的位置，即使IL相同，受力也不一样。
在导线与磁场垂直的情况下，我们把F/IL叫磁感应强度，由磁场本身性质决定，与F以及IL的大小无关。
一.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.表达式：
3.单位：特斯拉，简称特，符号是T
4.矢量：有大小，有方向（方向与小磁针静止时N极指向一致，与电流元受力方向垂直）
5.物理意义：表示磁场强弱和方向的物理量
一.磁感应强度
注意：
①B由磁场本身性质决定，与是否有小磁针，是否有电流元无关
②B＝F/IL是比值法定义，B与F及IL均无关，用该公式计算磁感应强度时B与IL必须垂直，若不垂直则F偏小，算出的B也比真实值小。
③B是矢量，它的方向与小磁针静止时N极指向一致，或者与电流元受力方向垂直
④若空间存在多个磁场，某点的磁场为那向个磁场的矢量和（磁场叠加原理）
例1.关于磁感应强度下列说法中正确的是( )
A．由B=F/IL知，磁场中某点的磁感应强度的大小与IL的乘积成反比，与F成正比
B．无论I的方向如何都可由B=F/IL求磁感应强度的大小
C．磁场中某处磁感应强度方向与小磁针在该处所受的磁场力的方向相同
D.磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关
D
例2.两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连接的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上．则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是：（ ）
A．a点
B．b点
C．c点
D．d点
AB
例3.若三根平行长直导线中通有大小相等、方向相同的电流，且分别垂直地通过一等边三角形ABC的三个顶点(如图所示)，试求通电直导线在三角形的中心O处的磁感应强度大小为多少？
例4.关于磁场和磁感线的描述，下列正确的是(　　)
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质
C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止的
D．磁感线就是细铁屑连成的曲线
答：0
AB
例5.如图所示，S为一垂直纸面放置的通电直导线的横截面，当通以垂直纸面向里的恒定电流I后，在距导线的轴线为R的a处产生的磁感应强度大小为B，b、c、d是与a在同一圆周上的三点，现将导线放在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，以下关于a、b、c、d四点磁感应强度的说法中正确的有：（ ）
A．a、c点的磁感应强度均为0
B．a点的磁感应强度大小为2B，竖直向上；c点的磁感应强度为0
C．b点的磁感应强度大小为 B，
和水平方向成45°斜向右上方
D．d点的磁感应强度大小为 B，
和水平方向成45°斜向左下方
BC
二.匀强磁场
1.定义：磁感应强度的强弱、方向处处相同的磁场称为匀强磁场．
2.特点：
①匀强磁场中的磁感线是等间距平行线．
②永磁体两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场，两个线圈之间的磁场均为匀强磁场
二.匀强磁场
3.匀强磁场的磁感线
代表垂直纸面向里
代表垂直纸面向外
问题：磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。在图13.2-4中，S1和S2两处磁感线的疏密不同，这种不同是如何体现的呢？
答：如果在S1和S2处，在垂直于纸面方向取同样的面积，穿过相同面积磁感线条数多的就密，磁感应强度就大。
三.磁通量
1.定义：磁感应强度B与垂直磁场
方向的面积S的乘积叫做穿过这个
面的磁通量Φ.
2.定义式：Φ＝BS
3.物理意义：表示穿过某一面积的磁感线条数多少的物理量．
4.单位：韦伯，符号Wb，1Wb＝1T·m2
5.磁通密度：由定义式可以得出B＝Φ/S。
这表示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（B的另一种定义），
单位：
三.磁通量
问题：若B与S不垂直如何计算磁通量？
问题：虽然线圈面积为S，但只有一
半面积有磁场垂直通过，如何求？
三.磁通量
注意：
①磁通量Ф与匝数无关，多匝线圈磁通量仍为BS
②磁通量有正负，在求磁通量变化时，高中只需要答磁通量的变化量的绝对值。
1
2
例：已知通电直导线边上的线框在1位置时磁通量为Ф1，2位置时磁通量为Ф2：
若把线框从1平移到2位置，磁通量变化了多少？
若把线框从1翻转到2位置，磁通量变化了多少？
Ф1-Ф2
Ф1+Ф2
例6. 如图所示，面积为S的矩形线圈abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成 角，当线框以ab为轴顺时针方向转过900时，穿过abcd面的磁通量变化量 为：（ ）
A.BScos
B.BS(sin +cos )
C.BSsin
D.BS
例7.如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将( )
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法确定如何变化
B
B
例8.如图所示，两个同心放置的平面金属圆环，磁场垂直于圆环从纸面穿出，则通过两圆环的磁通量Φa、Φb间的关系是：（ ）
A．Φa＞Φb　 B．Φa＜Φb
C．Φa＝Φb D．不能确定
例9.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．0.5B B．B
C．1.5B D．2B
C
A
0.024Wb
0
0.024Wb

展开更多......

收起↑