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梁宁 内蒙古师范大学
第2节：磁感应强度 磁通量
人教版(2019年)高中物理必修三
第十三章 磁场
物理也疯狂
目录
磁感应强度
匀强磁场
磁通量
01.
02.
03.
新课引入
新课引入
巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，小磁体却只能吸起几枚铁钉钢铁。
该如何定量地描述磁场的强弱呢？
说明磁场有强弱之分
磁感应强度
01.
电场
电场力F
F/q表示电场的强弱
电荷q
磁场
磁场力F
磁场的强弱
电流
磁体
电场强度E
磁感应强度
描述磁场的大小和方向
类比思想
比值定义法
电荷q
电流
磁体
磁感应强度
01.
S
N
场源电荷
试探电荷
+q
小磁针静止时N极所指的方向
电场强度方向：
磁感应强度的方向：
带正电的试探电荷的受力方向
磁感应强度
01.
思考1：如何研究空间某点磁场的强弱？通过分析小磁针受力的情况 来研究磁场强弱，这样做好不好呢
电场强度的大小
磁感应强度的大小
场源电荷
试探电荷+
不能选用磁体，因为N极不能单独存在。且小磁针静止时所受的合力为零。
磁感应强度
01.
大小
电场强度的大小
磁感应强度的大小
思考2：.磁场不仅对磁体有力的作用，还对通电导线有作用力。能否用通电导线来检验磁场中某点的强弱呢
场源电荷
试探电荷+
选用通电导线既可以知道导线中电流的大小，又能测量导线的长度，而且通电导线的受力也不难测量。
磁感应强度
01.
电流元：长度很短的一段通电导线中的电流 I 与导线长度 L 的乘积 IL。
①理想模型
②不存在孤立的电流元
③用通电导线的一小段代替电流元
通电导体
磁感应强度
01.
磁感应强度
01.
实验：探究影响通电导线受力的因素
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。
（2）然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。
结论：电流越大，通电导线受力越大
结论：长度越长，通电导线受力越大
大小
磁感应强度
01.
2.定义：
4.单位：
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。
特斯拉，简称特，符号T。
5.矢标性：
矢量，方向与该点磁场的方向一致
1.引入：描述磁场的强弱和方向的物理量
3.定义式：
（通电导线与磁场方向垂直）
磁感应强度
01.
匀强磁场
02.
（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）两个平行放置的通电线圈，中间区域的磁场
I
1.定义：大小、方向处处相同的磁场
2.特点：磁感线是一组间隔相同的平行直线
3.常见的匀强磁场:
匀强磁场
02.
例题精选
03.
例题1
下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是( )
A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向
B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
BD
例题精选
03.
例题2
对磁感应强度B的理解，下列说法中正确的是(　　)
A．在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比
B．如果不在该处放置通电导线，该处就没有磁场
C．在磁场中某处磁感应强度B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同
D．一小段通电直导线放在磁感应强度B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零
D
例题精选
03.
例题3
磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？
如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大？
分析 注意导线与磁场方向是否垂直 T T
分析 磁感应强度B是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2 T
磁通量
03.
磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。S1和S2两处磁感线的疏密不同，这种不同是如何体现的呢？
如果在S1和S2 处，取垂直于纸面方向同样的面积，穿过相同面积磁感线条数多的就密，磁感应强度就大。
磁通量
03.
3.单位： Wb（韦伯）
1.定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面，面积为S，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。符号Φ
B1
S1
B2
S2
2.公式： Φ=BS
磁通量
03.
Φ > 0
Φ < 0
B
B
注意1：磁通量是标量，但有正负
如果规定磁感线从平面的某一面穿入，磁通量为正；磁感线从平面的另一面穿入，磁通量为负。
正负不表大小，只表示磁感线从正面穿进还是从负面穿进
磁通量
03.
注意2：磁通量的计算
当平面与磁场方向不垂直时，穿过的磁通量如何计算？
θ
磁通量
03.
θ
B
S
S
B
θ
B
S
θ
B
S
B
B
S
S
S'
注意2：磁通量的计算
磁通量
03.
注意2：磁通量的计算
θ
当磁场区域小于线圈所围面积时，应该用有效面积来计算磁通量。
B
磁通量
03.
当平面有相同方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之和；当平面有相反方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之差的绝对值。
S
B3
B1
注意3：磁通量反映了穿过这个平面的磁感线条数。
磁通量
03.
注意4：磁通量变化量的计算
ΔΦ＝Φ2－Φ1
末
初
1.当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS
2.当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S。
3.B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1，
但ΔΦ≠ΔB·ΔS。
例题精选
03.
例题1
【参考答案】AC
（多选）关于匀强磁场，下列说法中正确的是(　　)
A．各处的磁感线疏密程度相同
B．各处的磁感应强度大小相等，但方向可以不同
C．各处的磁感线互相平行且等间距
D．各处的磁感线是互相平行的，但可以不等间距
例题精选
03.
例题2
如图所示是等腰直角三棱柱，其中侧面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是
A．通过abcd平面的磁通量大小为
B．通过dcfe平面的磁通量大小为
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过bcf平面的磁通量为零
资料
BCD
例题精选
03.
例题3
【参考答案】A
两个半径均为的彼此绝缘的相同金属圆环、，相互垂直放置，其中金属圆环水平放置，两金属圆环的圆心重合于点，通有大小相同、方向如图所示的电流。若将一个单独的通电金属圆环在其内部产生的磁场近似的视作均匀的，且磁感应强度大小为，则下列说法正确的是（　　）
A．穿过水平金属圆环的磁通量为
B．穿过水平金属圆环的磁通量为
C．圆心处的磁感应强度大小为
D．圆心处的磁感应强度大小为零
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