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第十三章：第2 节
磁感应强度磁通量
高中物理必修第三册
高中物理必修第三册
磁感应强度
匀强磁场
磁通量
巩固提升
巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，通过电磁力的作用列车也可以悬
浮起来，而小磁体却只能吸起几枚铁钉——磁场有强弱之分。
那么,我们怎样定量地描述磁场的强弱呢
01. 新课引入
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磁场的基本性质是什么
对放入其中的磁体或通
电导体有磁力的作用
◆如何描述磁场的强弱和方向
能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
◆电场的基本性质是什么
对放入其中的电荷
有电场力的作用
◆如何描述电场的强弱和方向

试探电荷所受电场力跟电荷量
的比值，正试探电荷的受力方向
02. 温故知新
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第一部分
磁感应强度
电场强度方向：
规定：正试探电荷的受力方向
磁场的方向：
规定：小磁针静止时N
极所指的方向为该点的
磁场的方向。
01. 探究磁场的方向
+Q
场源电荷
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试探电荷
不能。因 为N极不能单独存在。 小磁针静
止时所受的合力为零，因而不能用测量N 极受力的大小来确定磁场的强弱。
思考1: 能否用测量N极受力的大小来确定磁场的强弱
02. 探究磁场的强弱
试探电荷+q
二
回 顾 ：电场强度E的大小
怎 么 办 ：
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场源 电荷
思考2: 磁场除对磁体有作用力外，还对谁有作用力
能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱
线长度 L 的乘积 IL。
①理想模型
②不存在孤立的电流元
×Fx
相当于电场中
的检验电荷
电流元：很短的一段通电导线中的电流 I 与导
③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场
通电导体
03. 电流元
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磁场 (相同的磁场)
控制 (通电导线与
变量 放置位置 磁场方向垂直)
电流大小
磁场中导线长度
思考3: 通电导线所受到的磁场力与什么有关呢
影响通电导线
受力的因素
问题与思考
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磁铁较宽，可视
为匀强磁场
滑动变阻器可以 改变电流的大小
05. 实验探究
但是L 怎 样变化呢
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4
3
2
1.保持导体长度L不变，改变电流的大小
现象：电流I 增大，导线摆动的角度增大；
电流I减小，导线摆动的角度减小。
2. 保持电流I不变，改变导线的长度
现象：通电导线L变长，导线摆动的角度增大
通电导线L变短，导线摆动的角度减小。
06. 实验过程
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即：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/成 正比，即与/和 L的乘积/ L成正比。
当L不变，I越大，F越大
当I 不变，L越长，F越大
精确的实验表明： 通电导线与磁场方向垂直时
08. 实验结论
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Fμ
Fμ
FaL
L
思考：将FαIL写成等式是什么样的 F=BIL
式中 B 与导线的长度和电流的大小都没有关系。但是，在不同情况下，
B的值是不同的：即使是同样的I、1,在不同的磁场中，或在非均匀磁场的 不同位置，一般说来，导线受的力也是不一样的。看来，B正是我们要 寻找的能表征磁场强弱的物理量——磁感应强度(magneticinduction)。
09. 提出新问题
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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. 单位： 特斯拉，简称特，符号T。
3.方向：矢量，方向与该点磁场的方向一致
4.意义：描述磁场的强弱和方向的物理量
10. 磁感应强度
B-
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场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零。
3.若某一空间同时存在几个磁场，空间的磁
场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁感 应强度为B, 则有：B=B +B +B … … ( 矢 量和),用平行四边形法则运算。
1.B与L、I、F无关，与场源和该点在场中的位置有关。
2.用B=F/IL 计算时，导线电流的方向与磁场方向必须垂直。通电导线与磁
几点说明
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11.
人体器官内的磁场
10 ~10
地磁场在地面附近的平均值
5×10-
我国研制的作为α磁谱仪核心部件的大型 永磁体中心的磁场
0.1346
电动机或变压器铁芯中的磁场
0.8～1.7
核磁共振的磁场
3
中子星表面的磁场
10 ~10
原子核表面的磁场
约 1 0
12. 一些磁场的磁感应强度
表 一些磁场的磁感应强度/T
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比较项目 磁感应强度B 电场强度E
物理意义 描述磁场的性质 描述电场的性质 定 义 式 共同点 用比值的形式定义 特点 通电导线与B垂直， B与F、I、L无关 E与F、q无关 方 向 共同点 都是矢量，遵循矢量合成法则 不同点 小磁针N极的受力方向 放入该点正电荷的受力方向
13. 磁感应强度和电场强度的对比
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1.定义：强弱、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：
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
01. 匀强磁场
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02. 匀强磁场的磁感线
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X X X
● ●
●
●
磁感线的疏密程度表示了磁
场的强弱。在图中， S 和S 两处磁感线的疏密不同，这 种不同是如何体现的呢
● 如 果 在S 和S 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。
03. 问题与思考
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1.定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的
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
2.公式： φ=BS
3.单位： Wb (韦伯)
1Wb=1T×1m
01. 磁通量
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Φ =B S
Φ =B S
磁通量是标量，且有正负
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
02. 磁通量的标矢性
Φ>0 Φ<0
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磁通量反映了穿过这个平面的磁感线条数。
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。
Φ=Φ +Φ =B S+ B S
Φ′=Φ -Φ = B S-B S
03. 磁通量的物理意义
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同一平面垂直磁场方向放置，在磁感应强度越大的地方，磁感线分
布越密集，穿过该平面的磁通量越大。
◆ 表示单位面积上的磁通量，反映磁感线的疏密。
磁感应强度数值上等于垂直穿过单位面积的磁通量。
磁通密度：
当B垂直S时：
拓展学习 — — 磁通密度
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04.
当平面与磁场方向不垂直时，穿过的磁通量
磁感应强度与平面夹角θ。
φ=BS =BS sinθ
Φ=B S=B sin θS=BS sin θ
同一平面，从与磁场垂直方向转过θ角，
磁通量变为 Φ=BS'=BS cosθ
05. 磁通量的计算
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转过90° ,平面与磁场平行，穿过的磁通量为多少
转过180° ,平面与磁场垂直，穿过的磁通量为多少
Φ= BS cos180°=- BS
06. 磁通量的计算
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1. 当B 不变，有效面积S 变化时，△Φ=B·△S
2.当B 变 化 ，S 不变时，△Φ=△B·S。
3.B 和S 同时变化，则△Φ=Φ 一 Φ , 但4Φ≠△ B·4S。
07. 磁通量的变化
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我国是最早在航海时使用指南针的
国家。郑和下西洋的船队已经装备 了罗盘，导航时兼用罗盘和观星， 二者互相补充、互相修正。他的航 海图叫做“针图” ,图中的航线叫 做“针路”。明清时期，我国海道 针经一类书籍相当丰富。15世纪初 成书的《顺风相送》《指南正经法 》现藏于英国牛津大学图书馆。
08. STSE
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第四部分
总结提升
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。
磁感应
强度 磁通量
①当SB 垂直时Φ=BS
②单位：韦伯，符号： Wb 1Wb=1T·m
③磁通量表示穿过这个 面 的磁感线条数。
△Φ=Φ 一 Φ
课堂小结
磁场强 弱、方 向处处 相 同
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B=五
匀 强 磁场
S
THANKS

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