人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步2 磁感应强度 磁通量完美版课件ppt

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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。磁场有强弱之分，那么我们怎样定量地描述磁场的强弱呢？
在研究电场时，我们通过分析检验电荷在电场中的受力情况引入了电场强度这个物理量，用它来描述电场的强弱和方向。我们可以用类似的方法，找出表示磁场强弱和方向的物理量。
磁场对放入其中的磁体或通电导体有力的作用
小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场的方向。
电场强度方向：正试探电荷的受力方向
问题1：能否用测量N极受力的大小来确定磁场的强弱？
不能.因为N极不能单独存在，所以不能通过测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小。
问题2：磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力.能否用一段通电导体来检验磁场的强弱?
类比检验电荷我们可以用很小一段通电导体来检验磁场的强弱
电流元：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可以用较长的通电导线来检验匀强磁场
探究影响通电导线受力的因素
【目的】探究影响通电导线受力的因素【猜想】通电导线在磁场中受力可能与哪些因素有关?
U形磁体间的磁场可视为匀强磁场
垂直磁感线方向放置（参考奥斯特实验）
可通过滑动变阻器改变通过导线的电流大小
为放置在磁场中的通电导线的长度
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。
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。
1.保持导体长度L不变，改变电流的大小
2.保持电流I不变，改变导线的长度
精确的实验表明：通电导线与磁场方向垂直时
当L不变，I越大，F越大当I不变，L越长，F越大
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I成正比，即与I和L的乘积IL成正比。
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、l,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(magneticinductin)。
思考：将F∝IL写成等式是什么样的？
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。
4.意义：描述磁场的强弱和方向的物理量
特别提醒：磁感应强度与电流元受力情况无关，与其放置方向无关，与电流元大小无关，仅由磁场本身性质决定。
匀强磁场：磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同
特点：磁感线是一组间隔相同的平行直线
磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。在图中，S1和S2两处磁感线的疏密不同，这种不同是如何体现的呢？
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。
3.单位： Wb（韦伯）
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（magnetic flux），简称磁通。符号Φ
磁通量是标量，但有正负
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
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。
磁通量反映了穿过这个平面的磁感线条数。
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。
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。
同一平面，从与磁场垂直方向转过θ角，磁通量变为？
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？
1.当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS2.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。
3. 如图13.2-8，匀强磁场的磁感应强度B为 0.2 T，方向沿 x 轴的正方向，且线段 MN、DC相等，长度为 0.4 m，线段NC、EF、MD、NE、CF相等，长度为0.3 m，通过面积SMNCD、SNEFC、SMEFD的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？