人教版（2019）高二物理必修第三册：13.2 磁感应强度 磁通量.ppt

13.213.2磁感应强度磁感应强度 磁通量磁通量 1.1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向？用哪个物理量来描述电场的强弱和方向？用电场强度来描述电场的强弱和方向用电场强度来描述电场的强弱和方向.2.2.电场强度是如何定义的？其定义式是什么？电场强度是如何定义的？其定义式是什么？电场强度是通过将一试探电荷放在电场电场强度是通过将一试探电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与试探电荷量的比中分析电荷所受的电场力与试探电荷量的比值来定义的值来定义的.定义式为定义式为E E=.一。磁感应强度的方向：一。磁感应强度的方向：小磁针北极受力的方向，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极亦即小磁针静止时北极(N)所所指的方向规定为该点的磁感指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场应强度的方向，简称为磁场方向。方向。磁磁场场对对电电流流的的作作用用力力通通常称为安培力常称为安培力.电流元：很短的一段通电导线中的电流元：很短的一段通电导线中的电流电流I I与导线长度与导线长度L L的乘积的乘积ILIL叫做电流元。叫做电流元。结论：结论：当当导导线线方方向向与与磁磁场场方方向向垂垂直直时时，电电流流所所受受的的安安培培力力最最大大；当当导导线线方方向向与与磁磁场场方方向向一一致致时时，电电流流所所受受的的安安培培力力最最小小，等等于于零零；当当导导线线方方向向与与磁磁场场方方向向斜斜交交时时，所所受受安安培培力力介介于最大值和最小值之间于最大值和最小值之间.1：保持磁场和通电导线的长度不变，改：保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流变电流的大小。的大小。2：保持磁场和导线中的电流不变，改变：保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。通电导线的长度。1：保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流：保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的的大小。大小。现象：电流越大，导线的偏角越大。现象：电流越大，导线的偏角越大。结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的安培力就越大。大，导线所受的安培力就越大。2：保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的：保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。长度。结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的安培力就越大。长，导线所受的安培力就越大。精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度安培力的大小，既与导线的长度L成正比，又与成正比，又与导线中的电流导线中的电流I成正比，即与成正比，即与I和和L的乘积成正比。的乘积成正比。用公式可表示用公式可表示B=F/IL实验表明：实验表明：1.在在同同一一磁磁场场中中同同一一位位置置，不不管管I、L如如何何改改变变，比值比值B总是不变的总是不变的.2.在不同的磁场中，尽管在不同的磁场中，尽管I、L不变，一般情况下不变，一般情况下比值比值B也也是不同的是不同的.磁感应强度：磁感应强度：1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力力F跟电流跟电流I和导线长度和导线长度L的乘积的乘积IL的比值叫磁感应强度的比值叫磁感应强度.2.定义式：定义式：B=F/IL思考思考1：一根长度为：一根长度为L的导线通有电流的导线通有电流I，当放到磁场中某点时，当放到磁场中某点时受到的安培力为受到的安培力为F，问导线所在处的磁感应强度一定为，问导线所在处的磁感应强度一定为F/IL吗吗？磁感应强度：磁感应强度：1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力力F跟电流跟电流I和导线长度和导线长度L的乘积的乘积IL的比值叫磁感应强度的比值叫磁感应强度.2.定义式：定义式：B=F/IL说明：说明：1）用）用B=F/IL计算时，要注意导线电流的方向与磁场方计算时，要注意导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者必须垂直。向的关系，要注意两者必须垂直。2）如果导线很短很短，）如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度就是导线所在处的磁感应强度.思考思考有人根据有人根据B=F/IL提出：磁场中某点的磁感应强度提出：磁场中某点的磁感应强度B跟磁场跟磁场力力F成正比，跟电流强度成正比，跟电流强度I和导线长度和导线长度L的乘积的乘积IL成反比，这成反比，这种提法有什么问题？错在哪里？种提法有什么问题？错在哪里？答：这种提法不对答：这种提法不对.因为实验证明，因为实验证明，F和和IL的乘积成正比，的乘积成正比，故比值（故比值（F/IL）在磁场中某处是一个恒量，它反映了磁场）在磁场中某处是一个恒量，它反映了磁场本身的特性，不随本身的特性，不随F及及IL的变化而变化的变化而变化.磁感应强度：磁感应强度：1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力培力F跟电流跟电流I和导线长度和导线长度L的乘积的乘积IL的比值叫磁感应强度的比值叫磁感应强度.2.定义式：定义式：B=F/IL说明：说明：1）用）用B=F/IL计算时，要注意导线电流的方向与磁计算时，要注意导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者必须垂直。场方向的关系，要注意两者必须垂直。2）如果导线很短很短，）如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度就是导线所在处的磁感应强度.3.物理意义：物理意义：B是表示磁场强弱和方向的物理量，是描述磁是表示磁场强弱和方向的物理量，是描述磁场力的性质的物理量。场力的性质的物理量。3）磁场中某点的磁感应强度只决定于场源和该点在场中的）磁场中某点的磁感应强度只决定于场源和该点在场中的位置，与在该点放不放通电导线、通电导线的长度、导线位置，与在该点放不放通电导线、通电导线的长度、导线中的电流以及导线受力情况无关。中的电流以及导线受力情况无关。5.方向：磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该方向：磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向点的磁感应强度的方向.4.在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是际符号是T.1T=1N/(A m)若在某一空间同时存在若在某一空间同时存在几个磁场，那么该空间中的几个磁场，那么该空间中的某点的磁感应强度某点的磁感应强度B应如何应如何确定？确定？想一想想一想 6.磁场的叠加磁场的叠加若若某某一一空空间间同同时时存存在在几几个个磁磁场场，空空间间的的磁磁场场应应由由这这几几个个磁磁场场叠加而成，某点的磁感应强度为叠加而成，某点的磁感应强度为B，则有，则有B=B1+B2+B3（矢量和）（矢量和）4.在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是际符号是T.1T=1N/(A m)5.方向：磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的方向：磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向磁感应强度的方向.例题例题1.磁磁场场中中放放一一根根与与磁磁场场方方向向垂垂直直的的通通电电导导线线，它它的的电电流流强强度度是是2.5A，导导线线长长1cm，它它受受到到的的安安培培力力为为510-2N，则则这这个个位位置置的磁感应强度是多大？的磁感应强度是多大？解答：解答：2.接接上上题题，如如果果把把通通电电导导线线中中的的电电流流强强度度增增大大到到5A时时，这这一一点点的磁感应强度应是多大？该通电导线受到的安培力是多大？的磁感应强度应是多大？该通电导线受到的安培力是多大？解解答答：磁磁感感应应强强度度B是是由由磁磁场场和和空空间间位位置置（点点）决决定定的的，和和导导线的长度线的长度L、电流、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是的大小无关，所以该点的磁感应强度是2T.根据根据F=BIL得，得，F=250.01=0.1N注意：计算时要统一用国际单位制。匀强磁场：匀强磁场：1.定定义义：如如果果磁磁场场的的某某一一区区域域里里，磁磁感感应应强强度度的的大大小小和和方方向向处处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场.2.产生方法产生方法距距离离很很近近的的两两个个异异名名磁磁极极之之间间的的磁磁场场，通通电电螺螺线线管管内内部部的的磁磁场场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场.3.磁感线的特点磁感线的特点匀强磁场的磁感线是间距匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线相等的平行直线.磁通量磁通量=B S=B S cos 磁感应强度磁感应强度B与与垂直垂直磁场磁场方向的面积方向的面积S的的乘积乘积.1、定义、定义:2、意义：、意义：磁通量可用磁通量可用穿过穿过某一个面某一个面的磁感线的磁感线条数条数表示表示.abdc思考思考:哪些情况可以引起哪些情况可以引起磁通量变化磁通量变化?=B S cos 磁通量变化包括：磁通量变化包括：S、不变，不变，B变化变化B、不变，不变，S变化变化B、S不变，不变，变化变化B、S、都变化都变化