磁感应强度 磁通量.ppt

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1、第三第三节节磁感磁感应应强强度磁通量度磁通量课标课标定位定位学学习习目目标标：1.知知道道磁磁感感应应强强度度的的定定义义，知知道道其其方向、大小、定方向、大小、定义义式和式和单单位位2会用磁感会用磁感应应强强度的定度的定义义式式进进行有关行有关计计算算3知知道道匀匀强强磁磁场场、磁磁通通量量的的概概念念，会会用用磁磁通通量的公式量的公式进进行行简单简单的的计计算算重点重点难难点：磁感点：磁感应应强强度的理解和度的理解和应应用，磁通用，磁通量的量的计计算和算和应应用用课前自主学案课前自主学案一、磁感一、磁感应应强强度度1方方向向：小小磁磁针针静静止止时时_所所指指的的方方向向规规定定为为该该点

2、的磁感点的磁感应应强强度的方向，也是度的方向，也是_的方向的方向2意意义义：描描述述磁磁场场的的_的的物物理理量量，表表示符号示符号为为_.3定定义义：在在磁磁场场中中垂垂直直于于磁磁场场方方向向的的通通电电导导线线受受到到的的_跟跟电电流流I和和导导线线长长度度L的的乘乘积积IL的的_叫做通叫做通电导线电导线所在所在处处的磁感的磁感应应强强度度4定定义义式：式：B_.5单单位：特斯拉，位：特斯拉，简简称称_，符号，符号_,1_1 .N极极磁磁场场强强弱及方向弱及方向B安培力安培力F比比值值特特TT二、匀二、匀强强磁磁场场1定定义义：_处处处处相同的磁相同的磁场场2磁感磁感线线：间间隔相同的隔

3、相同的_3实实例：距离很近的两个异名磁极例：距离很近的两个异名磁极间间的磁的磁场场4当通当通电导线电导线与磁感与磁感线线不垂直不垂直时时，如，如图图331所示，所示，电电流方向与磁感流方向与磁感线线方向成方向成角，通角，通电导线电导线所受的安培力所受的安培力为为F_.强强弱、方向弱、方向平行平行线线ILBsin图图331三、磁通量三、磁通量1定定义义：匀匀强强磁磁场场磁磁感感应应强强度度B和和与与磁磁场场方方向向_的平面面的平面面积积S的乘的乘积积，即，即_.2单单位位：_，简简称称韦韦，符符号号_,1_1 Tm2.3引申：引申：B ，因此磁感，因此磁感应应强强度度B又叫又叫_垂直垂直BS韦韦

4、伯伯WbWb磁通密度磁通密度核心要点突破核心要点突破一、对磁感应强度的理解一、对磁感应强度的理解1在定义式在定义式BF/IL中，通电导线必须垂中，通电导线必须垂直于磁场方向放置因为磁场中某点通电直于磁场方向放置因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关导线放入磁场中的还和导线的方向有关导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同通电导方向不同，所受磁场力也不相同通电导线受力为零的地方，磁感应强度线受力为零的地方，磁感应强度B的大小的大小不一定为零不一定为零2磁磁感感应应强强度度B的的大大小小只只取取决决于于磁磁场场本本身身的

5、的性性质质，与与F、I、L无关无关3磁磁感感应应强强度度的的方方向向是是磁磁场场中中小小磁磁针针静静止止时时N极极所所指指的的方方向向，或或者者是是N极极所所受受磁磁场场力力的的方方向向，其其大大小小根根据据电电流流元元受受力力来来计计算算通通电电导导线线受受力力的的方方向不是磁感向不是磁感应应强强度的方向度的方向4磁磁感感应应强强度度的的定定义义式式也也适适用用于于非非匀匀强强磁磁场场，这这时时L应应很很短短很很短短，IL称称为为“电电流流元元”，相相当当于于静静电电场场中的中的“试试探探电电荷荷”5我我们们要找的是磁要找的是磁场场中某一点磁感中某一点磁感应应强强度的大小，度的大小，因此要把

6、因此要把电电流元放入磁流元放入磁场场中中这这一点，一点，这这要求要求电电流流元要足元要足够够短短D磁磁场场中中某某点点的的磁磁感感应应强强度度方方向向与与放放在在该该点点的小磁的小磁针针N极所受磁极所受磁场场力方向一致力方向一致D二、磁感二、磁感应应强强度度B与与电场电场强强度度E的比的比较较特特别别提提醒醒：(1)磁磁感感应应强强度度B是是描描述述磁磁场场力力的的性性质质的的物物理理量量，电电场场强强度度E是是描描述述电电场场力力的的性性质质的的物物理理量量，E的的方方向向是是该该点点正正电电荷荷的的受受力力方方向向，B的的方方向向与与该该点点电电流流元元所所受受力力方方向向既既不不相相同同

7、，也也不不相相反反，F的方向由左手定的方向由左手定则则判定判定(2)磁磁场场与与电场电场，磁感，磁感应应强强度与度与电场电场强强度有很多相度有很多相似之似之处处，学，学习习中要加以中要加以类类比、分析，找出其中的比、分析，找出其中的不同与相同之不同与相同之处处，加深，加深对对两两组组概念的理解概念的理解解解析析：选选A.电电场场强强度度的的方方向向就就是是正正电电荷荷受受的的电电场场力力的的方方向向，磁磁感感应应强强度度的的方方向向是是磁磁针针N极极受受力的方向只有力的方向只有A项错误项错误三、三、对对磁通量的磁通量的进进一步理解一步理解1磁通量的磁通量的计计算算(1)公式：公式：BS.适用条

8、件：适用条件：匀匀强强磁磁场场；磁感磁感线线与平面垂直与平面垂直(2)在匀在匀强强磁磁场场B中，若磁感中，若磁感线线与平面不垂直，公与平面不垂直，公式式BS中的中的S应为应为平面在垂直于磁感平面在垂直于磁感线线方向上方向上的投影面的投影面积积2磁通量的正磁通量的正负负(1)磁磁通通量量是是标标量量，但但有有正正负负，当当磁磁感感线线从从某某一一面面上上穿穿入入时时，磁磁通通量量为为正正值值，则则磁磁感感线线从从此此面面穿穿出出时时即即为负值为负值(2)若若同同时时有有磁磁感感线线沿沿相相反反方方向向穿穿过过同同一一平平面面，且且正正向向磁磁通通量量为为1，反反向向磁磁通通量量为为2，则则穿穿过

9、过该该平平面的磁通量面的磁通量12.3磁通量的磁通量的变变化量化量21.(1)当当B不不变变，有效面，有效面积积S变变化化时时，BS.(2)当当B变变化，化，S不不变时变时，BS.(3)B和和S同同时变时变化，化，则则21.但此但此时时BS.特特别别提提醒醒：计计算算穿穿过过某某面面的的磁磁通通量量变变化化量量时时，要要注注意意前前、后后磁磁通通量量的的正正、负负值值，如如原原磁磁通通量量1BS，当当平平面面转转过过180后后，磁磁通通量量2BS，磁通量的，磁通量的变变化量化量|21|2BS.即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)3有一个矩形有一个矩形线线圈，圈，线线圈平面与

10、磁圈平面与磁场场方向成方向成角，如角，如图图332所示所示设设磁磁场为场为匀匀强强磁磁场场，磁感磁感应应强强度度为为B，线线圈面圈面积为积为S，则则穿穿过线过线圈圈的磁通量的磁通量为为多大？多大？图图332解解析析：这这是是一一种种线线圈圈平平面面与与磁磁场场方方向向不不垂垂直直的的情情况况，不不能能直直接接使使用用公公式式BS来来计计算算，应应该该把把S投投影影到到与与B垂垂直直的的方方向向上上，投投影面影面积为积为Ssin，所以，所以BSsin.答案：答案：BSsin课堂互动讲练课堂互动讲练对对磁感磁感应应强强度的理解度的理解例例例例1 1【精精讲讲精精析析】根根据据磁磁感感应应强强度度的

11、的定定义义，通通电电导导线线应应为为“在在磁磁场场中中垂垂直直于于磁磁场场方方向向的的通通电电导导线线”，本本题题A选选项项未未注注明明导导线线放放置置的的方方向向，所所以以是是错错误误的的通通电电导导线线若若放放置置方方向向与与磁磁场场方方向向平平行行时时，也也不不受受磁磁场场力作用，所以力作用，所以B选项选项也是也是错误错误的的在在磁磁场场场场源源稳稳定定的的情情况况下下，磁磁场场内内各各点点的的磁磁感感应应强强度度(含含大大小小和和方方向向)都都是是唯唯一一确确定定的的，与与放放入入该该点的点的检验电检验电流流导线导线无关无关选项选项C正确正确磁磁场场方向是小磁方向是小磁针针N极所受磁极

12、所受磁场场力的方向，与通力的方向，与通电导线电导线所受磁所受磁场场力的方向不同，故力的方向不同，故选项选项D错误错误【答案答案】C变变式式训训练练1下下列列关关于于磁磁感感应应强强度度的的说说法法正正确确的的是是()A通通电导线电导线受磁受磁场场力大的地方磁感力大的地方磁感应应强强度一定大度一定大B通通电导线电导线在磁感在磁感应应强强度大的地方受力一定大度大的地方受力一定大C放放在在匀匀强强磁磁场场中中各各处处的的通通电电导导线线，受受力力大大小小和和方向方向处处处处相同相同D磁感磁感应应强强度的大小和方向跟放在磁度的大小和方向跟放在磁场场中的通中的通电电导线导线受力的大小和方向无关受力的大小

13、和方向无关解解析析：选选D.因因为为磁磁场场中中某某点点的的磁磁感感应应强强度度的的大大小小和和方方向向由由磁磁场场本本身身决决定定，与与通通电电导导线线的的受受力力及及方方向向都都无无关关，所所以以A选选项项错错，D选选项项正正确确因因为为通通电电导导线线在在磁磁场场中中受受力力的的大大小小不不仅仅与与磁磁感感应应强强度度有有关关，而而且且与与通通电电导导线线的的取取向向有有关关，故故B选选项项错错对对C选选项项虽虽然然匀匀强强磁磁场场中中磁磁感感应应强强度度处处处处相相等等，但但当当导导线线在在各各个个位位置置的的方方向向不不同同时时，磁磁场场力力是是不不相相同同的的(导导线线与与磁磁场场

14、垂垂直直时时受受磁磁场场力力最最大大，与与磁磁场场平平行行时时受受磁磁场场力力为为零零)，而而C选选项项中中没没有有说说明明导导线线在在各各个个位位置置的的取取向向是是否否相相同同，所所以以C选选项项错错故故正确答案正确答案为为D.磁感磁感应应强强度的度的计计算算例例例例2 2 在在磁磁场场中中某某一一点点放放入入一一通通电电导导线线，导导线线与与磁磁场场垂垂直直，导导线线长长1 cm，电电流流为为5 A，所所受受磁磁场场力力为为5102 N求：求：(1)这这点的磁感点的磁感应应强强度是多大？度是多大？(2)若若让导线让导线与磁与磁场场平行，平行，这这点的磁感点的磁感应应强强度多大度多大？通？

15、通电导线电导线受到的磁受到的磁场场力多大？力多大？【答案答案】(1)1 T(2)1 T0变变式式训训练练2在在匀匀强强磁磁场场中中某某处处P放放一一个个长长度度为为L20 cm、通通电电电电流流I0.5 A的的直直导导线线，测测得得它它受受到到的的最最大大磁磁场场力力F1.0 N，其其方方向向竖竖直直向向上上，现现将将该该通通电导线电导线从磁从磁场场撤走，撤走，则则P处处磁感磁感应应强强度度为为()A零零B10 T，方向，方向竖竖直向上直向上C0.1 T，方向，方向竖竖直向下直向下D10 T，方向肯定不沿，方向肯定不沿竖竖直向上的方向直向上的方向解析：解析：选选D.磁磁场场中某点的磁感中某点的

16、磁感应应强强度由度由场场源决定，源决定，与有没有与有没有检验电检验电流无关，磁感流无关，磁感应应强强度的方向度的方向规规定定为为小磁小磁针针静止静止时时N极所指的方向，不是极所指的方向，不是电电流元的受力流元的受力方向，故方向，故D正确正确对磁通量的理解和计算对磁通量的理解和计算例例例例3 3 如如图图333所所示示，线线圈圈平平面面与与水水平平方方向向夹夹角角60，磁磁感感线线竖竖直直向向下下，线线圈圈平平面面面面积积S0.4 m2，匀匀强强磁磁场场磁磁感感应应强强度度B0.6 T，则则穿穿过过线线圈的磁通量圈的磁通量为为多少？多少？图图333【思路点思路点拨拨】解答本解答本题应题应注意以下

17、三点：注意以下三点：(1)磁通量公式磁通量公式BS，其中，其中BS.(2)方法一：面方法一：面积积代入代入S在垂直磁在垂直磁场场方向的投影方向的投影(3)方法二：磁感方法二：磁感应应强强度代入度代入B垂直垂直S方向的分量方向的分量【精精讲讲精精析析】法法一一：把把S投投影影到到与与B垂垂直直的的方向，方向，则则BScos0.60.4cos60 Wb0.12 Wb.法法二二：把把B分分解解为为平平行行于于线线圈圈平平面面的的分分量量B和和垂垂直直于于线线圈圈平平面面的的分分量量B，B不不穿穿过过线线圈圈，且且BBcos，则则BSBcosS0.60.4cos60 Wb0.12 Wb.【答案答案】0

18、.12 Wb【规规律律总总结结】(1)当当B与与S夹夹角角为为时时，穿穿过过S的的磁通量磁通量为为BSsinBsinS.(2)磁通量有正、磁通量有正、负负，但正、，但正、负负号不代表方向，号不代表方向，仅仅代表磁感代表磁感线线穿入或穿出穿入或穿出变变式式训训练练3如如图图334所所示示，面面积积是是0.5 m2的的矩矩形形导导线线圈圈处处于于磁磁感感应应强强度度为为20 T的的匀匀强强磁磁场场中中，线线圈圈平平面面与与磁磁场场垂垂直直，穿穿过过该该线线圈圈的的磁磁通通量量是是多多少少？若若线线圈圈平平面面与与磁磁场场方方向向夹夹角角为为60，则则穿穿过该线圈的磁通量又是多少？过该线圈的磁通量又是多少？图图334解析：解析：已知已知S0.5 m2，B20 T.(1)因因为线为线圈平面与磁圈平面与磁场场垂直，所以垂直，所以BS200.5 Wb10 Wb.(2)因因为线为线圈平面与磁圈平面与磁场场方向方向夹夹角角为为60，所以，所以BSsin200.5cos30 Wb8.66 Wb.答案：答案：10 Wb8.66 Wb