磁感应强度和磁通量(公开课)PPT课件.ppt

第三章磁场 磁感应强度磁通量 1 法拉第引入磁感线形象的描述了磁场的性质 1 磁感线的疏密表示磁场的强弱 2 磁感线的任一点的切线方向表示该点磁场的方向 2 磁感线只能是定性的描述磁场的性质 问题 能不能从定量的角度来描述磁场的性质呢 物理学中引入 磁感应强度 来定量描述磁场的强弱与方向 磁感应强度 3 一 磁感应强度 B 规定 穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度 磁感应强度的大小 磁感线的疏密 单位 特斯拉 T 磁感应强度的方向 磁场的方向 小磁针在该点N极的受力方向 4 一 磁感应强度 B 磁感应强度有大小也有方向 所以是矢量 如果某点处于多个磁场中则该点的磁感应强度遵循平行四边形的叠加原理 例一 两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通相同强度的电流 方向如图所示 那么两电流在垂直导线平面所产生的磁场方向向内且最强的区域是 A 区域1B 区域2C 区域3D 区域4 C 5 在研究物体在磁场中的受作用情况时很多时候还要考虑磁感线通过物体的数量 物理学中引入另一个物理量 二 磁通量 定义 磁场中穿过某一面积 S 的磁感线条数称穿过该面积的磁通量 6 二 磁通量 在磁感应强度为B的匀强磁场中 当磁场方向与某一面积S垂直时 则穿过该面积的磁通量 单位 韦伯 简称韦 符号Wb 问题 如果面积为S的平面与磁场方向不垂直时 则穿过该面积的磁通量还会不会是BS呢 7 二 磁通量 从图示中可以看出 当平面与磁场方向的夹角变化时 穿过平面的磁感线条数也发生变化 穿过平面的磁感线条数与平面在垂直磁场方向上的投影面积穿过的磁感线条数相等 为平面与垂直磁场方向的夹角 当平面与磁场方向平行时 磁通量 8 2020 1 9 9 二 磁通量 当平面转过1800 此时的磁通量又是多少 可见 磁通量虽然是标量 但还是有正负 正负是用来表示穿过平面的方向 如果有两个大小相等但方向相反的磁场同时穿过该平面 则平面位置的磁感应强度等于 磁通量等于 0 0 10 1 如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S1 左 S2 右 由图可知穿过线圈S1 S2的磁通量大小关系正确的是 A 穿过线圈S1的磁通量比较大B 穿过线圈S2的磁通量比较大C 穿过线圈S1 S2的磁通量一样大D 不能比较 例题演练 A 11 2 如图所示 两个同心放置的共面金属圆环a和b 一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直 则穿过两环的磁通量 a和 b大小关系为 A a bB a bC a bD 无法比较 例题演练 穿过同一平面但方向相反的两条磁感线计算磁通量时可以互相抵消 A 12 3 如图所示圆形线圈的匝数为100匝 圆面积为0 5m2 在该圆形线圈平面内有一个面积为0 1m2的正方形区域 该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场 磁感应强度为B 2T 求穿过该圆形线圈的磁通量 A 1WbB 0 2WbC 100WbD 20Wb 例题演练 两个平面磁感线的总量相等 C 13 4 如图所示 框架面积为S 框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直 则穿过线框平面的磁通量为多少 若使框架绕OO 转过60 则穿过线框平面的磁通量为多少 若从初始位置转过90 则此时穿过线框平面的磁通量为多少 14 思路点拨 磁通量的大小直接利用公式 BScos 即可求解 应特别注意 角的大小 自主解答 框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直时 0 此时磁通量 1 BS 框架绕OO 转过60 时 磁通量 2 BScos60 BS 框架转过90 时 磁通量 3 BScos90 0 15 互动探究 1 若从初位置使框架绕OO 转过60 则穿过框架的磁通量变化了多少 2 若从初位置使框架绕OO 转过180 则穿过框架的磁通量是多少 磁通量变化了多少 解 1 磁通量变化了 1 2 1 1 2BS BS 1 2BS