教科版3-1_3[1].3磁感应强度_磁通量1.ppt

第三节磁感应强度磁通量 I与B斜交 I B I B 把一段通电直导线放在磁场中 实验表明 当导线与磁场方向垂直时 导线受到的安培力最大 当导线与磁场方向平行时 导线受到的安培力等于零 当导线方向与磁场方向斜交时 导线所受的安培力介于最大值和最小值之间 安培力的大小还与电流的大小 导线的长短有关 F最大 F 0 0 F 最大值 安培力的大小 知识回顾 电场强度 表示电场强弱和方向的物理量 反映电场力的性质的物理量 某点E与电场力F及电荷q无关 在确定的电场中 相同的点 场强E相同不同的点 场强E不同 比值定义法 电场强度为电场的本身属性 N a b c Il F 2I l 2F I 2l 2F Il 3F Il 0 5F 怎样描述磁场的强弱 在b处 是个定值 在a b c不同位置 是不相同 磁感应强度 条件 B I l 比值定义法 一 磁感应强度 1 定义 3 单位 4 方向 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 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T 1T 1N A m 磁感应强度是矢量 方向与该点磁场的方向一致 2 定义式 小磁针在该点N极的受力方向 1 磁感应强度由通电导线的长度 电流及导线受力决定吗 5 理解 2 用B F IL计算时 要注意什么问题 导线电流的方向与磁场方向的关系 要注意两者必须垂直 通电导线与磁场方向垂直时受到安培力最大 平行时为零 磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量 跟磁场中是否存在通电导线无关 B与L I F无关 与场源和该点在场中的位置有关 不能说B与F成正比与IL成反比 3 B反映什么性质 物理意义 B是表示磁场强弱和方向的物理量 B的大小表示磁场的强弱 B不仅能反映磁场的强弱 还能反映磁场具有方向性 B是描述磁场力的性质的物理量 是矢量 4 你认为电场力 磁场力 在方向上与电场强度 磁感应强度 有何关系 电场强度方向规定为正电荷受力方向 磁感应强度方向规定为小磁针北极受力方向 与电流受力方向垂直 5 若在某一点同时存在几个磁场 则该点的磁感应强度B如何 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 B1 B2 B3 矢量和 用平行四边形法则运算 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 1 下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是 A 通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B 通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C 放在匀强磁场中各处的通电导线 受力大小和方向处处相同D 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 D 2 下列说法中错误的是 A 磁场中某处的磁感应强度大小 就是通以电流I 长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I L的乘积的比值B 一小段通电导线放在某处不受磁场力作用 则该处一定没有磁场C 一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大 则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大D 因为B F IL 所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比 ABCD 0 1T 3 一根导线长0 2m 通过3A的电流 垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6 10 2N 则该处的磁感应强度B的大小是 如果该导线的长度和电流都减小一半 则该处的磁感应强度的大小是 0 1T 二 匀强磁场 1 定义 磁场强弱 方向处处相同的磁场 2 磁感线特点 是一些间隔相同的平行直线 描述磁场某点的强弱和方向 1 定义法 2 磁感线 磁感线越密 磁场越强 描述磁场某个面的强弱情况 穿过某个面的磁感线条数 2 定义 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S B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量 BS 4 单位 韦伯 Wb 1Wb 1T m2 三 磁通量 1 物理意义 表示穿过某个面的磁感线条数 数值上等于 3 公式 5 注意 B S 1 当B S时 2 当B与S不垂直时 S与B不垂直 BSsin 磁通量 0 有 BS 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 7 磁通量的变化 磁通量的变化一般有三种形式 1 当B不变 面积S变化时 B S 2 当B变化 S不变时 B S 3 B和S同时变化 则 2 1 但此时 B S 6 磁通量 是标量 但有正负 若取某方向穿入平面的磁通量为正 则反方向穿入该平面的磁通量为负 若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面 且正向磁通量为 1 反向磁通量为 2 则穿过该平面的磁通量 1 2 2 1 8 引申 B 因此磁感应强度B又叫 磁通密度 特别提醒 计算穿过某面的磁通量变化量时 要注意前 后磁通量的正 负值 如原磁通量 1 BS 当平面转过180 后 磁通量 2 BS 磁通量的变化量 2 1 2BS 例1 有一个矩形线圈 线圈平面与磁场方向成 角 如图所示 设磁场为匀强磁场 磁感应强度为B 线圈面积为S 则穿过线圈的磁通量为多大 解析 这是一种线圈平面与磁场方向不垂直的情况 不能直接使用公式 BS来计算 应该把S投影到与B垂直的方向上 投影面积为Ssin 所以 BSsin 答案 BSsin 例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 均向上 a bB 均向下 a C 均向上 a bD 均向下 无法比较 A 例3 如图所示 一矩形线框 从 abcd位置移动到a b c d 位置的过程中 关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是 线框平行于纸面移动 A 一直增加B 一直减少C 先增加后减少D 先增加 再减少直到零 然后再增加 然后再减少 a d c b a b d c D 小结 一 磁感应强度 定义 定义式 单位 方向 理解 二 匀强磁场 定义 特点 三 磁通量 物理意义 定义 公式 单位 注意 标量 磁通量的变化 C 变式训练1下列关于磁感应强度的说法正确的是 A 通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B 通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C 放在匀强磁场中各处的通电导线 受力大小和方向处处相同D 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关