磁感应强度和磁通量公开课

1、第三章第三章 磁场磁场磁感应强度磁感应强度 磁通量磁通量法拉第引入法拉第引入磁感线磁感线形象的描述了磁场的性质形象的描述了磁场的性质。1、磁感线的、磁感线的疏密疏密表示磁场的表示磁场的强弱强弱 2、磁感线的任一点的、磁感线的任一点的切线方向切线方向表示该点表示该点磁场的磁场的方向方向磁感线磁感线只能是只能是定性定性的描述磁场的性质。的描述磁场的性质。问题：问题：能不能从能不能从定量定量的角度来描述磁场的性质呢？的角度来描述磁场的性质呢？ 物理学中引入物理学中引入“磁感应强度磁感应强度”来定来定量描述磁场的量描述磁场的强弱与方向强弱与方向。规定：规定：穿过穿过垂直垂直于磁感线的于磁感线的单位面积

2、单位面积的磁的磁感线感线条数条数等于该处的磁感应强度。等于该处的磁感应强度。磁感应强度的磁感应强度的大小大小磁感线磁感线的疏密磁感应强度的磁感应强度的方向方向磁场的方向磁场的方向小磁针在该点小磁针在该点n极的受力方向极的受力方向一、磁感应强度（一、磁感应强度（b） 磁感应强度有大小也有方向，所以是磁感应强度有大小也有方向，所以是矢量矢量。如果某点处于。如果某点处于多个磁场多个磁场中则该点的中则该点的磁感应强度遵循磁感应强度遵循平行四边形平行四边形的的叠加原理叠加原理。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

3、电流在垂直导线平强度的电流，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面所产生的磁场方向向内向内且最强的区域是（且最强的区域是（ ）a.区域区域1 b.区域区域2 c.区域区域3 d.区域区域4c在研究物体在磁场中的受作用情况时很多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。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物理学中引入另一个物理量二、磁通量（二、磁通量（ ）定义：定义：磁场中穿过磁场中穿过某一面积（某一面积（s）的磁感线的磁感线条数条数称穿过该面积的磁通量。称穿过该面积的磁通量。二、磁通量（二、磁通量（ ）在磁感应强度为在磁感应强

4、度为b的匀强磁场中，的匀强磁场中，当磁场方向与某一面积当磁场方向与某一面积s垂直垂直时，时，则穿过该面积的磁通量则穿过该面积的磁通量bs单位：单位：韦伯，简称韦，符号韦伯，简称韦，符号wb211mtwb问题：问题：如果面积为如果面积为s s的平面与磁场方向的平面与磁场方向不垂直不垂直时，则穿过该面积的磁通量还会不会是时，则穿过该面积的磁通量还会不会是bsbs呢？呢？二、磁通量（二、磁通量（ ）从图示中可以看出：从图示中可以看出：当平当平面与磁场方向的夹角变化面与磁场方向的夹角变化时，穿过平面的磁感线条时，穿过平面的磁感线条数也发生变化。数也发生变化。穿过平面的磁感线条数穿过平面的磁感线条数与平

5、与平面在垂直磁场方向上的面在垂直磁场方向上的投影投影面积面积穿过的磁感线条数相等穿过的磁感线条数相等cosbs为平面与为平面与垂直磁场垂直磁场方向的方向的夹角夹角,当平面与磁场方向当平面与磁场方向平行平行时。时。磁通量磁通量=?cossb二、磁通量（二、磁通量（ ）当平面转过当平面转过1801800 0，此时的磁通量又是多少？，此时的磁通量又是多少？bsbs0180cos 可见，磁通量虽然是可见，磁通量虽然是标量标量，但还是有，但还是有正负正负。正负是用来表示穿过平面的方向。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如果有两个大小相等但方向相反的磁场同时穿过该向相反的磁场同时穿过该平

6、面。则平面位置的磁感平面。则平面位置的磁感应强度等于（应强度等于（ ），磁），磁通量等于（通量等于（ ）001 1、如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的、如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈闭合线圈s s1 1（左）、（左）、s s2 2（右），由（右），由图可知穿过线圈图可知穿过线圈s s1 1、s s2 2的磁通量大的磁通量大小关系正确的是（小关系正确的是（ ）a.a.穿过线圈穿过线圈s s1 1的磁通量比较大的磁通量比较大b.b.穿过线圈穿过线圈s s2 2的磁通量比较大的磁通量比较大c.c.穿过线圈穿过线圈s s1 1、s s2 2的磁通量一样大的磁通量一样大d.d.不能比

7、较不能比较例题演练例题演练a2. 2. 如图所示，两个同心放置的共面金属圆如图所示，两个同心放置的共面金属圆环环a a和和b b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量则穿过两环的磁通量a a和和b b大小关系为大小关系为（ ）a aa ab b b ba ab bc ca a=b b d d无法比较无法比较例题演练例题演练 穿过同一平面但方向相反的两条磁感线计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。算磁通量时可以互相抵消。a3. 3. 如图所示圆形线圈的匝数为如图所示圆形线圈的匝数为100100匝，圆面积为匝，圆面积为0.5 m

8、0.5 m2 2, ,在该圆形线圈平面内有一个面积为在该圆形线圈平面内有一个面积为0.1 m0.1 m2 2的正方形区域，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=2tb=2t，求穿过该圆形线圈的磁通量（，求穿过该圆形线圈的磁通量（ ）a.1 wb b.0.2 wb c.100 wb d.20 wba.1 wb b.0.2 wb c.100 wb d.20 wb例题演练例题演练两个平面磁感线的总量相等两个平面磁感线的总量相等c4 4、如图所示，框架面积为、如图所示，框架面积为s s，框架平面与磁感应，框架平面与磁感应强

9、度为强度为b b的匀强磁场垂直，则穿过线框平面的磁通的匀强磁场垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？若使框架绕量为多少？若使框架绕oooo转过转过6060，则穿过线，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过9090，则此时穿过线框平面的磁通量为多少？则此时穿过线框平面的磁通量为多少？【思路点拨】【思路点拨】磁通量的大小直接利用公式磁通量的大小直接利用公式=bscos=bscos即可求解，应特别注意即可求解，应特别注意角的大角的大小小. .【自主解答】【自主解答】框架平面与磁感应强度为框架平面与磁感应强度为b b的匀的匀强磁场方向垂直时强磁场方向垂直时=0,=0,此时磁通量此时磁通量1 1=bs.=bs.框架绕框架绕oooo转过转过6060时，磁通量时，磁通量2 2=bscos60=bscos60= bs.= bs.框架转过框架转过9090时，磁通时，磁通量量3 3=bscos90=bscos90=0.=0.12【互动探究】【互动探究】(1)(1)若从初位置使框架绕若从初位置使框架绕oooo转过转过6060，则穿过框架的磁通量变化了多少？，则穿过框架的磁通量变化了多少？(2)(2)若从初位置使框架绕若从初位置使框架绕oooo转过转过180180，则穿过，则穿过框架的磁通量是多少？磁通量变化了多少？框架的磁通