教科版高中物理必修第三册第三章电磁场与电磁波初步2磁感应强度磁通量课件

知识点1磁感应强度2

磁感应强度磁通量知识清单破1.匀强磁场(1)概念:它指的是磁场中的某个区域,该区域中各点的磁场强弱和方向都相同,或者说该区域

内磁感线相互平行且间距相等。(2)实例:两个永磁体的异名磁极间的区域(图甲),通电螺线管内部的磁场及两个平行放置

的、相距较近的通电线圈间的磁场(图乙),都可以认为是匀强磁场。甲乙2.电流元:很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL。3.磁感应强度(1)定义:将电流元IL垂直放入磁场,它受到的磁场力F与IL的比值叫作磁感应强度。磁感应强

度是描述磁场强弱和方向的物理量。(2)定义式:B=

。(3)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,符号是T。1T=1N/(A·m)。(4)方向:小磁针N极的受力方向,即磁场方向。1.定义:在匀强磁场中,磁感应强度B和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积,称为穿过这个面

的磁通量,简称磁通,用Φ表示。2.定义式3.单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb,1Wb=1T·m2。4.磁通密度:由于B=

,因此,磁感应强度B又叫作磁通密度,单位为Wb/m2,1T=1Wb/m2。知识点2磁通量5.拓展匀强磁场中,若面积为S的平面的垂线与磁场方向的夹角为θ,平面S'是平面S在垂直于磁

场方向上的投影,显然穿过S、S'的磁通量相同,则穿过平面S的磁通量Φ=BS'=BScosθ。

(1)公式Φ=BS'=BScosθ只适用于线框处于匀强磁场的情况。如图所示,边长为L的正方形线

框内只有部分区域存在磁场,磁感应强度大小为B,方向与平面垂直,则穿过它的磁通量是Φ=BS'=

。

(2)如果线框有n匝,穿过每匝线框的磁通量为Φ,则穿过整个线框的磁通量为nΦ。1.在物理学中,电流元是指很短的一段通电导线,这种说法正确吗?2.在奥斯特实验中,小磁针发生偏转,最终小磁针N极所指方向是通电导线在该位置产生的磁

场的方向吗?3.穿过某一截面的磁通量为零,该处磁感应强度一定为零,对吗?4.在匀强磁场中,将垂直于磁感线放置的线圈翻转180°,穿过线圈的磁通量大小不变,磁通量

的变化量为零,这种说法是否正确?知识辨析一语破的1.不正确。在物理学中,把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫作电流

元。2.不是。最终小磁针N极所指方向为通电导线在该位置产生的磁场与该处地磁场叠加的合

磁场的方向。3.不对。如果磁感线与某一截面平行,穿过该截面的磁通量为零,但该处磁感应强度不为零。4.不正确。磁通量的正负表示磁感线由平面的正面或背面穿过,如翻转前磁通量为Φ,则翻转

后磁通量为-Φ,磁通量变化量为-2Φ。关键能力定点破定点1磁感应强度的叠加1.磁感应强度的矢量叠加由于磁感应强度是矢量,故多个通电导体产生的磁场叠加时,合磁场的磁感应强度等于

各场源单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和。处理磁感应强度的矢量叠加问题的

方法为:(1)根据安培定则确定每根通电导线周围磁感线的方向。(2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。(3)根据平行四边形定则将各磁感应强度合成。2.几个特殊的磁场叠加平行通电直导线等大平行同向电流等大平行反向电流连线上的中点

B1=B2,B合=0

B1=B2=B,B合=2B连线的中垂线上的对称点

BA与BA'等大反向

BA与BA'等大同向典例如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,

两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距

离均为l的a点处的磁感应强度为零【1】。如果让P中的电流反向,其他条件不变【2】,则a点处磁

感应强度的大小为(

)

A.0

B.

B0

C.

B0

D.2B0

C

信息提取

【1】a点处的三个分磁场:匀强磁场、长直导线P和Q的磁场,叠加后的矢量和为

零。【2】由安培定则确定磁场的方向,可知P产生的磁场也反向,但大小不变。思路点拨

解析

两长直导线P和Q在a点处的磁感应强度的大小相等,设为B,方向如图甲所示,此时a点

处的磁感应强度为零,则两磁感应强度的合磁感应强度B合的大小等于B0,方向与B0相反,即B0

的方向水平向左(由【1】得到),此时B=

=

B0。让P中的电流反向,其他条件不变,两长直导线P和Q在a点处的磁感应强度的大小仍为B,方向如图乙所示(由【2】得到),则两磁感

应强度的合磁感应强度大小为B,方向竖直向上;B与B0垂直,其合磁感应强度为Ba=

=

B0,C正确。

甲乙1.公式Φ=BS的理解(1)Φ=BS中B为匀强磁场的磁感应强度,S为垂直磁场方向的面积。(2)适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。(3)若磁场与平面不垂直,应取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,Φ=BScosθ。式中Scosθ

即平面在垂直于磁场方向上的投影面积,也称为“有效面积”(如图所示)。

定点2磁通量的理解和计算2.磁通量的正负(1)磁通量是标量,但是有正负。磁通量的正负不代表大小,只表示磁感线是怎样穿过平面

的。即若以向里穿过某面的磁通量为正,则向外穿过这个面的磁通量为负。(2)合磁通量:若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量大小为Φ1,反向磁通量

大小为Φ2,则穿过该平面的合磁通量Φ=Φ1-Φ2。3.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1大致可分为以下几种情况(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化,则ΔΦ=B·ΔS。如图(a)所示。(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化,则ΔΦ=ΔB·S。如图(b)所示。(3)