磁感应强度 磁通量【教学课件】 2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十三章

电磁感应与电磁波初步

第2节

磁感应强度

磁通量巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，通过电磁力的作用列车也可以悬浮起来，而小磁体却只能吸起几枚铁钉——磁场有强弱之分。那么,我们怎样定量地描述磁场的强弱呢?1.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。

会用磁感应强度的定义式进行有关计算。2.知道匀强磁场的特点。3.知道磁通量,会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。【探究一：磁感应强度的方向】【探究结论】小磁针静止时北极所指的方向，规定为该点的磁感应强度的方向，简称该点的磁场方向。一、磁感应强度电场正试探电荷的受力方向磁场磁体或电流的受力方向一、磁感应强度的方向物理学规定：小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向，规定为该点的磁场方向,即磁感应强度的方向。问题1：磁感应强度的大小能否从小磁针N极受力的情况来研究？不能。因为N极不能单独存在,小磁针静止时所受合力为零,因而不能用测量N极的受力情况来确定磁感应强度的大小。引导：磁场除了对磁体有作用力外，还对通电导线有作用力，能否用很小的一段通电导线来检验磁场的强弱呢？【探究二：磁感应强度的大小】电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元.方法：通过检验电流元来研究磁场强弱.实验探究：磁感应强度的大小猜想：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关？实验方法:控制变量法导线长度、电流大小、磁场的不同、放置的位置（导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）。理想模型1.保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。2.保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的安培力就越大。结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的安培力就越大。现象：电流越大，导线的偏角越大。【探究结论】【逻辑推理】F

LF

IF

ILF=B·IL【推理探究】精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积

IL成正比。（1）同一磁场中，比值为恒量；（2）不同磁场中，比值一般不同。怎样理解这个物理量？二、磁感应强度(B)1.定义：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。3.单位：特斯拉（特：T）1T=1N/(A

m)4.方向：磁感应强度是矢量,方向与该点磁场的方向一致2.定义式：如果有几个磁场同时存在，则它们的磁场互相叠加，这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和。5.对磁感应强度的理解

(1)在定义式中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。

(2)磁感应强度反映磁场本身的特性，其值取决于磁场，与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放方向、检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等都无关。(3)磁感应强度的方向：①小磁针静止时N极指向——磁感应强度方向。②无论小磁针是否处于静止状态，其N极受力方向是确定的——即磁感应强度方向。(4)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。dba【规律比较】磁感应强度B与电场强度E的比较1.定义：强弱、方向处处相同的磁场2.特点：磁感线是一组间隔相同的平行直线3.常见的匀强磁场：（1）相隔很近的两个异名磁极之间的磁场（2）通电螺线管内部的磁场（3）相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场二、匀强磁场

4.匀强磁场的磁感线×●●●●××磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。在图中，

S₁

和S₂

两处磁感线的疏密不同，这

种不同是如何体现的呢?●

如

果

在S₁和S₂处，在垂直于纸面方向取同样的面积，穿过相同面积磁感线条数多的就密，磁感应强度就大。03.

问题与思考1.定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S,我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通。符号Φ2.公式：

φ=BS3.单位：

Wb(韦伯)1Wb=1T×1m²三、磁通量Φ₂=B₂S₂Φ₁=B₁S₁磁通量是标量，且有正负规定磁感线从平面的某一面穿入，磁通量为正；磁感线从平面的另一面穿入，磁通量为负。正负不表大小，只表示磁感线从正面穿进

还是从负面穿进04、磁通量的标矢性Φ>0

Φ<0磁通量反映了穿过这个平面的磁感线条数。当平面有相同方向磁感线同时穿过时，总磁通量为各磁通量之和；当平面有相反方向磁感线同时

穿过时，总磁通量为各磁通量之差的绝对值。Φ=Φ₁+Φ₂=B₁S+

B₂SΦ′=Φ₁-Φ₃=

B₁S-B₃S5、磁通量的物理意义同一平面垂直磁场方向放置，在磁感应强度越大的地方，磁感线分布越密集，穿过该平面的磁通量越大。◆表示单位面积上的磁通量，反映磁感线的疏密。磁感应强度数值上等于垂直穿过单位面积的磁通量。磁通密度：当B垂直S时：5、拓展学习

—

—

磁通密度当平面与磁场方向不垂直时，穿过的磁通量?磁感应强度与平面夹角θ。Φ=BS=BSsinθΦ=BS=BsinθS=BSsinθ同一平面，从与磁场垂直方向转过θ角，磁通量变为?

Φ=BS'=BScosθ6、磁通量的计算转过90°,平面与磁场平行，穿过的磁通量为多少?转过180°,平面与磁场垂直，穿过的磁通量为多少？

Φ=BScos180°=-BS1.

当B不变，有效面积S变化时△Φ=B·△S2.当B变

化

，S不变时，△Φ=△B·S。3.B

和S

同时变化，则△Φ=Φ₂

一

Φ₁

,

但4Φ≠△

B·4S。7、磁通量的变化1.下列说法正确的是(

)A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该通电导线的长度l、通过的电流I乘积的比值作为磁感应强度,即B=B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.磁感应强度B=只是定义式,它的大小取决于场源以及在磁场中的位置,与F、I、l以及通电导线在磁场中的方向无关D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向C2.(多选)下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法,正确的是(

)A.电场强度的方向与电荷所受的静电力的方向相同B.电场强度的方向与正电荷所受的静电力的方向相同C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D.磁感应强度的方向与小磁针静止后,N极所指的方向相同BCD3.如图所示,线框面积为S,线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过线框的磁通量的情况是(

)A.若从初始位置绕OO'转过180°角,磁通量的变化量为零B.若从初始位置绕OO'转过90°角,磁通量的变化量为零C.