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(共26張PPT)
第六章 電磁現象與電磁波
第2節 磁感應強度
電磁鐵吸引成噸的鋼鐵
條形磁體吸引小鋼球
磁場有強弱之分，比如，實驗室中的條形磁體能吸起小鋼球，而巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵。那怎樣描述磁場的強弱呢？
電場
磁場
＋
F
研究試探電荷
在電場中的受力情況
電場強度
研究磁體或通電
導體在電場中的受力情況
磁感應強度
類比法
1.知道磁感應強度的定義、方向、大小、定義式和單位；
2.知道磁通量的定義，知道其定義式和單位；
3.了解勻強磁場，知道形成勻強電場的原因；
4. 知道磁感應強度與磁通量的關系。
1、磁感應強度的方向：（利用小磁針檢測）
一、磁感應強度
物理學規定小磁針N極(北極)的受力方向或小磁針靜止時N極的指向，規定為該點的磁場方向, 即磁感應強度的方向。
2、磁感應強度的大小
電場強度
思考1：能不能通過N極受力的大小來確定磁感應強度的大小呢？
斷裂處形成新的N、S極
不能，因為小磁針不存在單獨的一個磁極，它靜止時兩個磁極所受合力為零，
思考3：通電導線受到的磁場力與哪些因素有關
導線長度、電流大小、磁場的強弱、放置的方式（導線與磁場方向平行、垂直及任意夾角受力情況不同）
(1)實驗方法：控制變量法
（2）方法：用檢驗電流元受力來研究磁場強弱
（1）電流元：很短的一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL
思考2：那么要如何研究磁感應強度的大小呢？
除了磁體，通電導體也在磁場中受力
實 驗
探究影響通電導線受力的因素
(通電導線與磁場方向垂直)
長度不變，改變電流大小
電流不變，改變導線長度
電流越大，受力越大
長度越長，受力越大
現象：電流I增大，導線擺動的角度增大； 電流I減小，導線擺動的角度減小。
(2)實驗過程及現象：
現象：通電導線L變長，導線擺動的角度增大；通電導線L變短，導線擺動的角度減小。
①保持導體長度L不變，改變電流的大小.
②保持電流I不變，改變導線的長度.
(3)實驗結論：
當L不變，I越大，F越大
F∝IL
精確的實驗表明：通電導線與磁場方向垂直時
F=BIL
當I不變，L越長，F越大
通電導線與磁場垂直時，它的受力與長度L成正比，與電流I成正比，即與乘積IL成正比
①式中B 是比例系數，它與導線長度和電流大小都沒有關系。
F = BIL
②在同一磁場中，無論IL如何變化，B都是相同的。
③在不同磁場中，B 一般不同。
B是能夠反映磁場性質的物理量，是由磁場自身決定的，是客觀存在。
2、磁感應強度的大小
在導線與磁場垂直的最簡單的情況下磁感應強度的大小可表示為
①物理意義：反映磁場的強弱
③B磁感應強度是個矢量，方向與該點磁場的方向一致。
②單位：特（T）
（比值定義法，不成比例關系）
2、磁感應強度的大小
例1：一根長 0.4m 的通電導線，導線中的電流為20A，這條導線與磁場方向垂直時，所受磁場力為0.015N，求磁感應強度的大小。
解：
代入數據得：
B=0.001875T
討論與交流
在某次討論活動中，甲、乙兩名同學對表達式 提出自己的觀點。
甲：通電直導線在磁場中受到的力越大，說明導線所處的磁場越強。
乙：如果將通電直導線撤去，則F=0，說明此時導線所處磁場的磁感應強度為零。
他們的認識有誤嗎？請說明理由。
1.定義：強弱、方向處處相同的磁場
2.特點：磁感線是一組間隔相同的平行直線
I
二、勻強磁場
3.常見的勻強磁場:
相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場
通電螺線管內部的磁場
相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區域的磁場
4.勻強磁場的磁感線：
二、勻強磁場
●
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●
●
水平向右
垂直向里
垂直向外
三、磁通量
1.定義 設在磁感應強度為B 的勻強磁場中， 有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S。則B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量 。
Φ=BS
2.單位：韋伯，符號：Wb 1Wb=1T·m2
（標量）
3.磁通量表示穿過這個面的磁感線條數。
磁通量：Φ=BS
①當SB垂直時。
②當B∥S時,
4.磁通量的計算
磁通量： Φ=0
③當磁場B與面積S不垂直：
4.磁通量的計算
磁通量：Φ=BScosθ
S⊥
B
S
（
θ
Φ=BS⊥
(有效面積)
=Scosθ
磁場方向的投影
5.磁感應強度(又稱磁通密度)：
穿過單位面積的磁通量
思考與討論
在圖中，如果S2的面積增大，使穿過S1的磁感線都穿過S2，試著在圖中畫出來，穿過它們的磁通量有什么關系
相等
6.正負：
磁通量是標量，但有正、負，若以磁感線從某一面上穿入時磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時即為負值；
問題：若同時有磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量大小為Φ1，反向磁通量大小為Φ2，則穿過該平面的磁通量為多少？
則穿過該平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。
問題：當磁感應強度B、有效面積S中的任何一個發生變化都會引起磁通量的變化，那么磁通量的變化量ΔΦ有哪些表示形式？
(1)當B不變，有效面積S變化時，ΔΦ＝B·ΔS；
(2)當B變化，S不變時，ΔΦ＝ΔB·S；
(3) B和S同時變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1，但此時ΔΦ≠ΔB·ΔS。
7.磁通量的變化量
1．關于磁感應強度的定義式B＝F/IL ，下列說法正確的是（　　）
A．電流元IL在磁場中受力為F，則磁感應強度B一定等于F/IL
B．磁感應強度的大小與IL成反比，與F成正比
C．磁感應強度就是電流元IL所受的磁場力F與IL的比值
D．磁感應強度的大小是由磁場本身決定的，與檢驗電流元無關
D
2．在磁感應強度為B0、豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長通電直導線，電流的方向垂直紙面向里，如圖所示，a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中（　　）
A．c、d兩點的磁感應強度大小相等
B．a、b兩點的磁感應強度大小相等
C．c點的磁感應強度的值最小
D．b點的磁感應強度的值最大
C
3.如圖所示，在空間某點A存在大小、方向恒定的兩個磁場B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A點的磁感應強度大小為(　　)
A．7 T B．1 T
C．5 T D．大于3 T小于4 T
答案
C
4.如圖所示，套在條形磁體外的三個線圈的面積S1＞S2＝S3，且“3”線圈在磁體的正中間。設各線圈中的磁通量依次為Φ1、Φ2、Φ3，則它們的大小關系是(　　)
A．Φ1>Φ2>Φ3 B．Φ1>Φ2＝Φ3
C．Φ1<Φ2<Φ3 D．Φ1<Φ2＝Φ3
答案
C
1.磁感應強度的方向：N極所指的方向
2.磁感應強度的大小：
（單位：特T）
3.勻強磁場：磁場強弱、方向處處相同的磁場。
4.磁通量：Φ=BS （標量）
①單位：韋伯，符號：Wb 1Wb=1T·m2
②磁通量表示穿過這個面的磁感線條數。
Φ=BS
③當SB垂直時
④當B∥S時,磁通量Φ=0
⑤當磁場B與面積S不垂直：
Φ=BScosθ

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