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第十三章 電磁感應(yīng)與電磁波初步
第2節(jié) 磁感應(yīng)強度 磁通量
巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，通過電磁力的作用列車也可以懸浮起來，而小磁體卻只能吸起幾枚鐵釘——磁場有強弱之分。
那么，我們怎樣定量地描述磁場的強弱呢？
1、理解磁感應(yīng)強度B的定義式和物理意義。
2、知道磁感應(yīng)強度的單位，知道用磁感線的疏密程度可以形象地描述磁感應(yīng)強度的大小。
3、理解磁通量Φ的概念。
如何描述磁場的強弱和方向呢
電場
電場力F
F/q表示電場的性質(zhì)
電荷q
電場強度E
磁場
磁場力F
磁場的性質(zhì)
電流
磁體
磁感應(yīng)強度
描述磁場的強弱和方向
描述電場的強弱和方向
類比法
1、磁感應(yīng)強度的方向：（利用小磁針檢測）
一、磁感應(yīng)強度
物理學(xué)規(guī)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(guī)定為該點的磁場方向, 即磁感應(yīng)強度的方向。
1、定義：
3、單位：
4、方向：
在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強度。
特斯拉，簡稱特，國際符號是 T
磁感應(yīng)強度是矢量, 方向與該點磁場的方向一致
2、公式：
一、磁感應(yīng)強度
5、意義：描述磁場的強弱和方向的物理量
（1）當(dāng)I B
B
I

B
I
B
I
I B
I // B
F最大=BIL
F=0
6.安培力：指磁場對電流的力
B
I

L有效
（3）當(dāng)I與B斜交 ，夾角為 。
F=BILsin
（2）當(dāng)I // B
1.磁感應(yīng)強度由通電導(dǎo)線的長度、電流及導(dǎo)線受力決定嗎？
B與L、I、F無關(guān)，與磁場本身有關(guān)（與場源和該點在場中的位置有關(guān)）
2.用B=F/IL計算時，要注意什么問題？
導(dǎo)線電流的方向與磁場方向的關(guān)系，要注意兩者必須垂直。（當(dāng)磁場與直導(dǎo)線不垂直時有F對磁感應(yīng)強度的理解：
(1)在定義式中，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場方向放置.
(2)磁感應(yīng)強度反映磁場本身的特性，其值取決于磁場. 與放入的檢驗電流的電流強度、導(dǎo)線長度、擺放方向、檢驗電流是否受到磁場力及檢驗電流是否存在等都無關(guān).
4.若在某一點同時存在幾個磁場，則該點的磁感應(yīng)強度B如何？
若某一空間同時存在幾個磁場，空間的磁場應(yīng)由這幾個磁場疊加而成，某點的磁感應(yīng)強度為B，則用平行四邊形法則運算
3.你認(rèn)為電場力（磁場力）在方向上與電場強度（磁感應(yīng)強度）有何關(guān)系？
電場強度方向規(guī)定為正電荷受力方向；
磁感應(yīng)強度方向與通電導(dǎo)線受力方向垂直。
7、磁場的疊加：若某一空間同時存在幾個磁場，空間的磁場應(yīng)由這幾個磁場疊加而成，某點的磁感應(yīng)強度為B，則有：B=B1+B2+B3……（矢量和） ，用平行四邊形法則運算。
d
b
a
強弱、方向處處相同的磁場
磁感線是一組間隔相同的平行直線
1）相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場
2）通電螺線管內(nèi)部的磁場
3）相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場
I
三、勻強磁場
1、定義：
2、特點：
3、實例：
4、勻強磁場的磁感線：
思考1：磁場穿過面積相等的S1與S2。穿過的量相等嗎？
答案：S1大
B
S1
S2
思考2：磁感線與磁感應(yīng)強度之間究竟存在什么具體的定量關(guān)系呢？
通過某一平面的“水線”的條數(shù)—“水通量”，單位面積的“水通量”可以表示“雨場”的強弱。
穿過某一面積的磁感線條數(shù)叫什么呢？
類比
3.單位： Wb（韋伯）
1.定義：設(shè)在磁感應(yīng)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，我們把B與S的乘積叫作穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。符號Φ
B1
S1
三、磁通量
2.公式： Φ=BS
（條件：BS)
Φ=B1S1
三、磁通量
4.標(biāo)量：但有正負(fù)（表示方向）
磁通量是標(biāo)量,運算遵循標(biāo)量運算法則(代數(shù)求和)
5.物理意義：磁通量反映了穿過這個平面磁感線的凈條數(shù)。
S
B1
B2
6.磁通量的變化：
Φ=(B1-B2 )S
Φ=Φ1-Φ2
磁通量的變化一般有三種形式
1、B不變，有效面積S變化 2、B變化，S不變
3、B和S同時變化
Φ=BS
①B⊥S：
②B//S：
Φ=0
8.磁通量的計算式：
S
B
S
B
=BSsina
Φ=B⊥S
S
B
a
③B與S成a角：
8.磁通量的計算式：
S⊥
S
B
θ
=BScosθ
Φ=BS⊥
分解磁場法
面積投影法
B⊥
補充:
（1）磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)．磁感線從某一平面穿入和穿出的磁通量符號相反．
（2）磁感線是閉合曲線，所以穿過任意閉合曲面的磁通量一定為零．
（3）磁通量與給定的線圈的匝數(shù)多少無關(guān)．在有關(guān)磁通量的計算時，不考慮線圈匝數(shù)n．
（4）凈磁通量
（5）與磁感應(yīng)強度的關(guān)系
（6）當(dāng)磁場面積小于所圍面積時，應(yīng)按照有效面積計算
1、關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法中正確的是( )
A. 由B=F/IL可知，B與F成正比，與IL成反比
B. 磁感應(yīng)強度的方向就是小磁針北極受力的方向
C. 通電導(dǎo)線在磁場中受力越大，說明磁場越強
D. 由B=F/IL可知，一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力，則說明該處無磁場
B
2.(多選)一段直導(dǎo)線長為1 cm,通有5 A的電流,把它置于磁場中的某點時,受到的磁場力為0.1 N,則該點的磁感應(yīng)強度B的值可能為(　　)
A.1 T B.0.5 T
C.2 T D.2.5 T
CD
3、如圖所示，一矩形線框從abcd位置移動到a′b′c′d′位置的過程中，關(guān)于穿過線框的磁通量的變化情況，下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動)( )
A. 一直增加
B. 一直減少
C. 先增加后減少
D. 先增加，再減少直到零，然后再增加，最后減少
D
4. 如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為________。若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，則穿過框架平面的磁通量為________；若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，則穿過框架平面的磁通量為________；若從初始位置轉(zhuǎn)過180°角，則穿過框架平面的磁通量變化量大小為________。
BS
0
2BS
一、磁感應(yīng)強度
（I與B垂直）
方向：小磁針 N 極的受力方向
二、勻強磁場
磁場強弱、方向處處相同
三、磁通量
定義式： Φ=BS⊥

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