《磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量（第二課時(shí)）》必修3課本P110一些磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一些磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度地磁場(chǎng)地面附近的平均值是地磁偏角地磁場(chǎng)候鳥(niǎo)遷徙圖勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這個(gè)磁場(chǎng)叫作勻強(qiáng)磁場(chǎng)。B勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這個(gè)磁場(chǎng)叫作勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)疏密不同是如何體現(xiàn)的？描述穿過(guò)某一面積的磁感線的多少磁通量磁通量BB磁通量BB定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。磁通量BB定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。表達(dá)式：Φ＝BS磁通量單位：T·m2定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。表達(dá)式：Φ＝BS磁通量單位：T·m2韋伯（韋）Wb定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。韋伯WilhelmEduardWeber（1804—1891）表達(dá)式：Φ＝BS磁通量單位：T·m2韋伯（韋）Wb1Wb＝1定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。表達(dá)式：Φ＝BS韋伯WilhelmEduardWeber（1804—1891）磁通量B單位：T·m2韋伯（韋）Wb1Wb＝1定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。表達(dá)式：Φ＝BS磁通量BΦ＝B單位：T·m2韋伯（韋）Wb1Wb＝1定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。表達(dá)式：Φ＝BS磁通量左視圖B單位：T·m2韋伯（韋）Wb1Wb＝1定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。表達(dá)式：Φ＝BS磁通量左視圖BΦ＝BS2單位：T·m2韋伯（韋）Wb1Wb＝1定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。表達(dá)式：Φ＝BS磁通量BBB表達(dá)式：Φ＝BS單位：T·m2韋伯（韋）Wb1Wb＝1定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。磁通量BBB表達(dá)式：Φ＝BS單位：T·m2韋伯（韋）Wb1Wb＝1定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。（S是垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的有效投影面積）Babcd練一練磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S=0.1m2的平面abcd，平面可以繞其邊bc轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置平面與磁場(chǎng)方向垂直。則此時(shí)穿過(guò)平面的磁通量是多少？Babcd練一練磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S=0.1m2的平面abcd，平面可以繞其邊bc轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置平面與磁場(chǎng)方向垂直。則此時(shí)穿過(guò)平面的磁通量是多少？Φ＝BS練一練Babcd磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S=0.1m2的平面abcd，平面可以繞其邊bc轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置平面與磁場(chǎng)方向垂直。若平面從初始位置繞bc轉(zhuǎn)過(guò)60°角，則穿過(guò)平面的磁通量是多少？練一練Babcd磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S=0.1m2的平面abcd，平面可以繞其邊bc轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置平面與磁場(chǎng)方向垂直。若平面從初始位置繞bc轉(zhuǎn)過(guò)60°角，則穿過(guò)平面的磁通量是多少？練一練Babcd磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S=0.1m2的平面abcd，平面可以繞其邊bc轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置平面與磁場(chǎng)方向垂直。若平面從初始位置繞bc轉(zhuǎn)過(guò)60°角，則穿過(guò)平面的磁通量是多少？Φ＝BS練一練Bacd磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S=0.1m2的平面abcd，平面可以繞其邊bc轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置平面與磁場(chǎng)方向垂直。若平面從初始位置繞bc轉(zhuǎn)過(guò)90°角，則穿過(guò)平面的磁通量是多少？練一練Bacd磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S=0.1m2的平面abcd，平面可以繞其邊bc轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置平面與磁場(chǎng)方向垂直。若平面從初始位置繞bc轉(zhuǎn)過(guò)90°角，則穿過(guò)平面的磁通量是多少？Φ＝0磁通量磁通量磁通量

磁通量有正負(fù)：規(guī)定磁感線從平面的某一面穿入，磁通量為正；磁感線從平面的另一面穿入，磁通量為負(fù)。磁通量

磁通量有正負(fù)：規(guī)定磁感線從平面的某一面穿入，磁通量為正；磁感線從平面的另一面穿入，磁通量為負(fù)。BB磁通量Φ>0Φ<0BB

磁通量有正負(fù)：規(guī)定磁感線從平面的某一面穿入，磁通量為正；磁感線從平面的另一面穿入，磁通量為負(fù)。磁通量磁通量

規(guī)定磁感線從圓環(huán)左側(cè)面穿入，磁通量為正

磁感線從圓環(huán)右側(cè)面穿入，磁通量為負(fù)Φ右

<

0Φ左

>0磁通量

規(guī)定磁感線從圓環(huán)左側(cè)面穿入，磁通量為正

磁感線從圓環(huán)右側(cè)面穿入，磁通量為負(fù)Φ右

<

0Φ左

>0

磁通量是標(biāo)量：運(yùn)算遵循標(biāo)量運(yùn)算法則---代數(shù)求和磁通量

規(guī)定磁感線從圓環(huán)左側(cè)面穿入，磁通量為正

磁感線從圓環(huán)右側(cè)面穿入，磁通量為負(fù)Φ右

<

0Φ左

>0Φ=

Φ左

+Φ右

磁通量是標(biāo)量：運(yùn)算遵循標(biāo)量運(yùn)算法則---代數(shù)求和Babcd練一練磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S=0.1m2的平面abcd，平面可以繞其邊bc轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置平面與磁場(chǎng)方向垂直。若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)

180°角，則穿過(guò)平面的磁通量是多少？則此時(shí)穿過(guò)平面的磁通量是多少？Φ＝BS練一練磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S=0.1m2的平面abcd，平面可以繞其邊bc轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置平面與磁場(chǎng)方向垂直。Φ>0Φ<0練一練磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)面積為S=0.1m2的平面abcd，平面可以繞其邊bc轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置平面與磁場(chǎng)方向垂直。若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)

180°角，則穿過(guò)平面的磁通量是多少？則此時(shí)穿過(guò)平面的磁通量是多少？Φ＝BS磁通量B表達(dá)式：Φ＝BS單位：T·m2韋伯（韋）Wb1Wb＝1定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。（S是垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的有效投影面積）標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)表示磁感線從

哪個(gè)面穿入，運(yùn)算遵循標(biāo)量

運(yùn)算法則--代數(shù)求和練一練如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向沿x軸的正方向，線段MN、DC相等，長(zhǎng)度為

0.4m，線段NC、EF、MD、NE、CF相等，長(zhǎng)度為0.3m，通過(guò)面積S1、S2、S3的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？練一練S1如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向沿x軸的正方向，線段MN、DC相等，長(zhǎng)度為

0.4m，線段NC、EF、MD、NE、CF相等，長(zhǎng)度為0.3m，通過(guò)面積S1、S2、S3的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？練一練如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向沿x軸的正方向，線段MN、DC相等，長(zhǎng)度為

0.4m，線段NC、EF、MD、NE、CF相等，長(zhǎng)度為0.3m，通過(guò)面積S1、S2、S3的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？S1S2練一練S1S2S3如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向沿x軸的正方向，線段MN、DC相等，長(zhǎng)度為

0.4m，線段NC、EF、MD、NE、CF相等，長(zhǎng)度為0.3m，通過(guò)面積S1、S2、S3的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？練一練如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向沿x軸的正方向，線段MN、DC相等，長(zhǎng)度為

0.4m，線段NC、EF、MD、NE、CF相等，長(zhǎng)度為0.3m，通過(guò)面積S1、S2、S3的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？S1練一練如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向沿x軸的正方向，線段MN、DC相等，長(zhǎng)度為

0.4m，線段NC、EF、MD、NE、CF相等，長(zhǎng)度為0.3m，通過(guò)面積S1、S2、S3的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？S2S2練一練S3如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向沿x軸的正方向，線段MN、DC相等，長(zhǎng)度為

0.4m，線段NC、EF、MD、NE、CF相等，長(zhǎng)度為0.3m，通過(guò)面積S1、S2、S3的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？練一練如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向沿x軸的正方向，線段MN、DC相等，長(zhǎng)度為

0.4m，線段NC、EF、MD、NE、CF相等，長(zhǎng)度為0.3m，通過(guò)面積S1、S2、S3的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？S3S1練一練如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.2T，方向沿x軸的正方向，線段MN、DC相等，長(zhǎng)度為

0.4m，線段NC、EF、MD、NE、CF相等，長(zhǎng)度為0.3m，通過(guò)面積S1、S2、S3的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少？S3S1磁通量B表達(dá)式：Φ＝BS單位：T·m2韋伯（韋）Wb1Wb＝1定義：把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通

量，簡(jiǎn)稱磁通。（S是垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的有效投影面積）標(biāo)量：有正負(fù)，正負(fù)表示磁感線從

哪個(gè)面穿入，運(yùn)算遵循標(biāo)量

運(yùn)算法則--代數(shù)求和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于穿過(guò)垂直磁場(chǎng)方向的單位面積的磁通量？形象描述場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向小結(jié)電場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度定量描述場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向電和磁有聯(lián)系磁場(chǎng)電流的磁效應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)線磁感線探究一對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解【情境導(dǎo)引】如圖所示,三塊相同的蹄形磁鐵并列放在桌上,將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間,導(dǎo)線的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。可以通過(guò)控制電路中滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)線上的電流大小,分別接通“2、3”和“1、4”,可以改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度。

(1)當(dāng)電路接在“2、3”時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使導(dǎo)線中電流增大,可以觀察到什么現(xiàn)象?說(shuō)明了電流越大時(shí),磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力怎么變化?(2)把電路接在“2、3”時(shí),觀察導(dǎo)線擺動(dòng)的角度,然后把電路改接在“1、4”,可以觀察到什么現(xiàn)象?說(shuō)明了在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線越長(zhǎng)時(shí),磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力怎么變化?(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,通電直導(dǎo)線垂直放置在確定的磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力F與通過(guò)的電流強(qiáng)度I、導(dǎo)線長(zhǎng)度L的關(guān)系分別是怎樣的?寫(xiě)出關(guān)系式。(4)根據(jù)上面關(guān)系,思考應(yīng)該如何定義磁感應(yīng)強(qiáng)度?寫(xiě)出定義式。要點(diǎn)提示

(1)電流越大,豎直導(dǎo)線的擺角越大,說(shuō)明電流越大時(shí),導(dǎo)線受力越大。(2)通電導(dǎo)線越長(zhǎng),豎直導(dǎo)線的擺角越大,說(shuō)明通電導(dǎo)線越長(zhǎng),導(dǎo)線受力越大。(3)磁場(chǎng)力F與電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L成正比,關(guān)系式為F=BIL。(4)將電流元IL垂直放入磁場(chǎng),它受到的磁場(chǎng)力F與IL之比叫磁感應(yīng)強(qiáng)度,用公式表示為

?！局R(shí)歸納】磁感應(yīng)強(qiáng)度的特點(diǎn)1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng),這時(shí)L應(yīng)很短,IL稱為“電流元”,相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的“試探電荷”。2.磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,它是用物理量之比定義的物理量,由磁場(chǎng)自身決定,與是否引入電流元、引入的電流元是否受力及受力大小無(wú)關(guān)。3.因?yàn)橥妼?dǎo)線取不同方向時(shí),其受力大小不相同,故在定義磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),式中F是指通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)放置時(shí)受到的磁場(chǎng)力。4.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以有以下幾種表述方式:(1)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向,即N極受力的方向。(2)小磁針靜止時(shí)S極所指的反方向,即S極受力的反方向。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。5.磁感應(yīng)強(qiáng)度B為矢量,它有大小及方向,分別表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向。6.磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加規(guī)律:滿足平行四邊形定則?！镜淅痉丁坷?(多選)一段直導(dǎo)線長(zhǎng)為1cm,通有5A的電流,把它置于磁場(chǎng)中的某點(diǎn)時(shí),受到的磁場(chǎng)力為0.1N,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值可能為(

)A.1T B.0.5T C.2T D.2.5T答案

CD解析

當(dāng)I與B垂直時(shí),由

可解得B=2

T,但題中未說(shuō)明I與B垂直,故B的值也可能大于2

T。規(guī)律方法

正確理解比值定義法

變式訓(xùn)練1關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度l和電流所受磁場(chǎng)力F的關(guān)系,下面的說(shuō)法中正確的是(

)A.在B=0的地方,F一定等于零B.在F=0的地方,B一定等于零C.若B=1T,I=1A,l=1m,則F一定等于1ND.若l=1m,I=1A,F=1N,則B一定等于1T答案

A解析

應(yīng)用公式

或F=IlB時(shí)要注意導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)方向放置,故選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤,A正確。探究二磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的比較【情境導(dǎo)引】試探電荷放在電場(chǎng)中的某點(diǎn),若受靜電力為零,則可判斷該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。若電流元放在磁場(chǎng)中的某處,所受磁場(chǎng)力為零,能判斷該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零嗎?要點(diǎn)提示

一個(gè)電流元在磁場(chǎng)中某處受磁場(chǎng)力的大小與電流元和磁場(chǎng)的方向有關(guān),若電流元平行磁場(chǎng)放置,電流元不受磁場(chǎng)力,故不能判斷該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零?！局R(shí)歸納】磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的比較比較對(duì)象磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度E物理意義描述磁場(chǎng)的性質(zhì)描述電場(chǎng)的性質(zhì)定義式共同點(diǎn)都是用比值的形式定義的特點(diǎn),通電導(dǎo)線與B垂直,B與F、I、L無(wú)關(guān)E與F、q無(wú)關(guān)標(biāo)矢性矢量方向小磁針N極受力方向正電荷受力的方向場(chǎng)的疊加共同點(diǎn)都遵從矢量合成法則不同點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于各磁場(chǎng)的B的矢量和合電場(chǎng)強(qiáng)度等于各個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的矢量和單位1

T=1

N/(A·m)1

V/m=1

N/C【典例示范】例2(多選)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電場(chǎng)強(qiáng)度方向,下列說(shuō)法正確的是(

)A.電場(chǎng)強(qiáng)度方向與電荷所受靜電力方向相同B.電場(chǎng)強(qiáng)度方向與正電荷所受靜電力方向相同C.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力方向相同D.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與小磁針靜止時(shí)N極所指的方向相同答案

BCD解析

物理學(xué)上規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)方向,小磁針N極受力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向,即小磁針靜止時(shí)N極所指的方向,故B、C、D正確。規(guī)律方法

電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的易混點(diǎn)(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量,電場(chǎng)強(qiáng)度E是描述靜電力的性質(zhì)的物理量,E的方向是正電荷的受力方向,B的方向與電流元所受力的方向既不相同,也不相反。(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷所受靜電力的方向相同,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同。變式訓(xùn)練2(多選)關(guān)于試探電荷和電流元,下列說(shuō)法正確的是(

)A.試探電荷在電場(chǎng)中一定受到靜電力的作用,靜電力與所帶電荷量之比為電場(chǎng)強(qiáng)度的大小B.電流元在磁場(chǎng)中一定受到磁場(chǎng)力的作用,磁場(chǎng)力與該段通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流乘積之比為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小C.試探電荷所受靜電力的方向與電場(chǎng)方向相同或相反D.電流元在磁場(chǎng)中所受磁場(chǎng)力的方向與磁場(chǎng)方向相同或相反答案

AC解析

電荷在電場(chǎng)中一定受靜電力的作用,且

,A正確;正電荷所受靜電力的方向與電場(chǎng)方向相同,負(fù)電荷所受靜電力的方向與電場(chǎng)方向相反,C正確;電流元在磁場(chǎng)中與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí),一定受磁場(chǎng)力的作用,并且

,平行時(shí)則不受磁場(chǎng)力的作用,B錯(cuò)誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不是根據(jù)電流元的受力方向規(guī)定的,D錯(cuò)誤。探究三磁通量【情境導(dǎo)引】如圖所示,一矩形線框從abcd位置移動(dòng)到a'b'c'd'位置的過(guò)程中(線框平行于紙面移動(dòng)),中間是一條電流向上的通電導(dǎo)線,請(qǐng)思考:(1)導(dǎo)線的左邊磁場(chǎng)的方向向哪?右邊呢?(2)在移動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)線框的一半恰好通過(guò)導(dǎo)線時(shí),穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)有何特點(diǎn)?要點(diǎn)提示

(1)導(dǎo)線左邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,右邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。(2)當(dāng)線框的一半恰好通過(guò)導(dǎo)線時(shí),穿過(guò)線框垂直紙面向外的磁感線條數(shù)與垂直紙面向里的磁感線條數(shù)相同?！局R(shí)歸納】1.磁通量的計(jì)算(1)公式:Φ=BS。適用條件:①勻強(qiáng)磁場(chǎng);②磁感線與平面垂直。(2)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,若磁感線與平面不垂直,公式Φ=BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積。例如圖中的S,則有S⊥=Scosθ,Φ=BScosθ。2.磁通量的正、負(fù)(1)磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù),當(dāng)磁感線從某一面上穿入時(shí),磁通量為正值,則磁感線從此面穿出時(shí)即為負(fù)值。(2)若磁感線沿相反方向穿過(guò)同一平面,且正向磁通量為Φ1,反向磁通量為Φ2,則穿過(guò)該平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2。3.磁通量的變化量(1)當(dāng)B不變,有效面積S變化時(shí),ΔΦ=B·ΔS。(B、S相互垂直時(shí))(2)當(dāng)B變化,S不變時(shí),ΔΦ=ΔB·S。(B、S相互垂直時(shí))(3)B和S同時(shí)變化,則ΔΦ=Φ2-Φ1。4.與磁感應(yīng)強(qiáng)度的聯(lián)系(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B主要描述磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)情況,與位置對(duì)應(yīng);而磁通量用來(lái)描述磁場(chǎng)中某一個(gè)給定面上的磁場(chǎng)情況,它與給定面對(duì)應(yīng)。(2)由Φ=BS得B=,即為磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一表達(dá)式,表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于穿過(guò)垂直磁場(chǎng)方向的單位面積的磁通量。5.與磁感線條數(shù)的關(guān)系磁通量是指穿過(guò)線圈面積的磁感線的“凈條數(shù)”,當(dāng)有不同方向的磁感線同時(shí)穿過(guò)同一面積時(shí),磁通量指的是合磁場(chǎng)的磁感線穿過(guò)其面積的條數(shù),即此時(shí)的磁通量為合磁通量。【典例示范】例3如圖所示,線圈平面與水平方向夾角θ=60°,磁感線豎直向下,線圈平面面積S=0.4m2,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.6T,則:(1)穿過(guò)線圈的磁通量Φ為多少?把線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)120°角,則通過(guò)線圈磁通量的變化量為多少?(2)若θ=90°,穿過(guò)線圈的磁通量為多少?當(dāng)θ為多大時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量最大?答案

(1)0.12Wb

0.36Wb

(2)0

θ=0°解析

(1)線圈在垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積S⊥=Scos

60°=0.4×

m2=0.2

m2穿過(guò)線圈的磁通量Φ1=BS⊥=0.6×0.2

Wb=0.12

Wb。線圈以cd為軸順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)120°角后變?yōu)榕c磁場(chǎng)垂直,但由于此時(shí)磁感線從線圈平面穿入的方向與原來(lái)相反,故此時(shí)通過(guò)線圈的磁通量Φ2=-BS=-0.6×0.4

Wb=-0.24

Wb。故磁通量的變化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|-0.24-0.12|

Wb=0.36

Wb。(2)θ=90°時(shí),線圈在垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積S⊥=0,據(jù)Φ=BS⊥知,此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為零。當(dāng)θ=0°時(shí),線圈平面與磁場(chǎng)垂直,此時(shí)S⊥=S穿過(guò)線圈的磁通量最大。規(guī)律方法

磁通量大小的分析與判斷1.通過(guò)公式Φ=BS來(lái)定量計(jì)算,計(jì)算磁通量時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題:(1)明確磁場(chǎng)是否為勻強(qiáng)磁場(chǎng),知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。(2)平面的面積S應(yīng)為磁感線通過(guò)的有效面積,當(dāng)平面與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí),應(yīng)明確所研究的平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角,準(zhǔn)確找出垂直面積。(3)線圈的磁通量及其變化與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān),即磁通量的大小不受線圈匝數(shù)的影響。2.磁通量是指穿過(guò)線圈的磁感線的“凈條數(shù)”,當(dāng)有不同方向的磁場(chǎng)同時(shí)穿過(guò)同一線圈時(shí),線圈的磁通量為各磁場(chǎng)穿過(guò)該面磁通量的代數(shù)和。變式訓(xùn)練3如圖所示是一條形磁鐵周圍部分磁感線分布示意圖,線OO'是條形磁鐵的中軸線。在磁場(chǎng)中取兩個(gè)圓環(huán)S1、S2進(jìn)行研究,圓環(huán)S1、S2面積相等,P、Q兩點(diǎn)位于圓環(huán)S1上下對(duì)稱的點(diǎn)上,P、P'兩點(diǎn)位于兩圓環(huán)S1、S2相同位置的點(diǎn)上。下列說(shuō)法正確的是(

)A.P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小比Q點(diǎn)大B.P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小比P'點(diǎn)小C.穿過(guò)S1的磁通量比穿過(guò)S2的大D.穿過(guò)S1的磁通量與穿過(guò)S2的一樣大答案

C解析

由題圖可知P、Q兩點(diǎn)磁感線疏密程度相同,故兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等,故A錯(cuò)誤;由題圖可知P點(diǎn)的磁感線比P'點(diǎn)的磁感線密,故P點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度比P'點(diǎn)大,故B錯(cuò)誤;根據(jù)磁通量的定義Φ=BS可知,穿過(guò)S1的磁通量比穿過(guò)S2的大,故C正確,D錯(cuò)誤。探究四磁場(chǎng)的疊加問(wèn)題【情境導(dǎo)引】如圖甲所示,A為一根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線,則(1)在導(dǎo)線右側(cè)AC區(qū)域磁場(chǎng)的方向和大小怎樣?(2)如圖乙所示,若在虛線C右側(cè)對(duì)稱地再放一根與A平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線B,通以同方向等大電流,則AC區(qū)域磁場(chǎng)的方向和大小怎樣變化?要點(diǎn)提示

(1)根據(jù)安培定則可知,AC區(qū)域的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?離導(dǎo)線越遠(yuǎn)的地方磁場(chǎng)越弱;(2)當(dāng)再放置導(dǎo)線B時(shí),AC區(qū)域的磁場(chǎng)為A、B導(dǎo)線電流單獨(dú)存在時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的矢量和,遵循矢量合成的平行四邊形定則。根據(jù)安培定則可知,B導(dǎo)線在AC區(qū)域產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?在同一點(diǎn),A導(dǎo)線的磁場(chǎng)強(qiáng),因此,AC