第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步13.2磁感應(yīng)強(qiáng)度

磁通量目錄CONTENTS1

學(xué)習(xí)目標(biāo)2

新課導(dǎo)入3

新課講解4

課堂小結(jié)5

當(dāng)堂小練1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，知道磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量.2.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義和定義式，并能利用公式B＝或F＝ILB進(jìn)行簡單計(jì)算，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線的特點(diǎn).3.知道磁通量的定義，知道Φ＝BS的適用條件，會(huì)用這一公式進(jìn)行計(jì)算．學(xué)習(xí)目標(biāo)

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(chǎng)有強(qiáng)弱之分。

那么，我們?cè)鯓佣康孛枋龃艌?chǎng)的強(qiáng)弱呢？新課導(dǎo)入電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有磁力的作用試探電荷所受電場(chǎng)力跟電荷量的比值,正試探電荷的受力方向如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？如何描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？能否類似電場(chǎng)的研究方法,分析磁體或電流在磁場(chǎng)中所受的力,找出表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量?溫故知新SN場(chǎng)源電荷試探電荷+q一、磁感應(yīng)強(qiáng)度規(guī)定：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向電場(chǎng)強(qiáng)度方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：規(guī)定：正試探電荷的受力方向。新課講解回顧：電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小思考1：能否用測(cè)量N極受力的大小來確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。繄?chǎng)源電荷試探電荷+不能。因?yàn)镹極不能單獨(dú)存在。小磁針靜止時(shí)所受的合力為零，因而不能用測(cè)量

N

極受力的大小來確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。一、磁感應(yīng)強(qiáng)度怎么辦？能否用很小一段通電導(dǎo)體來檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱？思考2：磁場(chǎng)除對(duì)磁體有作用力外，還對(duì)誰有作用力？一、磁感應(yīng)強(qiáng)度電流元：很短的一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL。通電導(dǎo)體①理想模型②不存在孤立的電流元③可以用較長的通電導(dǎo)線來檢驗(yàn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置位置電流大小磁場(chǎng)中導(dǎo)線長度磁場(chǎng)（相同的磁場(chǎng)）（通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直）控制變量影響通電導(dǎo)線受力的因素思考3：通電導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力與什么有關(guān)呢？一、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁鐵較寬，可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)滑動(dòng)變阻器可以改變電流的大小但是L怎樣變化呢？一、磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)裝置一、磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)演示：現(xiàn)象：電流I增大，導(dǎo)線擺動(dòng)的角度增大；電流I減小，導(dǎo)線擺動(dòng)的角度減小。一、磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象：現(xiàn)象：通電導(dǎo)線L變長，導(dǎo)線擺動(dòng)的角度增大；通電導(dǎo)線L變短，導(dǎo)線擺動(dòng)的角度減小。1.保持導(dǎo)體長度L不變，改變電流的大小2.保持電流I不變，改變導(dǎo)線的長度精確的實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)當(dāng)L不變，I越大，F(xiàn)越大當(dāng)I不變，L越長，F(xiàn)越大F∝IL一、磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)論：即：通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它受力的大小既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積IL成正比。F=BIL1.定義：2.單位：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)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(qiáng)度。特斯拉，簡稱特，符號(hào)T。3.方向：方向與該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致4.意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量一、磁感應(yīng)強(qiáng)度（1）B與L、I、F無關(guān)，與場(chǎng)源和該點(diǎn)在場(chǎng)中的位置有關(guān)。（2）用B=F/IL計(jì)算時(shí)，導(dǎo)線電流的方向與磁場(chǎng)方向必須垂直。通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)受到磁場(chǎng)力最大，平行時(shí)為零。5.注意：（3）若某一空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，空間的磁場(chǎng)應(yīng)由這幾個(gè)磁場(chǎng)疊加而成，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則有：B=B1+B2+B3……（矢量和），用平行四邊形法則運(yùn)算。一、磁感應(yīng)強(qiáng)度dba一、磁感應(yīng)強(qiáng)度比較項(xiàng)目磁感應(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)用比值的形式定義特點(diǎn)通電導(dǎo)線與B垂直，B與F、I、L無關(guān)E與F、q無關(guān)方向共同點(diǎn)都是矢量，遵循矢量合成法則不同點(diǎn)小磁針N極的受力方向放入該點(diǎn)正電荷的受力方向磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較1.定義：強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)2.特點(diǎn)：磁感線是一組間隔相同的平行直線3.常見的勻強(qiáng)磁場(chǎng):1）相隔很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)2）通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)3）相隔一定距離的兩個(gè)平行放置的線圈通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)I二、勻強(qiáng)磁場(chǎng)4.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線：

磁感線的疏密程度表示了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。在圖中，S1和S2兩處磁感線的疏密不同，這種不同是如何體現(xiàn)的呢？問題與思考

如果在S1和S2處，在垂直于紙面方向取同樣的面積，穿過相同面積磁感線條數(shù)多的就密，磁感應(yīng)強(qiáng)度就大。3.單位：Wb（韋伯）1.定義：設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)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(gè)面積的磁通量，簡稱磁通。符號(hào)ΦB1S1B2S2三、磁通量2.公式：

Φ=BSΦ>0Φ<0BB4.磁通量是標(biāo)量，且有正負(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)。磁通量是標(biāo)量,運(yùn)算遵循標(biāo)量運(yùn)算法則(代數(shù)求和)正負(fù)不表大小，只表示磁感線從正面穿進(jìn)還是從負(fù)面穿進(jìn)三、磁通量5.物理意義：磁通量反映了穿過這個(gè)平面的磁感線條數(shù)。SB1B2當(dāng)平面有相同方向磁感線同時(shí)穿過時(shí)，總磁通量為各磁通量之和；當(dāng)平面有相反方向磁感線同時(shí)穿過時(shí)，總磁通量為各磁通量之差的絕對(duì)值。SB3B1三、磁通量

同一平面垂直磁場(chǎng)方向放置，在磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方，磁感線分布越密集，穿過該平面的磁通量越大

。磁通密度：磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值上等于垂直穿過單位面積的磁通量。表示單位面積上的磁通量，反映磁感線的疏密。拓展學(xué)習(xí)當(dāng)平面與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，穿過的磁通量？磁感應(yīng)強(qiáng)度與平面夾角θ。θBS三、磁通量同一平面，從與磁場(chǎng)垂直方向轉(zhuǎn)過θ角，磁通量變?yōu)椋縎BSS′θBS轉(zhuǎn)過90°，平面與磁場(chǎng)平行，穿過的磁通量為多少？轉(zhuǎn)過180°，平面與磁場(chǎng)垂直，穿過的磁通量為多少？三、磁通量BBΦ=0BSθ1θ2磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1末態(tài)磁通量初態(tài)磁通量三、磁通量1.當(dāng)B不變，有效面積S變化時(shí)，ΔΦ＝B·ΔS2.當(dāng)B變化，S不變時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S。3.B和S同時(shí)變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1，但ΔΦ≠ΔB·ΔS。

我國是最早在航海時(shí)使用指南針的國家。鄭和下西洋的船隊(duì)已經(jīng)裝備了羅盤，導(dǎo)航時(shí)兼用羅盤和觀星，二者互相補(bǔ)充、互相修正。他的航海圖叫做“針圖”，圖中的航線叫做“針路”。明清時(shí)期，我國海道針經(jīng)一類書籍相當(dāng)豐富。15世紀(jì)初成書的《順風(fēng)相送》《指南正經(jīng)法》現(xiàn)藏于英國牛津大學(xué)圖書館。STSE:指南針與鄭和下西洋在磁場(chǎng)中