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5.3 磁感应强度 磁通量

5.3 磁感应强度 磁通量. 莆田第二十八中学 谢建兴. 回顾. 电场. 引力场. 磁场. 电荷 q 1. 物体 m. 磁体 1. 电荷 q 2. 地球 M. 磁体 2. 【 问题 】 万有引力、库仑力和磁力都不是通过直接接触（如推或拉）而引起的。那么，这些物体之间是怎样进行相互作用的呢？. 1. 磁体的周围有磁场. 2. 奥斯特实验的启示：. —— 电流能够产生磁场。. 3. 磁场的基本性质. 磁场对处于场中的磁体或电流有力的作用。. 磁场的方向. 物理学规定：

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5.3 磁感应强度 磁通量

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  1. 5.3 磁感应强度 磁通量 莆田第二十八中学 谢建兴

  2. 回顾 电场 引力场 磁场 电荷q1 物体m 磁体1 电荷q2 地球M 磁体2 【问题】 万有引力、库仑力和磁力都不是通过直接接触（如推或拉）而引起的。那么，这些物体之间是怎样进行相互作用的呢？

  3. 1.磁体的周围有磁场 2.奥斯特实验的启示： ——电流能够产生磁场。 3.磁场的基本性质 磁场对处于场中的磁体或电流有力的作用。

  4. 磁场的方向 物理学规定： 在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向。 磁感线——在磁场中假想出的一系列曲线 ①磁感线上任意点的切线方向与该点的磁场方向一致； （小磁针静止时N 极所指的方向） ②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

  5. 2.常见磁场的磁感线 永久性磁体的磁场 直线电流的磁场 环形电流的磁场 螺线管电流的磁场

  6. 反映了磁场的强弱

  7. N 1T=1 A·m 一、磁感应强度 B 1、物理意义：表示磁场的强弱和方向的物理量，描述磁场的力的性质的物理量 强调：磁感应强度只与磁场本身有关 2、矢量：大小表示磁场的强弱，方向即为磁场的方向。 3、大小：规定穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线的条数等于该处的磁感应强度 4、方向：小磁针静止时N极所指的方向即为该点的磁感应强度的方向，即与该处磁场方向相同 5、单位：特斯拉 简称特，符号是 T

  8. 例:有关磁感应强度B的方向说法正确的是（ ） B A、B的方向就是小磁针N极所指的方向 B、B的方向与小磁针N极的受力方向一致 C、B的方向就是通电导线的受力方向 D、B的方向垂直于该处磁场的方向

  9. 二、磁通量Φ (1)定义:表示穿过某一平面的磁感线条数。 (注意：无单位面积---区别磁感应强度) (2)公式: 只适用于匀强磁场，且磁场方向与平面垂直。 (3)单位：韦伯，简称韦；符号：Wb；1Wb=1T·m2 (4)磁通量是标量,遵循代数运算法则。但有正负之分,若规定磁感线穿入这个平面为正,则穿出为负。

  10. 磁通量大小的计算 S S S Sn B B B  当α=0:指S与B垂直. Φ最大; 当α=900:指S与B平行. Φ=0; 当00≤α≤900:有0≤Φ≤Φm α:指S与垂直于B的平面间的夹角.

  11. 研究Φ与B和S的关系 （1）观察图a和b，Φ与B有什么关系？ Sa=Sb，Ba＞Bb，Φa＞ Φb Φ与B成正比 （2）观察图a和c，Φ与S有什么关系？ Φ与S成正比 Ba=Bc， Sa＜Sc，Φa＜Φc Φ与B和S的乘积成正比 a b c 条件：匀强磁场，B⊥S

  12. 观察图a、b、c、d、e，Φ在大小？ B B b a B∥S, Φe =0 S B B B d e c Φa = Φb Φb＞Φc Φc = Φd

  13. 例：如图所示，磁感强度B垂直于线圈平面S1、S2(S2＞S1)指向纸内，若通过线圈平面的磁通量分别为φ1、φ2则（）例：如图所示，磁感强度B垂直于线圈平面S1、S2(S2＞S1)指向纸内，若通过线圈平面的磁通量分别为φ1、φ2则（） A φ1＝φ2 B φ1＞ φ2 C φ1＜φ2 D 无法判断 注意点：磁通量的大小由穿过该面的磁感线的条数决定，与面积的大小无关。 这里平面面积是指穿过磁感线的有效面积

  14. 磁通量密度 磁 通 量 磁通量密度 （标量） 即：穿过垂直于磁场方向的单位面积上的磁通量(磁感线的条数)和该处的磁感应强度大小相等。 所以：磁感应强度B的大小通常也叫做磁通量密度。

  15. 例：在磁感应强度为B =0.2T的匀强磁场中,有一面积为S = 30cm2的矩形线框,线框平面与磁场方向垂直,求： （1）穿过线框的磁通量为多大？ （2）若从图所示位置开始绕垂直于磁场方向的OO´轴转过60o角，则穿过线框平面的磁通量为多大？（3）从图示位置开始，在转过1800角的 过程中，穿过线框平面的磁通量的变化 为多少？ 解： (1)Φ1=BS=0.2×30×10-4Wb=6×10-4Wb (2)Φ2=BScosθ=0.2×30×10-4×0.5=Wb=3×10-4Wb (3)Φ3=-BS=-0.2×30×10-4Wb=-6×10-4Wb △Φ=Φ3-Φ1=(-6×10-4-6×10-4)Wb=-1.2×10-3Wb 当一个回路平面翻转180°时,磁通量由正变负或由负变正， 磁通量的变化量为△Φ= Φ2 -Φ1

  16. B S α 练习：如图所示，平面S=0.6m2，它与匀强磁场方向的夹角α=30°，若该磁场磁感应强度B=0.4T，求通过S的磁通量Ф是多少？

  17. 小 结 磁感应强度B ——表示磁场强弱和方向的物理量 （矢量） 磁通量密度B ——磁感应强度的大小 （标量） 穿过垂直于磁场方向的单位面积上的磁通量(磁感线的条数)和该处的磁感应强度大小相等。 ——穿过某一平面的磁感线的多少。 磁通量 1Wb=1T·m2 （标量）

  18. 巩固练习 1、关于磁通量，下列说法中正确的是（ ） A．穿过某一面积的磁感线条数越多，磁通量越大 B．穿过某一面积的磁通量一定等于面积S与该处 磁感应强度B的乘积 C．若穿过某一面积的磁通量为零，则该处的磁感应 强度一定为零 D．穿过某一面积的磁通量等于该面积上单位面积的 磁感线条数 A

  19. 巩固练习 N B A S 2、如图所示，两圆环A、B同心放置且半径RA ＞RB ，将一条形磁铁置于两圆环心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B两圆环的磁通量的大小关系为( ） A．ΦA＞ΦB B．ΦA＜ΦB C．ΦA=ΦB D．无法确定 B

  20. 巩固练习 3、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量( ) A．是增加的 B．是减少的 C．先增加，后减少 D．先减少，后增加 D

  21. a b 4、将一平面放在不同处，判断磁通量在各个位置大小关系

  22. a b 4、比较两个圆环平面通过的磁通量大小关系 平面的面积与磁通量的大小无关 这里平面是指穿过磁感线的有效面积

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