1、13.2磁感应强度 磁通量横县百合完全中学:韦衍虎18276143537新课导入电磁铁能吸起成吨的钢铁小磁铁却只能吸起几枚铁钉磁场有强弱之分,那么我们怎样描述磁场的强弱呢?电场磁场F研究试探电荷在电场中的受力情况电场强度研究磁体或通电导体在电场中的受力情况磁感应强度一、磁感应强度磁感应强度的方向在磁场中小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向。磁感应强度的大小电场强度qFE 思考:能不能通过N极受力的大小来确定磁感应强度的大小呢?断裂处形成新的N、S极 不能,因为小磁针不存在单独的一个磁极,它静止时两个磁极所受合力为零,思考:那么要如何研究磁感应强度的大小呢?一段很短的通电导线,电流I与
2、导线长度L的乘积IL就叫做电流元。不存在孤立的电流元 匀强磁场中研究较长的一段通电导线,这样就能推知一小段电流元的受力情况了那怎么求电流元的受力?实 验探究影响通电导线受力的因素长度不变,改变电流大小电流不变,改变导线长度电流越大,受力越大长度越长,受力越大式中B 是比例系数,它与导线长度和电流大小都没有关系。F = BIL 通电导线与磁场垂直时,它的受力与长度L成正比,与电流I成正比,即与乘积IL成正比在同一磁场中,无论IL如何变化,B都是相同的。在不同磁场中,B 一般不同。 B是能够反映磁场性质的物理量,是由磁场自身决定的,是客观存在。 在导线与磁场垂直的最简单的情况下磁感应强度的大小可表
3、示为:(定义式,不成比例关系)物理意义:反映磁场的强弱B磁感应强度是个矢量。单位:特(T)mAN1T1ILFB 常见的磁场的磁感应强度例1:一根长 0.4m 的通电导线,导线中的电流为20A,这条导线与磁场方向垂直时,所受磁场力为0.015N,求磁感应强度的大小。课堂练习解:代入数据得:TB001875. 04 . 020015. 0ILFB 二、匀强磁场1、定义:磁场强弱、方向处处相同的磁场2、磁感线分布特点:一些间隔相同的平行直线3、常见的匀强磁场:相隔很近的两个异名磁极之间的磁场通电螺线管内部的磁场I相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电,其中间区域的磁场。三、磁通量 设在磁感应强度为B
4、的匀强磁场中, 有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S。则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量 。 =BS 单位:韦伯,符号:Wb 1Wb=1Tm2(标量)磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。=BS 当SB垂直时当BS时,磁通量=0当磁场B与面积S不垂直: 磁通量的计算=BScosSBS(=BS (有效面积)=Scos磁场方向的投影SBBS磁感应强度: 穿过单位面积的磁通量思考与讨论 磁通量在今后的学习中有着重要应用。在图中,如果S2的面积增大,使穿过S1的磁感线都穿过S2,试着在图中画出来,穿过它们的磁通量有什么关系?相等STSE指南针与郑和下西洋 我国是最早在航海时使用指南针的国家。郑和下西洋
5、的船队已经装备了罗盘,导航时兼用罗盘和观星,二者互相补充、互相修正。他的航海图叫做“针图”,图中的航线叫做“针路”。明清时期,我国海道针经一类书籍相当丰富。15世纪初成书的顺风相送指南正经法现藏于英国牛津大学图书馆。例2:匀强磁场的磁感应强度B为0.2T,方向沿x轴正方向,且线段MN、DC相等,长度为0.4m,线段NC、EF、MD、NE、CF相等,长度为0.3m。通过面积SMNCD、SNEFC、SMEFD的磁通量1、2、3各是多少?解:因为,SMEFD与在磁场方向的投影为SMNCD,所以课堂练习SMNCD与B垂直因为SNEFC与B平行,2=01=BSMNCD=0.20.40.3=0.024wb
6、 3=BSMEFD=BSMNCD=0.024wb 例3:如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积 之间的关系为 S1 S2 = S3 ,且 “3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为 1 、 2 、 3 则它们的大小关系是( ) A. 1 2 3 B. 1 2 = 3 C. 1 2 3 D. 1 2 = 3CNS123净磁通量课堂练习课堂小结1.磁感应强度的方向:N极所指的方向2.磁感应强度的大小:ILFB (单位:特T)3.匀强磁场:磁场强弱、方向处处相同的磁场。4.磁通量:=BS (标量)单位:韦伯,符号:Wb 1Wb=1Tm2磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。=BS 当SB垂直时当BS时,磁通量=0当磁场B与面积S不垂直: =BScos