人教版高中物理必修三《磁感應(yīng)強度 磁通量》PPT精品課件,共67頁。
學(xué)習目標
1.理解磁感應(yīng)強度的概念,知道磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱和方向的物理量.
2.知道什么是勻強磁場,知道勻強磁場磁感線的特點.
3.理解磁通量的概念,會計算磁通量的大小.
重點探究
一、磁感應(yīng)強度
導(dǎo)學(xué)探究 在利用如圖1所示裝置進行“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的實驗時,我們更換磁性強弱不同的磁體,按實驗步驟完成以下實驗探究:
保持I與l不變,按磁性從弱到強改換磁體,觀察懸線擺動的角度變化,發(fā)現(xiàn)磁體磁性越強,懸線擺動的角度越大,表示通電導(dǎo)線受的力越_____,力F與Il的比值越_____,即B越_____,這表示B能反映磁場的________.
知識深化
1.磁感應(yīng)強度的定義式B=E/Il 也適用于非勻強磁場,這時l應(yīng)很短,Il稱為“電流元”,相當于靜電場中的“試探電荷”.
2.磁感應(yīng)強度是反映磁場強弱的物理量,它是用比值定義法定義的物理量,由磁場自身決定,與是否引入電流元、引入的電流元是否受力及受力大小無關(guān).
3.因為通電導(dǎo)線取不同方向時,其受力大小一般不相同,故在定義磁感應(yīng)強度時,式中F是指通電直導(dǎo)線垂直磁場放置時受到的磁場力.
4.磁感應(yīng)強度的方向可以有以下幾種表述方式:
(1)小磁針靜止時N極所指的方向,即N極受力的方向.
(2)小磁針靜止時S極所指的反方向,即S極受力的反方向.
(3)磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向.
二、磁通量
導(dǎo)學(xué)探究 如圖2所示,一矩形線框從abcd位置移動到a′b′c′d′位置的過程中(線框平行于紙面移動,線框與導(dǎo)線相互絕緣),中間是一條電流向上的通電導(dǎo)線,請思考:
(1)導(dǎo)線的左邊磁場的方向向哪?右邊呢?
(2)在移動過程中,當線框的一半恰好通過導(dǎo)線時,穿過線框的磁感線條數(shù)有何特點?
知識深化
1.磁通量的計算
(1)公式:Φ=BS.
適用條件:①勻強磁場;②磁感線與平面垂直.
(2)若磁感線與平面不垂直,則Φ=BScos θ.其中Scos θ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1,如圖3所示.
2.磁通量的正、負
(1)磁通量是標量,但有正、負,當磁感線從某一面穿入時,磁通量為正值,則磁感線從此面穿出時磁通量為負值.
(2)若磁感線沿相反方向穿過同一平面,且正向磁通量為Φ1,反向磁通量為Φ2,則穿過該平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2.
3.磁通量的變化量
(1)當B不變,有效面積S變化時,ΔΦ=B·ΔS.(B、S相互垂直時)
(2)當B變化,S不變時,ΔΦ=ΔB·S.(B、S相互垂直時)
(3)B和S同時變化,ΔΦ=Φ2-Φ1.
4.磁通量可用穿過某一平面的磁感線條數(shù)表示.若有磁感線沿相反方向穿過同一平面,則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和).
三、磁感應(yīng)強度矢量的疊加
磁感應(yīng)強度是矢量,當空間存在幾個磁體(或電流)時,每一點的磁場等于各個磁體(或電流)在該點產(chǎn)生磁場的矢量和.磁感應(yīng)強度疊加時遵循平行四邊形定則.
規(guī)律總結(jié)
磁場疊加問題的解決思路
1.應(yīng)用安培定則判斷各電流在某點分別產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向(過該點磁感線的切線方向,即與點和導(dǎo)線的連線垂直).
2.根據(jù)平行四邊形定則,利用合成法或正交分解法進行合成,求得合磁感應(yīng)強度.
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