第五章第五章 磁场磁场5.3 磁感应强度 磁通量高中物理高中物理 选修选修3 31 1东山二中东山二中 沈雄斌沈雄斌法拉第引入法拉第引入磁感线磁感线形象的描述了磁场的性质形象的描述了磁场的性质 。1 1、磁感线的、磁感线的疏密疏密表示磁场的表示磁场的强弱强弱2 2、磁感线的任一点的、磁感线的任一点的切线方向切线方向表示该点表示该点 磁场的磁场的方向方向磁感线磁感线只能是只能是定性定性的描述磁场的性质的描述磁场的性质 。问题：问题：能不能从能不能从定量定量的角度来描述磁场的性质呢？的角度来描述磁场的性质呢？物理学中引入物理学中引入“ “磁感应强度磁感应强度” ”来来 定量描述磁场的定量描述磁场的强弱与方向强弱与方向。一、磁感应强度（一、磁感应强度（B B ）规定：规定：穿过穿过垂直垂直于磁感线的于磁感线的单位面积单位面积的磁的磁 感线感线条数条数等于该处的磁感应强度。等于该处的磁感应强度。磁感应强度的磁感应强度的大小大小磁感线的磁感线的疏密疏密特斯拉（特斯拉（T T）磁感应强度的磁感应强度的方向方向磁场的方向磁场的方向小磁针在该点小磁针在该点N N极的受力方向极的受力方向一、磁感应强度（一、磁感应强度（B B ）磁感应强度有大小也有方向，所以是磁感应强度有大小也有方向，所以是 矢量矢量。如果某点处于。如果某点处于多个磁场多个磁场中则该点的中则该点的 磁感应强度遵循磁感应强度遵循平行四边形平行四边形的的叠加原理叠加原理。两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通相同 强度的电流，方向如图所示，那么两电流在垂直 导线平面所产生的磁场方向向内且最强的区域是 （ ） A.区域1 B.区域2 C.区域3 D.区域4在研究物体在磁场中的受作用情况时很多在研究物体在磁场中的受作用情况时很多 时候还要考虑磁感线通过物体的数量时候还要考虑磁感线通过物体的数量。物理学中引入另一个物理量物理学中引入另一个物理量二、磁通量（二、磁通量（ ）定义：定义：磁场中穿过磁场中穿过某一面积（某一面积（S S）的磁感线的磁感线 条数条数称穿过该面积的磁通量。称穿过该面积的磁通量。二、磁通量（二、磁通量（ ）在磁感应强度为B的匀强磁场中 ，当磁场方向与某一面积S垂直 时，则穿过该面积的磁通量单位：韦伯，简称韦，符号Wb问题：问题：如果面积为S的平面与磁场方向不垂直 时，则穿过该面积的磁通量还会不会是BS呢？二、磁通量（二、磁通量（ ）从图示中可以看出：从图示中可以看出：当平当平 面与磁场方向的夹角变化面与磁场方向的夹角变化 时，穿过平面的磁感线条时，穿过平面的磁感线条 数也发生变化数也发生变化。 穿过平面的磁感线条数穿过平面的磁感线条数与与 平面在垂直磁场方向上的平面在垂直磁场方向上的 投影面积投影面积穿过的磁感线条穿过的磁感线条 数相等。数相等。为平面与垂直磁场方向 的夹角,当平面与磁场方 向平行时。磁通量=?B二、磁通量（二、磁通量（ ）当平面转过当平面转过1801800 0，此时的磁通量又是多少？，此时的磁通量又是多少？可见，磁通量虽然是可见，磁通量虽然是标量标量，但还是有，但还是有正负正负。 正负是用来表示穿过平面的方向。正负是用来表示穿过平面的方向。如果有两个大小相等但方 向相反的磁场同时穿过该 平面。则平面位置的磁感 应强度等于（ ），磁 通量等于（ ）1、如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S1（左）、S2（右），由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是（ ）A.穿过线圈S1的磁通量比较大B.穿过线圈S2的磁通量比较大C.穿过线圈S1、S2的磁通量一样大D.不能比较例题演练2.（2010巴蜀中学高二检测）如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量a和b大小关系为（ ）Aab BabCa=b D无法比较例题演练穿过同一平面但方向相反的两条磁感线计算磁通穿过同一平面但方向相反的两条磁感线计算磁通 量时可以互相抵消。量时可以互相抵消。3. 如图所示圆形线圈的匝数为100匝，圆面积为0.5 m2,在该圆形线圈平面内有一个面积为0.1 m2的正方形区域，该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=2T，求穿过该圆形线圈的磁通量（ ）A.1 Wb B.0.2 Wb C.100 Wb D.20 Wb例题演练两个平面磁感线的总量相等两个平面磁感线的总量相等4、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？若使框架绕OO转过60，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过90，则此时穿过线框平面的磁通量为多少？【思路点拨】磁通量的大小直接利用公式=BScos即可求解，应特别注意角的大小.【自主解答】框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直时=0,此时磁通量1=BS.框架绕OO转过60时，磁通量2=BScos60= BS.框架转过90时，磁通量3=BScos90=0.答案：BS BS 0【互动探究】(1)若从初位置使框架绕OO转过60，则穿过框架的磁通量变化了多少？(2)若从初位置使框架绕OO转过180，则穿过框架的磁通量是多少？磁通量变化了多少？【解析】(1)磁通量变化了1=2-1= BS-BS=- BS,即磁通量减少了 BS.(2)若从初位置使框架绕OO转过180.磁通量4=BScos180=-BS.磁通量变化了2=|4-1|=2BS.答案：(1) BS (2)-BS 2BS