磁通量公式使用条件
磁通量公式使用条件
公式
Φ=BS，适用条件是B与S平面垂直。
如图，当S与B的垂面存在夹角θ时，Φ=B·S·cosθ。
单位
在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，是以德国物理学家威廉·韦伯的名字命名的。
Weber，符号是Wb，1Wb=1T*m2=1V*S，是标量，但有正负，正负仅代表穿向。
韦伯可以用法拉第电磁感应定律来推导。
1韦伯=108（1亿）麦克斯韦。
性质
通过某一平面的磁通量的大小，可以用通过这个平面的磁感线的条数的多少来形象地说明。
在同一磁场中，磁感应强度越大的地方，磁感线越密。
因此，B越大，S越大，磁通量就越大，意味着穿过这个面的磁感线条数越多。
过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和（即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量）。
磁场的高斯定理指出，通过任意闭合曲面的磁通量为零，即它表明磁场是无源的，不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾，亦即不存在孤立的磁单极。
以上公式中的B既可以是电流产生的磁场，也可以是变化电场产生的磁场，或两者之和。
磁通密度是通过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量，它等于该处磁场磁感应强度的大小B。
磁通密度精确地描述了磁力线的疏密。
通量概念是描述矢量场性质的必要手段，通量密度则描述矢量场的强弱。
磁通量和磁通密度，电通量和电通密度都是如此。
通电导体与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线长度L成正比，又与导线中的电流I 成正比，即与I和L的乘积IL成正比，公式是F=ILB，式中B是磁感应强度。
磁通量的定义为覆盖某面积的磁场的积分
其中Φ为磁通量,B为磁感应强度,S为面积。
已知高斯磁场定律为：Φ=BS。
这条方程的体积积分，跟散度定理合用，给出以下的结果：
亦即是说，通过任何密闭表面的磁通量一定为零；自由“磁电荷”是不存在的。
对比下, 另一条麦克斯韦方程──高斯电场定律为：∫∫E.ds=Q/ε0
其中E为电场强度，ρ为自由电荷的密度（不包括在物料中被束缚的双极
电动机原理图解电荷），ε0为真空介电常数。
注意这指出了电单极的存在，也就是，自由的正或负电荷。
磁通量密度向量的方向定义为从磁南极到磁北极（磁铁里面）。
在磁铁外，场线会由北到南。
若磁场通过能导电的电线环，而磁通量的改变的话，会引起电动势的生成, 并因此会产生电流（在环中）。
其关系式可由法拉第定律得出，这就是发电机发电的原理。
如何备考高考物理磁通量解析
如何备考高考物理磁通量解析磁通量是高考物理中的重要知识点，掌握磁通量的计算和应用对于解决物理问题具有重要意义。
本文将从磁通量的定义、计算公式、应用等方面进行详细解析，帮助大家更好地备考高考物理磁通量相关题目。
一、磁通量的定义磁通量是指磁场线穿过某一闭合面的总数。
用符号Φ表示，单位是韦伯（Wb）。
磁通量可以形象理解为磁场线在某一面积上的分布情况。
二、磁通量的计算公式磁通量的计算公式分为两种情况：1.磁场与闭合面垂直：Φ = B * S * cosθ其中，B为磁场强度，S为闭合面的面积，θ为磁场与闭合面之间的夹角。
2.磁场与闭合面不垂直：Φ = B * S * sinθ其中，B为磁场强度，S为闭合面的面积，θ为磁场与闭合面之间的夹角。
三、磁通量的应用磁通量在实际问题中的应用非常广泛，以下举例说明：1.电磁感应：当闭合回路所围面积内的磁场发生变化时，会产生电磁感应现象。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
即：E = -dΦ/dt其中，E为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。
2.电流感应：闭合回路中的电流与磁通量的变化率成正比。
即：I = ΔΦ/Δt其中，I为电流，Φ为磁通量，t为时间。
3.磁电效应：当闭合回路所围面积内的磁场与电流方向垂直时，回路中会产生磁电效应，即：Φ = B * I * L其中，B为磁场强度，I为电流，L为闭合回路的长度。
四、备考策略1.理解磁通量的概念：首先要清楚磁通量的定义，理解磁场线与闭合面之间的关系，明确磁通量的计算公式。
2.掌握计算方法：熟练掌握磁通量的计算公式，注意区分磁场与闭合面垂直和不垂直两种情况。
3.熟悉磁通量的应用：了解磁通量在实际问题中的应用，如电磁感应、电流感应和磁电效应等。
4.做题练习：通过大量做题，提高解决磁通量相关问题的能力。
在做题过程中，注意分析问题、找出关键点，逐步提高解题速度和正确率。
5.总结规律：总结磁通量相关知识的规律和特点，形成自己的知识体系。
物理学中磁场中的磁通量的概念及计算方法
物理学中磁场中的磁通量的概念及计算方法磁通量是描述磁场线穿过某个闭合面的数量。
在物理学中，磁通量是一个重要的物理量，它可以用来描述磁场的强度和分布。
磁通量的计算方法有多种，本文将介绍磁通量的概念及其计算方法。
一、磁通量的概念磁通量Φ表示磁场线穿过某个闭合面的数量，它的单位是韦伯（Wb）。
磁通量可以理解为磁场线在某个平面上的投影面积。
磁通量的大小取决于磁场强度、磁场与平面的夹角以及闭合面的面积。
磁通量可以用以下公式表示：[ = B A ]其中，B表示磁场强度，A表示闭合面的面积，θ表示磁场与闭合面的夹角。
二、磁通量的计算方法1.磁场与闭合面垂直时的磁通量当磁场与闭合面垂直时，磁通量的计算公式简化为：[ = B A ]此时，磁通量Φ与磁场强度B和闭合面面积A成正比。
例如，在匀强磁场中，一个正方形闭合面受到的磁通量与磁场强度和正方形边长的乘积成正比。
2.磁场与闭合面不垂直时的磁通量当磁场与闭合面不垂直时，需要用上述公式：[ = B A ]来计算磁通量。
此时，磁通量Φ与磁场强度B、闭合面面积A和磁场与闭合面的夹角θ有关。
当磁场与闭合面平行时，磁通量为零；当磁场与闭合面垂直时，磁通量达到最大值。
3.变化的磁通量当磁场强度B、闭合面面积A或磁场与闭合面的夹角θ发生变化时，磁通量Φ也会发生变化。
这种变化可以通过以下公式描述：[ = B A ]其中，dΦ/dt表示磁通量的变化率，dcosθ/dt表示磁场与闭合面夹角θ的变化率。
三、磁通量的应用磁通量在物理学中有着广泛的应用，例如在电磁感应、电机、变压器等领域。
通过计算磁通量的变化，可以了解电磁场的作用规律和能量转换过程。
四、总结磁通量是描述磁场线穿过某个闭合面的数量，它可以用来表示磁场的强度和分布。
磁通量的计算方法取决于磁场与闭合面的相对位置和夹角。
在实际应用中，磁通量是一个重要的物理量，它可以帮助我们了解电磁场的作用规律和能量转换过程。
## 例题1：一个半径为r的圆面积S上，有一个匀强磁场，磁场强度为B，求磁通量Φ。
第82讲 磁通量及产生电磁感应的条件(解析版)
第82讲磁通量及产生电磁感应的条件一.知识回顾1．磁通量(1)定义：匀强磁场中，磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通。
我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
(2)公式：Φ＝BS。
(3)公式的适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场方向的有效面积。
(4)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1T·m2。
(5)标量性：磁通量是标量，但有正负之分。
磁通量的正负是这样规定的：任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正，则磁感线从反面穿出时磁通量为负。
（6）物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数．如图所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3.(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3.(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0.2．磁通量的变化量在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。
磁通量变化的常见情况变化情形举例磁通量变化量磁感应强度变化永磁体靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)内电流发生变化ΔΦ＝ΔB·S有效面积变化有磁感线穿过的回路面积变化闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动，如图ΔΦ＝B·ΔS回路平面与磁场夹角变化线圈在磁场中转动，如图磁感应强度和有效面积同时变化弹性线圈在向外拉的过程中，如图ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的变化快慢)磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即ΔΦΔt。
4．电磁感应现象与感应电流“磁生电”的现象叫电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
5．产生感应电流的条件当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。
判断感应电流能否产生的思维导图：6．电磁感应现象的两种典型情况(1)闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动。
磁通量、磁感应强度与磁场强度
磁通量、磁感应强度与磁场强度1.磁通量定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通。
公式：Φ=BS，适用条件是B与S平面垂直。
如中间图，当S与B的垂面存在夹角θ时，Φ=B·S·COSθ。
单位：在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯Weber，符号是Wb，1Wb=1T*m2;=1V*S，是标量，但有正负，正负仅代表穿向。
意义：磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明．我们知道在同一磁场的图示中，磁感线越密的地方，也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方，磁感应强度B越大。
因此，B越大，S越大，穿过这个面的磁感线净条数就越多，磁通量就越大。
过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和（即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量）。
磁通密度是通过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量，它等于该处磁场磁感应强度的大小B。
磁通密度精确地描述了磁力线的疏密。
磁场的高斯定理指出，通过任意闭合曲面的磁通量为零，即它表明磁场是无源的，不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾，亦即不存在孤立的磁单极。
以上公式中的B既可以是电流产生的磁场，也可以是变化电场产生的磁场，或两者之和。
2.磁感应强度定义：磁感应强度（magnetic flux density），描述磁场强弱和方向的基本物理量。
是矢量，常用符号B表示。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。
这个物理量之所以叫做磁感应强度，而没有叫做磁场强度，是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了,区别：磁感应强度是个相互作用力，是两个参考点A与B之间的应力关系，而磁场强度是主体单方的量，不管B方有没有参与，这个量是不变的。
定义方法及公式：电荷在电场中受到的电场力是一定的，方向与该点的电场方向相同或者相反。
电磁感应习题答案解析
四. 知识要点：第一单元电磁感应现象楞次定律〔一〕电磁感应现象1. 产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.2. 磁通量的计算〔1〕公式Φ=BS此式的适用条件是：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。
〔2〕如果磁感线与平面不垂直，上式中的S为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.即其中θ为磁场与面积之间的夹角，我们称之为"有效面积〞或"正对面积〞。
〔3〕磁通量的方向性：磁通量正向穿过*平面和反向穿过该平面时，磁通量的正负关系不同。
求合磁通时应注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量。
〔4〕磁通量的变化：可能是B发生变化而引起，也可能是S发生变化而引起，还有可能是B和S同时发生变化而引起的，在确定磁通量的变化时应注意。
3. 感应电动势的产生条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，这局部电路就会产生感应电动势。
这局部电路或导体相当于电源。
〔二〕感应电流的方向1. 右手定则当闭合电路的局部导体切割磁感线时，产生的感应电流的方向可以用右手定则来进展判断。
右手定则：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则伸直四指指向即为感应电流的方向。
说明：伸直四指指向还有另外的一些说法：①感应电动势的方向；②导体的高电势处。
2. 楞次定律〔1〕容感应电流具有这样的方向：就是感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
注意：①"阻碍〞不是"相反〞，原磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁通量相反，"对抗〞其增加；原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁通量一样，"补偿〞其减小，即"增反减同〞。
②"阻碍〞也不是阻止，电路中的磁通量还是变化的，阻碍只是延缓其变化。
③楞次定律的实质是"能量转化和守恒〞，感应电流的磁场阻碍过程，使机械能减少，转化为电能。
〔2〕应用楞次定律判断感应电流的步骤：①确定原磁场的方向。
磁通量(知识点)
∙磁通量：
1、定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。
2、定义式：Φ=BS。
如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积
S'，即Φ=BS'，国际单位Wb。
3、求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。
任何一个面都有正、反两个面；磁
感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正，反之，磁通量为负。
所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。
4、磁通量的变化量的计算
①ΔΦ=Φ2-Φ1；ΔΦ=BΔS；ΔΦ=SΔB。
②开始和转过180°时平面都与磁场垂直，则磁通量的变化量ΔΦ=2BS（磁感应强度为B，
平面的面积为S）。
5、磁通量的变化率
①磁通量的变化率：描述磁场中穿过某个面磁通量变化快慢的物理量。
②大小计算：。
③在数值上等于单匝线圈产生的感应电动势的大小。
④在Φ-t图象中，图象的斜率表示。
∙磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率：
闭合线圈在条形磁铁附近移动时磁通量的变化情况：
磁通量变化量的求法：。
磁通量的求法
磁通量的求法解题规律：1．磁通量（φ）：穿过某一面积的磁感线条数叫做磁通量， = BS（适用于匀强磁场，S是垂直磁场并在磁场中的有效面积．）磁通量单位是韦伯（Wb），1Wb = 1 T·m2。
2．磁通量无方向之分，但有正负之分，且正负不表示大小。
若规定从某一方向穿过平面的磁通量为正，则反向穿过平面的磁通量为负，求穿过某一平面的磁通量时应注意正、负抵消后剩余的净磁通量。
例1、如图所示，在某区域内有匀强磁场，其磁感应强度B= T，方向沿正x轴，已知ab=cd=40 cm，be=cf=ef=bc=ad=30 cm.试求：(1)通过矩形abcd面积S1的磁通量Φ1；(2)通过矩形befc面积S2的磁通量Φ2；(3)通过矩形aefd面积S3的磁通量Φ3.解析:(1)根据磁通量公式Φ=BS，因S1⊥B，故Φ1=BS1=×× Wb= Wb.(2)同理，因S2∥B.无磁感线穿过S1，故Φ2=0.(3)同理，因S3不与B垂直，其法线n与B夹角为θ，S3在垂直于B方向上的投影面积为S3′=S3cosθ，所以Φ3=BS3cosθ=××× Wb= Wb.例2、如图所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置．若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（）A．增大B．减小C．不变D．无法确定如何变化解析：穿过弹簧所围面积的磁通量应为合磁通量，磁铁内部由S极指向N极的磁通量不变，而其外部由N极指向S极的磁通量随面积的增大而增大，故合磁通量减小，选B。
点拨：熟悉条形磁铁的磁感线分布及理解磁通量与磁感线穿过线框平面的方向有正负之分是解题的关键．例3、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为多少若使框架绕转过，则穿过线框平面的磁通量为多少若从初始位置转过，则此时穿过线框平面的磁通量为多少解析:框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直时，此时磁通量，框架绕转过，磁通量0260BScos =φ，框架转过磁通量。
精品导学案：第1章 电磁感应1电磁感应的发现 感应电流产生的条件 Word版含答案
学案1电磁感应的发现感应电流产生的条件[学习目标定位] 1.能理解什么是电磁感应现象.2.能记住产生感应电流的条件.3.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验.4.能说出磁通量变化的含义.5.会利用电磁感应产生的条件解决实际问题．1．磁通量的计算公式Φ＝BS的适用条件是匀强磁场且磁感线与平面垂直．若在匀强磁场B 中，磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁场方向上的投影面积．2．磁通量是标量，但有正、负之分．一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁通量就为“＋”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“－”．3．由Φ＝BS可知，磁通量的变化有三种情况：(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化；(2)磁感应强度B变化，有效面积S不变；(3)磁感应强度B和有效面积S同时变化．一、奥斯特实验的启迪1820年，奥斯特从实验中发现了电流的磁效应，不少物理学家根据对称性的思考，提出既然电能产生磁，是否也存在逆效应，即磁产生电呢？二、电磁感应现象的发现1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象．他将“磁生电”现象分为五类：(1)变化中的电流；(2)变化中的磁场；(3)运动中的恒定电流；(4)运动中的磁铁；(5)运动中的导线．三、电磁感应规律的发现及其对社会发展的意义1．电磁感应的发现，使人们发明了发电机，把机械能转化成电能；使人们发明了变压器，解决了电能远距离传输中能量大量损耗的问题；使人们制造出了结构简单的感应电动机，反过来把电能转化成机械能．2．法拉第在研究电磁感应等电磁现象中，从磁性存在的空间分布逐渐凝聚出“场”的科学创新思想．在此基础上，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在． 四、产生感应电流的条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生.一、磁通量及其变化[问题设计]如图1所示，框架的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B .试求：图1 (1)框架平面与磁感应强度B 垂直时，穿过框架平面的磁通量为多少？(2)若框架绕OO ′转过60°，则穿过框架平面的磁通量为多少？(3)若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？(4)若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量变化量为多少？答案 (1)BS (2)12BS (3)－BS (4)－2BS [要点提炼]1．磁通量的计算(1)公式：Φ＝BS(2)适用条件：①匀强磁场，②磁场方向和平面垂直．(3)B 与S 不垂直时：Φ＝BS ⊥，S ⊥为平面在垂直磁场方向上的投影面积，在应用时可将S 投影到与B 垂直的方向上，如图2所示Φ＝BS sin_θ.图2(4)磁通量与线圈的匝数无关．2．磁通量的变化量ΔΦ(1)当B 不变，有效面积S 变化时，ΔΦ＝B ·ΔS .(2)当B 变化，S 不变时，ΔΦ＝ΔB ·S .(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1，但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS.特别提醒计算穿过某面的磁通量变化量时，要注意前、后磁通量的正、负值，如原磁通量Φ1＝BS，当平面转过180°后，磁通量Φ2＝－BS，磁通量的变化量ΔΦ＝－2BS.二、感应电流产生的条件[问题设计]实验1(导体在磁场中做切割磁感线的运动)：如图3所示，导体AB垂直磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB沿着磁感线运动时，线路中无电流产生(填“有”或“无”)．图3实验2(通过闭合电路的磁场发生变化)：如图4所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中无电流产生．若将螺线管A放在螺线管B的正上方，并使两者的轴线互相垂直，则不管进行什么操作，电流表中均无电流产生(填“有”或“无”)．图41．实验2中并没有导体在磁场中做切割磁感线的运动，但在接通或断开电源的瞬间及改变滑动变阻器的阻值时，B线圈却出现感应电流，这说明什么？答案说明导体在磁场中做切割磁感线运动不是产生感应电流的本质原因，通过闭合电路的磁场变化也可以产生感应电流．2．当实验2中开关闭合后，A线圈电流稳定时，B线圈中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？答案说明感应电流的产生，不在于闭合回路中是否有磁场．3．实验2中同样的磁场变化，螺线管B套在螺线管A外边时，能产生感应电流，而两个线圈相互垂直放置时不能产生感应电流，这又说明什么？试总结产生感应电流的条件．答案说明感应电流的产生，不在于磁场是否变化．总结实验1中，磁场是稳定的，但在导体切割磁感线运动时，通过回路的磁通量发生变化，回路中产生了感应电流；实验2通过改变电流从而改变磁场强弱，进而改变了磁通量，从而产生了感应电流，所以可以将产生感应电流的条件描述为“只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流”．[要点提炼]1．产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．2．特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：(1)导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说切割．如图5所示，甲、乙两图中，导线是真“切割”，而图丙中，导体没有切割磁感线．图5(2)是否仅是闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动，如图丁．如果由切割不容易判断，则要回归到磁通量是否变化上去．[延伸思考]电路不闭合时，磁通量发生变化是否能产生电磁感应现象？答案当电路不闭合时，没有感应电流，但有感应电动势，只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象．一、磁通量Φ及其变化量ΔΦ的理解与计算例1如图6所示的线框，面积为S，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成θ角，当线框转过90°到如图6所示的虚线位置时，试求：图6(1)初、末位置穿过线框的磁通量的大小Φ1和Φ2；(2)磁通量的变化量ΔΦ.解析(1)解法一：在初始位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S⊥＝S sin θ，所以Φ1＝BS sin θ.在末位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S⊥′＝S cos θ.由于磁感线从反面穿入，所以Φ2＝－BS cos θ.解法二：如图所示，把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S进行分解，得B上＝B sin θ，B左＝B cos θ所以Φ1＝B上S＝BS sin θ，Φ2＝－B左S＝－BS cos θ.(2)开始时B与线框平面成θ角，穿过线框的磁通量Φ1＝BS sin θ；当线框平面按顺时针方向转动时，穿过线框的磁通量减少，当转动θ时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至90°时，磁感线从另一面穿过，磁通量变为“负”值，Φ2＝－BS cos θ.所以，此过程中磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BS cos θ－BS sin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)．答案(1)BS sin θ－BS cos θ(2)－BS(cos θ＋sin θ)二、产生感应电流的分析判断及实验探究例2如图7所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且井字形回路中有感应电流通过，则可能()图7A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．无法确定解析只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，穿过井字形回路的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流．故选项A、B正确．答案AB例3在研究电磁感应现象的实验中所用器材如图8所示．它们是①电流表、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤开关、⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)．试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．图8答案连接电路如图所示1．(对电磁感应现象的认识)下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针答案 C解析电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动以及磁铁吸引小磁针，反映了磁场力的性质，所以A、B、D不是电磁感应现象，C是电磁感应现象．2．(对磁通量Φ及其变化量ΔΦ的理解)如图9所示一矩形线框，从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动) ()图9A．一直增加B．一直减少C．先增加后减少D．先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少答案 D解析离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故A、B、C 错误，D正确，故选D.3．(产生感应电流的分析判断)如图10所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是()图10A．将线框向左拉出磁场B．以ab边为轴转动(小于90°)C．以ad边为轴转动(小于60°)D．以bc边为轴转动(小于60°)答案ABC解析将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分切割磁感线，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动(小于90°)时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框内会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．4．(产生感应电流的分析判断)如图11所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是()图11A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动C．通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动D．将电键突然断开的瞬间答案 A解析只要通电时滑动变阻器的滑片P移动，电路中的电流就会发生变化，变化的电流产生变化的磁场，铜环A中磁通量发生变化，有感应电流；同样，将电键断开瞬间，电路中电流从有到无，仍会在铜环A中产生感应电流．题组一对磁通量Φ及其变化量ΔΦ的理解与计算1．关于磁通量，下列叙述正确的是()A．在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B．在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大C．把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M 处的磁感应强度一定比N处大D．同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大答案 D解析磁通量等于磁感应强度与垂直磁场方向上的投影面积的乘积，A错误；线圈面积大，但投影面积不一定大，B错误；磁通量大，磁感应强度不一定大，C错误、D正确．2．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量越大B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量越大C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的答案 C解析根据磁通量的定义，Φ＝B·S·sin θ，因此A、B选项错误；穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零；磁通量发生变化，可能是面积变化引起的，也可能是磁场变化引起的，D错．3.如图1所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()图1A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr2答案 B解析由磁通量的定义式知Φ＝BS＝πBr2；故B正确．题组二产生感应电流的分析判断4．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是()A．闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生B．闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流C．穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流D．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生答案 C解析产生感应电流的条件：(1)闭合电路；(2)磁通量Φ发生变化，两个条件缺一不可．5．下图中能产生感应电流的是()答案 B解析根据产生感应电流的条件：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过线圈的磁感线相互抵消，Φ恒为零，无感应电流；D中，磁通量不发生变化，无感应电流．6．下列情况中都是线框在磁场中做切割磁感线运动，其中线框从开始进入到完全离开磁场的时间中有感应电流的是()答案BC解析A中虽然导体“切割”了磁感线，但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流．B中线框的一部分导体“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流．C中虽然与A近似，但由于是非匀强磁场，运动过程中，穿过线框的磁感线条数增加，线框中有感应电流．D中线框尽管是部分切割，但磁感线条数不变，无感应电流，故选B、C.7.如图2所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d ，若将一个边长为L 的正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区域，已知d ＞L ，则导线框从开始进入到完全离开磁场的过程中无感应电流的时间等于( )图2A.d vB.L vC.d －L vD.d －2L v答案 C解析 只有导线框完全在磁场里面运动时，导线框中才无感应电流．8.如图3所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，则在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )图3A ．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B ．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C ．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB 转动D ．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD 转动答案 C解析 四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A 、B 、D 三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流．C 中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C 项正确．9.为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A 和B 、蓄电池、开关用导线连接成如图4所示的实验电路．当接通和断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是( )图4A．开关位置接错B．电流表的正、负极接反C．线圈B的3、4接头接反D．蓄电池的正、负极接反答案 A解析本题考查了感应电流产生的条件．因感应电流产生的条件是闭合电路中的磁通量发生变化，由电路图可知，把开关接在B与电流表之间，因与1、2接头相连的电路在接通和断开开关时，电流不改变，所以不可能有感应电流，电流表也不可能偏转，开关应接在A与电源之间．10.如图5所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况中，导线cd中有电流的是()图5A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，滑动触头不动答案ABC解析开关S闭合或断开的瞬间；开关S闭合，滑动触头向左滑或向右滑的过程都会使通过导线ab段的电流发生变化，使穿过cd回路的磁通量发生变化，从而在cd导线中产生感应电流．因此本题的正确选项应为A、B、C.11．如图6所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计中是否有示数？图6(1)开关闭合瞬间；(2)开关闭合稳定后；(3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片；(4)开关断开瞬间．答案(1)有(2)无(3)有(4)有解析本题主要考查闭合电路中，电流变化导致磁场变化从而产生感应电流的情况．(1)开关闭合时线圈Ⅰ中电流从无到有，电流的磁场也从无到有，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计有示数．(2)开关闭合稳定后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，电流的磁场不变，此时线圈Ⅱ中虽有磁通量但磁通量稳定不变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计无示数．(3)开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片，电阻变化，线圈Ⅰ中的电流变化，电流形成的磁场也发生变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计有示数．(4)开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计有示数．12.如图7所示，固定于水平面上的金属架MDEN处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN 沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN 构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B 应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．图7答案B＝B0ll＋v t解析要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为Φ2＝Bl(l＋v t)由Φ1＝Φ2得B＝B0ll＋v t.教学反思在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。
磁通量的基本概念
磁通量一、磁通量的概念 定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通。
公式：Φ=BS，适用条件是B与S平面垂直。
如中间图，当S与B的垂面存在夹角θ时，Φ=B·S·COSθ。
Φ读“斐”（来自现代汉语词典第五版）。
单位：在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯Weber，符号是Wb，1Wb=1T*m^2;=1V*S，是标量，但有正负，正负仅代表穿向。
意义：磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明．我们知道在同一磁场的图示中，磁感线越密的地方，也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方，磁感应强度B越大。
因此，B越大，S越大，穿过这个面的磁感线净条数就越多，磁通量就越大。
过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和（即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量）。
二、磁通量的描述 通过某一平面的磁通量的大小，可以用通过这个平面的磁感线的条数的多少来形象地说明。
在同一磁场中，磁感应强度越大的地方，磁感线越密。
因此，B越大，S越大，磁通量就越大，意味着穿过这个面的磁感线条数越多。
表示磁场分布情况的物理量。
通过磁场中某处的面元dS的磁通量dΦB定义为该处磁感应强度的大小B与dS在垂直于B方向的投影dScosθ的乘积，即dFB =BdScosθ式中θ是面元的法线方向n与磁感应强度B的夹角。
磁通量是标量，θ<90°为正值，θ>90°为负值。
通过任意闭合曲面的磁通量 ΦB 等于通过构成它的那些面元的磁通量的代数和，即对于闭合曲面，通常取它的外法线矢量（指向外部空间）为正。
磁场的高斯定理指出，通过任意闭合曲面的磁通量为零，即它表明磁场是无源的，不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾，亦即不存在孤立的磁单极。
以上公式中的B既可以是电流产生的磁场，也可以是变化电场产生的磁场，或两者之和。
电磁感应1
( C )
1、如图912所示，虚线圆a内有垂直于纸面向里
的匀强磁场，虚线圆a外是无磁场空间．环外有两
个同心导线圈b、c，与虚线圆a在同一平面内．当 虚线圆a中的磁通量增大时，穿过线圈b、c的磁通 量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？
图912
解析： b 、c线圈所围面积内都只有向里的磁通量， 且大小相同．因此穿过它们的磁通量和磁通量变 化都始终是相同的且磁通量都增大．
课堂探究
【突破训练 2】如图 6 所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器 和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环 A，下列各种情况下铜环 A 中没有感应电流的是 A．线圈中通以恒定的电流 B．通电时，使滑动变阻器的滑片 P 匀速移动 C．通电时，使滑动变阻器的滑片 P 加速移动 D．将电键突然断开的瞬间 (
D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金 属杆中一定没有感应电动势
解析：如图所示，设观察方向为面向北方，左西右 东，则地磁场方向平行赤道表面向北，若飞机由东 向西飞行时，由右手定则可判断出感应电动势方向 为由上向下，若飞机由西向东飞行时，由右手定则 可判断出感应电动势方向为由下向上，A对B错；沿 着经过地磁极的那条经线运动时，速度方向平行于 磁场方向，金属杆中一定没有感应电动势， C 错 D 对．
练 1 、如图911 所示，环形导线a 中有顺时针方向 的电流，a环外有两个同心导线圈b、c，与环形导 线 a 在同一平面内．当 a 中的电流增大时，穿过线 圈b、c的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个
变化更大？
图911
解析：b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向
外的，但向里的更多，所以总磁通量向里， a 中的电 流增大时，总磁通量也向里增大．由于穿过 b 线圈向 外的磁通量比穿过 c线圈的少，所以穿过b线圈的磁通 量更大，变化也更大．