高中物理 3.2《磁感应强度》课件 新人教选修31.ppt

第三章磁场第二节磁感应强度2021/8/11 星期三1教学目标教学目标（一）知识与技能（一）知识与技能1理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。2能用磁感应强度的定义式进行有关计算。（二）过程与方法（二）过程与方法通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观 培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。二、重点与难点：二、重点与难点：磁感应强度概念的建立是本节的重点（仍至本章的重点），也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点三、教具三、教具：蹄形磁铁，低压电源，多媒体等。2021/8/11 星期三2复习电场的基本特性是什么？电场的基本特性是什么？对放入其中的电荷有电场力的作用对放入其中的电荷有电场力的作用对放入其中的电荷有电场力的作用对放入其中的电荷有电场力的作用磁场的基本特性是什么？磁场的基本特性是什么？对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用比值为恒量，反映场的性质，叫电场强度比值为恒量，反映场的性质，叫电场强度空间有点电荷空间有点电荷Q建立的电场，如在其中的建立的电场，如在其中的A点放一个检验电荷点放一个检验电荷q1，受电场力，受电场力F，如改放电荷，如改放电荷q，受电场力，受电场力F则则F1/q1与与F2/q2有何关系，比值说明了什么？有何关系，比值说明了什么？2021/8/11 星期三3如何描述磁场的强弱？是否类似电场的研究方法，分析磁体或电是否类似电场的研究方法，分析磁体或电流在磁场中所受的力，找出表示磁场强弱流在磁场中所受的力，找出表示磁场强弱和方向的物理量？和方向的物理量？物理上确实是用这种方法来描述磁场的强物理上确实是用这种方法来描述磁场的强弱的弱的2021/8/11 星期三4磁感应强度方向磁感应强度方向人们很容易想到，把一枚可以转动的小磁针人们很容易想到，把一枚可以转动的小磁针作为检验用的磁体放在磁场中的某一点，观作为检验用的磁体放在磁场中的某一点，观察它的受力情况，由此来描述磁场察它的受力情况，由此来描述磁场物理学中规定：小磁针静止时物理学中规定：小磁针静止时N极所指的极所指的方向即为该点的磁感应强度的方向。方向即为该点的磁感应强度的方向。2021/8/11 星期三5磁感应强度的大小磁感应强度的大小能否用测量能否用测量N极受力的大小来确定磁感应强极受力的大小来确定磁感应强度的大小？度的大小？不能。因为不能。因为N极不能单独存在。小磁针静止时是所受的合极不能单独存在。小磁针静止时是所受的合力为零，因而不能用测量力为零，因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强极受力的大小来确定磁感应强度的大小度的大小怎么办呢？怎么办呢？磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导体有作用力。磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导体有作用力。能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱？能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱？2021/8/11 星期三6方法方法控制变量法控制变量法通电导体所受到的磁力跟磁场方向、通电电通电导体所受到的磁力跟磁场方向、通电电流、导体长度有何关系？我们如何来研究？流、导体长度有何关系？我们如何来研究？2021/8/11 星期三7探究实验探究实验 保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小.保持电流不变，改变导线通电部分的长度保持电流不变，改变导线通电部分的长度.2021/8/11 星期三8实验结论实验结论 精确的实验表明，通电导线与磁场方向精确的实验表明，通电导线与磁场方向垂垂直直时，它在磁场中受到的安培力的大时，它在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度小，既与导线的长度L成正比，又与导线中成正比，又与导线中的电流的电流I成正比，即与成正比，即与I和和L的乘积成正比，的乘积成正比，用公式表示为用公式表示为F=BIL或或B=F/IL.2021/8/11 星期三9磁感应强度磁感应强度1、定义：、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F F跟电流跟电流I I和导线长度和导线长度L L的乘积的乘积ILIL的比值叫磁感应强度的比值叫磁感应强度.说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度.2 2、意义：、意义：磁感应强度磁感应强度B B是表示磁场强弱的物理量是表示磁场强弱的物理量.3 3、公式：、公式：B B=F F/ILIL4 4、单位：、单位：在在SISI制中，其单位是特斯拉，简称特，国际符号是制中，其单位是特斯拉，简称特，国际符号是T.1 T=1 T.1 T=1 5 5、方向：、方向：磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向磁感应强度的方向.2021/8/11 星期三10对公式BFIL的几点说明比值定义法比值定义法磁感应强度的方向和小磁针磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向极受力方向（不一定是指向，想想为什么？）相同，（不一定是指向，想想为什么？）相同，但绝非电流的受力方向。但绝非电流的受力方向。磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针，电流的存在与否无关。定的，和小磁针，电流的存在与否无关。2021/8/11 星期三11B有何物理意义呢？有何物理意义呢？在同一磁场中，不管在同一磁场中，不管I、L如何改变，比值如何改变，比值B总总是不变的是不变的.I、L不变，但在不同的磁场中，比值不变，但在不同的磁场中，比值B是不是不同的同的.B是由磁场本身决定的，在电流是由磁场本身决定的，在电流I、导线长度、导线长度L相同的情况下，电流所受的安培力越大，比相同的情况下，电流所受的安培力越大，比值值B越大，表示磁场越强越大，表示磁场越强.2021/8/11 星期三12磁感应强度的形象表示方法磁感应强度的形象表示方法：磁感线可以表示磁感应强度的大小和方向磁感线可以表示磁感应强度的大小和方向.在磁场中也可以用磁感线的疏密程度大致表在磁场中也可以用磁感线的疏密程度大致表示磁感应强度的大小，这样，从磁感线的示磁感应强度的大小，这样，从磁感线的分布就可以形象地表示磁场的强弱和方向分布就可以形象地表示磁场的强弱和方向.2021/8/11 星期三13磁感应线的特点磁感应线的特点磁感应线是闭合曲线磁感应线是闭合曲线磁感应线是人们为了形象的化的描述磁场磁感应线是人们为了形象的化的描述磁场而假想出来的。而假想出来的。任意两条磁感应线在空间不相交或相切任意两条磁感应线在空间不相交或相切磁感应线的疏密表示磁场的强弱。磁感应线的疏密表示磁场的强弱。磁感应线上任意一点的切线方向为该点的磁感应线上任意一点的切线方向为该点的磁感应强度的方向磁感应强度的方向2021/8/11 星期三14课堂练习课堂练习例例1下列有关磁感应强度的方向正确的下列有关磁感应强度的方向正确的是（）是（）A.B的方向就是小磁针的方向就是小磁针N极所指的方向极所指的方向B.B的方向与小磁针在任何情况下的方向与小磁针在任何情况下N极极受力方向一致受力方向一致C.B的方向就是通电导线的受力方向的方向就是通电导线的受力方向D.B的方向就是该处磁场的方向的方向就是该处磁场的方向BD2021/8/11 星期三15例例2一根长一根长cm的通电导线放在磁感应强的通电导线放在磁感应强度为度为0.4T的匀强磁场中的匀强磁场中,导线与磁场方向导线与磁场方向垂直垂直,若它受到的安培力大小为若它受到的安培力大小为410-3N,则导线中的电流是则导线中的电流是_A;若将导线中的若将导线中的电流减小为电流减小为0,则该处的磁感应强度为则该处的磁感应强度为_T0.050.42021/8/11 星期三16例例3有一小段通电导线有一小段通电导线,长为长为1cm,电流为电流为5A,把它置于磁场中某点把它置于磁场中某点,受到的磁场力为受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度则该点的磁感应强度B一定是一定是 ()A.B=2T B.B 2T C.B 2T D.以上情况都有可能以上情况都有可能C2021/8/11 星期三17例例4由磁感应强度的定义式由磁感应强度的定义式B=F/IL可知可知,磁场某处的磁感应强度的大小磁场某处的磁感应强度的大小()A.随通电导线中的电流随通电导线中的电流I的减小而增大的减小而增大B.随通电导线长度随通电导线长度L的减小而增大的减小而增大C.随通电导线受力随通电导线受力F的增大而增大的增大而增大D.跟跟F,I,L的变化无关的变化无关D2021/8/11 星期三18例例5下列关于磁感应强度的方向的说法下列关于磁感应强度的方向的说法中中,正确的是正确的是（）A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受的磁场力的方向该处时所受的磁场力的方向B.小磁针小磁针N极受磁力的方向就是该处的磁感应强度极受磁力的方向就是该处的磁感应强度的方向的方向C.垂直与磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感垂直与磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向方向BD2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20