磁感应强度-(经典).ppt

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1、2 2 磁感应强度磁感应强度 磁场对磁性物质和通电导线的作用力有强弱之分。磁场对磁性物质和通电导线的作用力有强弱之分。思考：思考：用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较 小质量的铁块，巨大的电磁铁却能吸起成吨小质量的铁块，巨大的电磁铁却能吸起成吨 的钢块，的钢块，表明磁场有强有弱，如何表示磁场表明磁场有强有弱，如何表示磁场 的强弱呢？的强弱呢？电场的基本性质是什么？电场的基本性质是什么？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性质是什么？磁场的基本性质是什么？对放入其中的磁体

2、或通电导体有磁场力的作用对放入其中的磁体或通电导体有磁场力的作用对放入其中的磁体或通电导体有磁场力的作用对放入其中的磁体或通电导体有磁场力的作用电场强度电场强度电场强度电场强度:试探电荷所受电场力跟电荷量的比值试探电荷所受电场力跟电荷量的比值试探电荷所受电场力跟电荷量的比值试探电荷所受电场力跟电荷量的比值 正试探电荷的受力方向正试探电荷的受力方向正试探电荷的受力方向正试探电荷的受力方向如何描述电场的强弱和方向？如何描述电场的强弱和方向？如何描述磁场的强弱和方向？如何描述磁场的强弱和方向？是否类似电场的研究方法是否类似电场的研究方法是否类似电场的研究方法是否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁

3、场中所分析磁体或电流在磁场中所分析磁体或电流在磁场中所分析磁体或电流在磁场中所受的力受的力受的力受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量找出表示磁场强弱和方向的物理量找出表示磁场强弱和方向的物理量找出表示磁场强弱和方向的物理量?复习类比复习类比思考：思考：如何如何描述磁场的强弱和方向呢描述磁场的强弱和方向呢?电场电场电场力电场力F FF/qF/q表示电场的强弱表示电场的强弱电荷电荷电荷电荷q q q q磁场磁场磁场力磁场力F F磁场的强弱磁场的强弱电流电流电流电流磁体磁体磁体磁体电场强度电场强度E E磁场强度磁场强度磁感应强度磁感应强度描述磁场的强弱和方向描述磁场的强弱和方向描述电场的强弱和方向

4、描述电场的强弱和方向一、磁感应强度的方向：一、磁感应强度的方向：物理学中把小磁针静止时物理学中把小磁针静止时N N极所指的方向极所指的方向规定规定为该点为该点磁感应强度的方向，简称磁场方向。磁感应强度的方向，简称磁场方向。电场的方向电场的方向正试探电荷的受力方向正试探电荷的受力方向磁场的方向磁场的方向磁体或电流的受力方向磁体或电流的受力方向小磁针静止时小磁针静止时N N极所指的方向极所指的方向 不能不能.因为因为NN极不能单独存在。小磁针静极不能单独存在。小磁针静止时所受的合力为零，因而不能用测量止时所受的合力为零，因而不能用测量NN极受极受力的大小来确定磁场的大小。力的大小来确定磁场的大小。

5、问题问题1 1：磁场的大小能否从小磁针受力的磁场的大小能否从小磁针受力的情况来研究情况来研究?问题问题2 2：磁场不仅能对磁体有作用力磁场不仅能对磁体有作用力,还对还对通电导体有作用力通电导体有作用力.能否用很小一段通电能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱导体来检验磁场的强弱?电流元：电流元：很短的一段通电导线中的电流很短的一段通电导线中的电流I I与导与导线长度线长度L L的乘积的乘积IL.IL.方法：方法：用检验电流元来研究磁场强弱用检验电流元来研究磁场强弱 思思考考：通通电电导导线线受受到到的的磁磁场场力与哪些因素有关力与哪些因素有关?导导线线长长度度、电电流流大大小小、磁磁场场的的不

6、不同同、放放置置的的位位置置（导导线线与与磁磁场场方方向向平平行行、垂垂直直及及任任意夹角受力情况不同）意夹角受力情况不同）二二.磁感应强度的大小磁感应强度的大小理想模型理想模型实验方法实验方法:控制变量法控制变量法1 1、保持磁场和通电导线的长度不变，、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电改变电流流的大小。的大小。2 2、保持磁场和导线中的电流不变，、保持磁场和导线中的电流不变，改变改变通电通电导线的导线的长度长度。u实验方案实验方案结论：结论：在通电导线的长度和磁场不变时，在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的磁场力就越大。电流越大，导线所受的磁场力就越大。结论：结论：在通电导

7、线的电流和磁场不变时，导在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的磁场力就越大。线越长，导线所受的磁场力就越大。现象：现象：导线越长，导线的偏角越大。导线越长，导线的偏角越大。现象：现象：电流越大，导线的偏角越大。电流越大，导线的偏角越大。精确的实验研究表明：精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向通电导线与磁场方向垂直垂直时，它受力的大小既与导线的长度时，它受力的大小既与导线的长度L 成正比，又成正比，又与导线中的电流与导线中的电流I 成正比，即与成正比，即与I和和L的乘积的乘积 IL 成成正比。正比。磁感应强度磁感应强度1、定义：、定义：3、单位：、单位：4、方向：、方向：在磁场中在

8、磁场中垂直于磁场方向垂直于磁场方向的通电导线，所受的通电导线，所受的磁场力的磁场力F跟电流跟电流I和导线长度和导线长度L的乘积的乘积IL的的比值叫磁感应强度比值叫磁感应强度在国际单位制中在国际单位制中,磁感应强度的单位是磁感应强度的单位是特斯特斯拉拉,简称特简称特,国际符号是国际符号是T1T=1N/Am磁感应强度是矢量磁感应强度是矢量,方向与该点磁场的方向一致方向与该点磁场的方向一致2、定义式：、定义式：（1）磁感应强度由通电导线的长度、电流）磁感应强度由通电导线的长度、电流及导线受力决定吗？及导线受力决定吗？5、理解、理解（2）用）用B=F/IL计算时，要注意什么问题？计算时，要注意什么问题

9、？导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者必须垂直。通电导线与磁场方向垂直时受到者必须垂直。通电导线与磁场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零。磁场力最大，平行时为零。磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量，跟磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量，跟磁场中是否存在通电导线无关。磁场中是否存在通电导线无关。B与与L、I、F无无关，与场源和该点在场中的位置有关。关，与场源和该点在场中的位置有关。（3 3）你对电流元如何理解？）你对电流元如何理解？理想模型理想模型（4 4）B反映什么性质？反映什么性质？物理意义：物理意义：B是表示磁场强弱和方向的是表示磁场强弱

10、和方向的 物理量，物理量，B的大小表示磁场的强弱的大小表示磁场的强弱；B不仅不仅 能反映磁场的强弱，还能反映磁场具有方向能反映磁场的强弱，还能反映磁场具有方向 性性,B是描述磁场力的性质的物理量，是是描述磁场力的性质的物理量，是矢量矢量。（5 5）你你认认为为电电场场力力（磁磁场场力力）在在方方向向上上与与电电场场强度（磁感应强度）有何关系？强度（磁感应强度）有何关系？（6 6）若若在在某某一一点点同同时时存存在在几几个个磁磁场场，则则该该点点的的磁感应强度磁感应强度B B如何？如何？若某一空间同时存在几个磁场，空间的磁场应若某一空间同时存在几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁

11、感应强度为由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为B B，则有：，则有：B B=B B1 1+B B2 2+B B3 3（矢量和）（矢量和），用，用平行四边形法则运算平行四边形法则运算电场强度方向规定为正电荷受力方向；电场强度方向规定为正电荷受力方向；磁感应强度方向规定为小磁针北极受力方向，磁感应强度方向规定为小磁针北极受力方向，与电流受力方向垂直。与电流受力方向垂直。1、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（）A通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线

12、受力的大小和方向无关D2 2、下列说法中错误的是（、下列说法中错误的是（）A A磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流流I I、长为、长为L L的一小段导线放在该处时所受磁场力的一小段导线放在该处时所受磁场力F F与与I I、L L的乘积的比值的乘积的比值B B一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场则该处一定没有磁场C C一小段通电导线放在磁场中一小段通电导线放在磁场中A A处时受磁场力处时受磁场力比放在比放在B B处大，则处大，则A A处磁感应强度比处磁感应强度比B B处的磁感应处的磁感应强度大强

13、度大D D因为因为B=F/ILB=F/IL，所以某处磁感应强度的大小，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线与放在该处的通电小段导线IL IL乘积成反比乘积成反比ABCD0.1T3 3、一根导线长、一根导线长0.2m0.2m，通过，通过3A3A的电流，的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是垂直放入磁场中某处受到的磁场力是610610-2-2NN，则该处的磁感应强度，则该处的磁感应强度B B的大的大小是小是_；如果该导线的长度和电；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是的大小是_。0.1T4.4.磁磁场场中中放放一一根根与与磁磁场

14、场方方向向垂垂直直的的通通电电导导线线，它它的的电电流流强强度度是是2.5 2.5 A A，导导线线长长1 1 cmcm，它它受受到到的的安安培培力力为为510510-2-2 NN，则则这这个个位位置置的的磁磁感感应应强强度度是多大？是多大？5.5.接接上上题题，如如果果把把通通电电导导线线中中的的电电流流强强度度增增大大到到5A5A时时，这这一一点点的的磁磁感感应应强强度度应应是是多多大大？该该通通电导线受到的力是多大？电导线受到的力是多大？注意：计算时要统一用国际单位制。注意：计算时要统一用国际单位制。解答：解答：解答：磁感应强度解答：磁感应强度B B是由磁场和空间位置（点）决定的，是由磁

15、场和空间位置（点）决定的，和导线的长度和导线的长度L L、电流、电流I I的大小无关，所以该点的磁感应的大小无关，所以该点的磁感应强度是强度是2 T.2 T.根据根据F=BILF=BIL得，得，F=2 5 0.01=0.1NF=2 5 0.01=0.1NC C5 5、关于磁感应强度，下列说法正确的是（、关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A A、由、由B=F/ILB=F/IL可知可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流电导线中电流I I的减小而增大的减小而增大B B、由、由B=F/ILB=F/IL可知可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通磁场中某处的磁感应强

16、度大小随通电导线所受的磁场力电导线所受的磁场力F F的增大而增大的增大而增大C C、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零一定为零D D、放置在磁场中、放置在磁场中1m1m长的通电导线，通入长的通电导线，通入1A1A的电流，受的电流，受到的安培力为到的安培力为1N1N，则该处的磁感应强度就是，则该处的磁感应强度就是1T1T6 6、下列说法正确的是、下列说法正确的是（）A A、磁场中某处磁感应强度的大小，等于长为磁场中某处磁感应强度的大小，等于长为L L通以电流通以电流I I的一小段导线放在该处时所受磁场力的一小段导线放在该处时所受磁场

17、力F F与与ILIL乘积的比值乘积的比值B B、同一根导线，通有相同的电流，受到磁场力大的地方、同一根导线，通有相同的电流，受到磁场力大的地方磁感应强度大磁感应强度大C C、因为、因为B=F/ILB=F/IL，所以磁场中某处的磁感应强度的大小与，所以磁场中某处的磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力放在该处的导线所受磁场力F F的大小成正比，与的大小成正比，与ILIL的大小的大小成反比成反比D D、磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线、磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线的长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关的长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关D D0.1T0

18、.1T7 7、一根导线长、一根导线长0.2m0.2m，通入，通入3A3A的电流，垂直放入磁场中某的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是处受到的磁场力是610610-2-2N N，则该处的磁感应强度，则该处的磁感应强度B B的大的大小是小是 ；如果该导线的长度和电流都减小一；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是半，则该处的磁感应强度的大小是 。0.1T0.1T8 8、有一小段通电导线、有一小段通电导线,长为长为1cm,1cm,电流为电流为5A,5A,把它置于磁把它置于磁场中某点场中某点,受到的磁场力为受到的磁场力为0.1N,0.1N,则该点的磁感应强度则该点的磁感应强度

19、B B一定是一定是()()A A、B=2TB=2TB B、B 2TB 2TC C、B 2TB 2TD D、以上情况都有可能、以上情况都有可能C C9 9、在磁场中的同一位置、在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线先后引入长度相等的直导线a a和和b b，a a、b b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受的力也不一样，下面的几幅图像表现的是导线所受的此所受的力也不一样，下面的几幅图像表现的是导线所受的力力F F与通过导线的电流与通过导线的电流I I的关系。的关系。a a、b b各自有一组各自有一组F F、I I数据，

20、数据，在图像中各描出一个点。在在图像中各描出一个点。在A A、B B、C C、D D四幅图中，正确的是四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅（哪一幅或哪几幅（）abOIFabOIFbIFaObIFaOABCD答案：答案：BCBC1010、磁磁场场中中放放一一根根与与磁磁场场方方向向垂垂直直的的通通电电导导线线，它它的的电电流流强强度度是是2.5 2.5 A A，导导线线长长1 1 cmcm，它它受受到到的的作作用用力力为为510510-2-2 N N，则则这个位置的磁感应强度是多大？这个位置的磁感应强度是多大？解答：解答：1111、接接上上题题，如如果果把把通通电电导导线线中中的的电电流流强强度度增

21、增大大到到5A5A，这这一一点点的的磁磁感感应应强强度度应应是是多多大大？该该通通电电导导线线受受到到的的作作用用力力是是多多大大？注意：计算时要统一用国际单位。注意：计算时要统一用国际单位。解答：解答：磁感应强度磁感应强度B B是由磁场和空间位置（点）决定的，和是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度导线的长度L L、电流、电流I I的大小无关，所以该点的磁感应强度仍的大小无关，所以该点的磁感应强度仍是是2 T2 T。根据根据F=BILF=BIL得，得，F=250.01N=0.1NF=250.01N=0.1N12、有关磁感应强度、有关磁感应强度B的方向说法正确的是（的方向说法正确的是（）

22、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的方向与小磁针的方向与小磁针N极的受力方向一致极的受力方向一致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的方向垂直于该处磁场的方向的方向垂直于该处磁场的方向B13、关于磁感应强度大小下列说法正确的是（、关于磁感应强度大小下列说法正确的是（）A、通电导线所受磁场力大的地方磁感应强度一定大、通电导线所受磁场力大的地方磁感应强度一定大B、垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感、垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感 应强度的方向应强度的方向C、放在同一磁场中两根通电导线中电流相等时受力、放在同一磁场中

23、两根通电导线中电流相等时受力 大小一定相等大小一定相等D、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通 电导线受力的大小和方向无关电导线受力的大小和方向无关D14、关于磁感应强度、关于磁感应强度B=下列说法正确的是下列说法正确的是A、磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电、磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电 流流I的减小而增大的减小而增大B、磁场中的某处的磁感应强度大小随通电导线、磁场中的某处的磁感应强度大小随通电导线 所受的磁场力所受的磁场力F的增大而增大的增大而增大C、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应

24、强 度不一定为零度不一定为零D、放置在磁场中、放置在磁场中1m长的通电导线，通过长的通电导线，通过1A的电的电 流，受到的安培力为流，受到的安培力为1N，则该处的磁感应强，则该处的磁感应强 度就是度就是1TC15、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A、磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小、磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小 段通电导线放在该点，导线受到的磁场力段通电导线放在该点，导线受到的磁场力F与该导与该导 线的长度线的长度L，通过的电流，通过的电流I乘积乘积IL的比值，即为该处的比值，即为该处 磁感应强度的大小。磁感应强度的大小。B、通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应、通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应 强度一定为零强度一定为零C、磁感应强度、磁感应强度B=只是定义式，它的大小取决于只是定义式，它的大小取决于 场源以及磁场中的位置，与场源以及磁场中的位置，与I I、L以及通电导线在磁场以及通电导线在磁场 中的方向无关中的方向无关D、通电导线所受磁场力的大小与磁感应强度的大小无关、通电导线所受磁场力的大小与磁感应强度的大小无关C