物理 第三章 磁场 3.2 磁感应强度 新人教版选修3-1 .ppt

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1、3.2磁感应强度磁感应强度l1 1、磁场存在强弱、磁场存在强弱l2 2、磁场具有方向、磁场具有方向l探究的问题探究的问题l寻找描述磁场强弱和方向的物理量寻找描述磁场强弱和方向的物理量3.2磁感应强度磁感应强度类比类比 借鉴借鉴电场强度的方向如何规定的？物理学中规定正电荷的受力方向就是该点的电场强度的方向。让小磁针处于条形磁铁产生让小磁针处于条形磁铁产生的磁场中，会发现什么？的磁场中，会发现什么？那么我们如何规定磁场中某那么我们如何规定磁场中某一点的磁场方向呢？一点的磁场方向呢？一、磁感应强度的方向一、磁感应强度的方向物理学规定：物理学规定：小磁针小磁针静止静止时时NN极的指向极的指向小磁针小磁

2、针NN极极(北极北极)的的受力受力方向方向规定为该点的规定为该点的磁感应强度的方向磁感应强度的方向,简称简称磁场的方向磁场的方向关于磁场的方向，下列说法正确的是关于磁场的方向，下列说法正确的是（）A A与小磁针在磁场中的受力方向相同与小磁针在磁场中的受力方向相同B B与放在该点的小磁针北极受到的磁场力与放在该点的小磁针北极受到的磁场力方向相同方向相同C C与放在该点的小磁针静止时北极所指的与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向相同方向相同D D与小磁针在磁场中转动的方向相同与小磁针在磁场中转动的方向相同BC类比类比 借鉴借鉴电场强度的大小如何定义的？电场强度的大小如何定义的？检验电荷在电场中受

3、到的电场力检验电荷在电场中受到的电场力和检验电荷电荷量的比值就是该和检验电荷电荷量的比值就是该点的电场强度。点的电场强度。1 1、用一个小磁针能确定磁场中、用一个小磁针能确定磁场中某一点的磁感应强度的大吗？某一点的磁感应强度的大吗？为什么？为什么？2、那么应该用什么办法来确定、那么应该用什么办法来确定磁场中某一点的磁感应强度的大磁场中某一点的磁感应强度的大小呢？小呢？3 3、电场中的检验电荷具有什么、电场中的检验电荷具有什么特点？为什么要求它有这样的特点？为什么要求它有这样的特点？特点？4、在磁场强度的探究中选一段、在磁场强度的探究中选一段通电导线可以吗？为什么？通电导线可以吗？为什么？一段一

4、段很短很短的通电导线中的电的通电导线中的电流流I I与导线长度与导线长度L L的乘积的乘积IL IL叫叫电流元电流元认识一个模型认识一个模型电流元电流元相当于电场中相当于电场中的的检验电荷检验电荷。为什么要为什么要很短很短？能否用一段通电导线的受力推能否用一段通电导线的受力推知电流元的受力呢？若果可以知电流元的受力呢？若果可以要满足什么样的条件？要满足什么样的条件？实验探究实验探究通通电电导导线线受受到到的的磁磁场场力力与哪些因素有关与哪些因素有关?猜测猜测导线长度导线长度L L？电流大小电流大小I I？磁场强弱？磁场强弱？实验重要条件：实验重要条件：通电导线与磁场方向通电导线与磁场方向垂直垂

5、直。通过什么方法来探究通通过什么方法来探究通电导线所受的磁场力与几电导线所受的磁场力与几个变量的关系？个变量的关系？实验方法实验方法:控制变量法控制变量法实验探究实验探究（1 1）若保持通电导线的长度）若保持通电导线的长度L L不变，仅改变不变，仅改变电流电流I I的大小，导线的受力的大小，导线的受力F F会怎样呢？会怎样呢？（2 2）若保持电流）若保持电流I I不变，仅改变通电导线不变，仅改变通电导线的长度的长度L L，导线的受力，导线的受力F F会怎样呢？会怎样呢？受力大小怎么测量？受力大小怎么测量？电流大小如何改变？电流大小如何改变？导线长度如何改变？导线长度如何改变？精确实验表明，通电

6、导线和磁场精确实验表明，通电导线和磁场方向方向垂直垂直时，通电导线的所受磁时，通电导线的所受磁场力大小场力大小FIL,FIL,可写为等式：可写为等式：F=ILF=ILB B（式中（式中B B为比例系数）为比例系数）怎么理解怎么理解B这个比例系数？这个比例系数？（1 1）磁场中同一点比值磁场中同一点比值F/ILF/IL具有什具有什么特点？么特点？（2 2）不同磁场或同一磁场中的不不同磁场或同一磁场中的不同点，比值同点，比值F/ILF/IL具有什么特点？具有什么特点？与电场中与电场中F/qF/q类比类比 通电导线通电导线（电流（电流I I）与磁）与磁场场垂直垂直（1 1）磁场中同一点磁场中同一点磁

7、场中同一点磁场中同一点 ，比值，比值，比值，比值F/ILF/ILF/ILF/IL为恒量；为恒量；为恒量；为恒量；F F F F ILILILIL（2 2）不同磁场或同一磁场中的不同点，比值不同磁场或同一磁场中的不同点，比值不同磁场或同一磁场中的不同点，比值不同磁场或同一磁场中的不同点，比值F/ILF/ILF/ILF/IL一般不同一般不同一般不同一般不同;描述了磁场在该点的描述了磁场在该点的性质性质与电场中与电场中F/qF/q类比类比 通电导线通电导线（电流（电流I I）与磁）与磁场场垂直垂直1、定义：、定义：3、单位：、单位：在磁场中在磁场中垂直于磁场方向垂直于磁场方向的通电导线，所受的的通电

8、导线，所受的磁场力磁场力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的比值的比值叫磁感应强度叫磁感应强度在国际单位制中：特斯拉在国际单位制中：特斯拉,符号是符号是T1T=1N/Am2、定义式：、定义式：二、磁感应强度的大小二、磁感应强度的大小该式前提条件：该式前提条件：电流电流I I与磁场与磁场垂直垂直 垂直垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cmL=1cm，电流强度，电流强度I=10AI=10A，若它所受的磁场力，若它所受的磁场力F=0.05NF=0.05N，求：该磁场的磁感应强度，求：该磁场的磁感应强度B B是多少？是多少？再思考：再思考：（

9、1）若导线中电流强度变为）若导线中电流强度变为5A，导线所受到，导线所受到的磁场力多大？磁感应强度的磁场力多大？磁感应强度B又是多少？又是多少？（2）若导线平行磁场方向放置，导线所受到）若导线平行磁场方向放置，导线所受到的磁场力多大？磁感应强度的磁场力多大？磁感应强度B又是多少？又是多少？有有人人根根据据B B=F F/IL IL提提出出：磁磁场场中中某某点点的的磁磁感感应应强强度度B B跟跟磁磁场场力力F F成成正正比比，跟跟电电流流强强度度I I和和导导线线长长度度L L的的乘乘积积IL IL成成反反比比，这这种种提法有什么问题？错在哪里？提法有什么问题？错在哪里？思考与讨论思考与讨论3这

10、种提法不对这种提法不对.比值（比值（F/ILF/IL）在磁场中某）在磁场中某处是一个恒量，它反映了磁场本身的特性，处是一个恒量，它反映了磁场本身的特性，由磁场本身决定，不随由磁场本身决定，不随F F及及ILIL的变化而变的变化而变化化.1 1、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可可知知：磁磁场场中中某某处处的的磁磁感感应应强强度度大大小小随随通电导线中电流通电导线中电流I I的减小而增大的减小而增大B B、由由B=F/ILB=F/IL可可知知：磁磁场场中中某某处处的的磁磁感感应应强强度度大大小小随随通电导线长度通电导线长

11、度L L的增大而减小的增大而减小C C、由由B=F/ILB=F/IL可可知知：磁磁场场中中某某处处的的磁磁感感应应强强度度大大小小随随通电导线所受的磁场力通电导线所受的磁场力F F的增大而增大的增大而增大D D、磁场中某处、磁场中某处B=F/ILB=F/IL是定值，由磁场本身决定的。是定值，由磁场本身决定的。学以致用学以致用D学以致用学以致用2.2.下列说法不正确的是（下列说法不正确的是（）A.A.电荷在某处不受电场力作用时，该处的电场强度一电荷在某处不受电场力作用时，该处的电场强度一定为零定为零B.B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用时，该处的一小段通电导线在某处不受磁场力作用时，该处的磁

12、感应强度一定为零磁感应强度一定为零C.C.把一检验电荷放在电场中某点时，电荷所受电场力把一检验电荷放在电场中某点时，电荷所受电场力与其电量的比值叫该点的电场强度与其电量的比值叫该点的电场强度D.D.把一小段通电导线放在磁场中某处时，该导线所受把一小段通电导线放在磁场中某处时，该导线所受磁场力与其长度与电流强度乘积之比值叫做该处的磁磁场力与其长度与电流强度乘积之比值叫做该处的磁感应强度。感应强度。BD3 3、有一小段通电直导线，长为、有一小段通电直导线，长为1cm1cm，电流强，电流强度为度为5A5A，把它置于磁场中某点，受到的磁，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为场力为0.1N0.1N，则该点

13、的磁感应强度，则该点的磁感应强度B B（）A A一定等于一定等于2T B2T B一定小于一定小于2T2TC C大于等于大于等于2T D2T D以上情况都有可能以上情况都有可能通电导线（电流通电导线（电流I I）与磁场）与磁场垂直垂直时所受磁场力时所受磁场力最大最大学以致用学以致用C1、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？B与与F或或IL有关吗？有关吗？深化理解深化理解2、磁感应强度是矢量还是标量？若在、磁感应强度是矢量还是标量？若在某一点同时存在几个磁场，则该点的某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强度磁感应强度B如何？如何？3、请请比比较较电电场场强强度度的的

14、引引入入和和磁磁感感应应强强度度的引入的异同点。的引入的异同点。1、相同点：都采用、相同点：都采用比值法比值法定义物理量，比值都反定义物理量，比值都反应场的强弱应场的强弱从从方向方向上看，上看，电场力电场力的方向与电场强度方向总是的方向与电场强度方向总是相同相同或是或是相反相反；而而磁场力磁场力方向与磁感应强度方向总是方向与磁感应强度方向总是垂直垂直从从大小大小上看，上看，某检验电荷在电场中某位置受电场力的大小是某检验电荷在电场中某位置受电场力的大小是一定一定的，的，但某电流元在磁场中受的磁场力大小还与电流方向有关，但某电流元在磁场中受的磁场力大小还与电流方向有关，定义式中的定义式中的F是指电流元受力的是指电流元受力的最大值最大值。2、不同点：、不同点：谢谢！谢谢！