选修3-1__3.2_磁感应强度

1、第三章第三章 磁场磁场思考思考:怎样认识和描述磁场怎样认识和描述磁场 的方向与强弱呢？的方向与强弱呢？磁体有磁体有N、S极极同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引磁场磁场强弱强弱方向方向磁感应磁感应强度强度如何定义磁感应强度的如何定义磁感应强度的大小和方向？大小和方向？是否类似电场的研究方法是否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力来确定分析磁体或电流在磁场中所受的力来确定磁场强弱和方向呢磁场强弱和方向呢?电荷有电荷有正、负正、负同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引电场电场强弱强弱方向方向电场电场强度强度QqF方向方向正电荷正电

2、荷受力方受力方向向试探电荷大小大小FEq观察小磁针北极指向归纳方向一、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，NN极所指的方极所指的方向向规定规定为该点磁感应强度的方向，简称磁为该点磁感应强度的方向，简称磁场方向场方向。 不能不能.因为因为N极不能单独存在。极不能单独存在。小磁针静止时所受的合力为零，因小磁针静止时所受的合力为零，因而不能用测量而不能用测量N极受力的大小来确极受力的大小来确定磁感应强度的大小定磁感应强度的大小问题：问题：磁感应强度的大小能否从小磁磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究针受力的情况来研究?问题：问题：磁场不仅能

3、对磁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还对通电导体有作用力. .能否用很短能否用很短的一段通电导体来检验磁场的强弱的一段通电导体来检验磁场的强弱?电流元：电流元： 的一段通电导线中的电流的一段通电导线中的电流I与导线长度与导线长度L的乘积的乘积IL.方法：用方法：用检验电流元检验电流元来研究磁场强弱来研究磁场强弱 二、磁感应强度的大小二、磁感应强度的大小理想模型理想模型很短很短1、安培力、安培力磁场对电流的作用力叫安培力。磁场对电流的作用力叫安培力。实验表明实验表明：（1）当通电导线与磁场方向垂直时，）当通电导线与磁场方向垂直时，电流受到的安培力最大；电流受到的安培力

4、最大；（2）当通电导线与磁场方向平行时，）当通电导线与磁场方向平行时，电流受到的安培力为零；电流受到的安培力为零；（3）当通电导线与磁场方向斜交时，）当通电导线与磁场方向斜交时，电流受到的安培力介于最大值和零电流受到的安培力介于最大值和零之间。之间。BI IBI IBI I 2、安培力的大小、安培力的大小实验现象：实验现象：4123I（1）保持电流）保持电流I不变，改变导线通电不变，改变导线通电 部分的长度部分的长度L，讨论，讨论F与与L的系；的系；（2）保持导线通电部分的长度）保持导线通电部分的长度L不不 变，改变电流变，改变电流I的大小，讨论的大小，讨论F与与I 的关系。的关系。实验结论：

5、实验结论：F与与I成正比，成正比，F与与L成正比，即成正比，即F与与IL的乘积成正比。的乘积成正比。公式表示：公式表示：F=BIL F=BIL 即即思考：比值思考：比值B有什么物理意义？有什么物理意义？ B由磁场本身决定，与放入的通电导线无关由磁场本身决定，与放入的通电导线无关 。ILFB ILF 3、磁感强度（、磁感强度（B）：）：（1）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安 培力培力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的比值叫做磁感应强的比值叫做磁感应强 度，简称磁感强度。度，简称磁感强度。 （2）定义式：）定义

6、式： （3）单位：特斯拉，简称）单位：特斯拉，简称“特特”，符号，符号T，1T=1N/Am（4）磁感强度的方向：该点的磁场方向）磁感强度的方向：该点的磁场方向（5）磁感强度是矢量：反映磁场的强弱和方向。）磁感强度是矢量：反映磁场的强弱和方向。思考：如何形象地表示磁感应强度的大小和方向？思考：如何形象地表示磁感应强度的大小和方向？ILFB 1 1、磁感应强度的方向、磁感应强度的方向小磁针静止时北极所指的方向或小磁针北极受力的方向，就小磁针静止时北极所指的方向或小磁针北极受力的方向，就是该点磁感应强度的方向。是该点磁感应强度的方向。( (磁场方向磁场方向) )2 2、磁感应强度的大小、磁感应强度的

7、大小定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力力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定义式：定义式： 物理意义：磁感应强度物理意义：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。 单位：特斯拉，简称特，国际符号是单位：特斯拉，简称特，国际符号是T T。1 T=1 磁感应强度是矢量。磁感应强度是矢量。mAN小结：小结：FBIL如果不垂直放入？如果不垂直放入？ B与与F方向怎样？方向怎样？【例例1 1】在匀强磁场中有一根长在匀强磁场中有一根长0.4m0

8、.4m的通电导线，导线的通电导线，导线中的电流为中的电流为20A20A，这条导线与磁场方向垂直，所受的磁，这条导线与磁场方向垂直，所受的磁场力场力0.015N0.015N，求求: : （1 1）磁感应强度的大小是多少？磁感应强度的大小是多少？ （2 2）当电流减少）当电流减少10A10A，而长度增加，而长度增加0.2m0.2m通电导线通电导线所受的力大小是多少？所受的力大小是多少？解析解析(1)(1)由磁感应强度的定义式由磁感应强度的定义式 B=F/ILB=F/IL 得得 B=0.0019TB=0.0019T(2)(2)当导线的长度增加当导线的长度增加0.2m0.2m和电流减小和电流减小10A

9、10A，磁感应强，磁感应强度的大小不变，所以导线所受磁场的作用力大小为度的大小不变，所以导线所受磁场的作用力大小为F=BIL=0.114NF=BIL=0.114N例例1、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是、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磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中

10、的通电导线受力的大小和方向无关线受力的大小和方向无关D 2、下列说法中错误的是（、下列说法中错误的是（ ）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、长为、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场的一小段导线放在该处时所受磁场力力F与与I、L的乘积的比值的乘积的比值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处时受磁场力处时受磁场力比放在比放在B处大，则处大，则A处磁感应强度比处磁感应强度比B处的磁感处的磁感应强度大应强度大D因为因为B

11、 =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乘积成反比乘积成反比3、一根导线长、一根导线长0.2m，通过，通过3A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610-2N，则该处的磁感应强度，则该处的磁感应强度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_。 4.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是流强度是2.5 A，导线长，导线长1 cm，它受到的安培力为，它受到的安培力为510-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？，则这个位置的磁感应强度是多大？5.接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，时，这一点的磁感应强度应是多大？该通电导线受到的安这一点的磁感应强度应是多大？该通电导线受到的安培力是多大？培力是多大？注意：计算时要统一用国际单位