物理选修3132磁感应强度资料

1、物理选修3132磁感应强度【复习类比复习类比】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如何描述电场的强弱和方向？如何描述电场的强弱和方向？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正试探电荷的受力方向规定为电场的方向正试探电荷的受力方向规定为电场的方向磁场的基本性质是什么？磁场的基本性质是什么？对放入其中的磁体或通电导体有力的作用对放入其中的磁体或通电导体有力的作用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, ,分析磁体或电流在磁场中

2、所分析磁体或电流在磁场中所受的力受的力, ,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? ?1.1.理解和掌握磁感应强度的方向、大小及其单位。理解和掌握磁感应强度的方向、大小及其单位。 2.2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。能用磁感应强度的定义式进行有关计算。3.3.通过实验、类比和分析，体会实验探究的思路方法。通过实验、类比和分析，体会实验探究的思路方法。( (重、难点）重、难点）( (重点）重点）【探究一：磁感应强度的方向探究一：磁感应强度的方向】【探究结论探究结论】 小磁针静止时小磁针静止时北极所指的方向北极所指的方向，规定为该点，规定为该点的磁感应强度的方向，简

3、称的磁感应强度的方向，简称该点的磁场方向该点的磁场方向。问题问题1 1：磁感应强度的大小能否从小磁针：磁感应强度的大小能否从小磁针N N极受力的极受力的情况来研究？情况来研究？不能。因为不能。因为N N极不能单独存在极不能单独存在, ,小磁针静止时所受合小磁针静止时所受合力为零力为零, ,因而不能用测量因而不能用测量N N极的受力情况来确定磁感极的受力情况来确定磁感应强度的大小。应强度的大小。引导：引导：磁场除了对磁体有作用力外，还对通电导线有作用力，磁场除了对磁体有作用力外，还对通电导线有作用力，能否用很小的一段通电导线来检验磁场的强弱呢？能否用很小的一段通电导线来检验磁场的强弱呢？【探究二

4、：磁感应强度的大小探究二：磁感应强度的大小】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与导线长与导线长度度L L的乘积的乘积ILIL叫做电流元叫做电流元. .方法：通过检验电流元来研究磁场强弱方法：通过检验电流元来研究磁场强弱. .实验探究：磁感应强度的大小实验探究：磁感应强度的大小理想模型理想模型猜想：猜想：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关？通电导线受到的磁场力与哪些因素有关？实验方法实验方法: :控制变量法控制变量法导线长度导线长度电流大小、电流大小、磁场的不同磁场的不同放置的位置（导线与放置的位置（导线与磁场方向平行、垂直磁场方向平行、垂直及任意夹角受力

5、情况及任意夹角受力情况不同）。不同）。1.1.保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。2.2.保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的安培力就越大。导线所受的安培力就越大。结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的安培力就越大。导线所受的安培力就越大。现象：电流越大，导线的偏角越大。现象：电流越大，导线的偏角越大。【探究结论探究

6、结论】【推理探究推理探究】精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直垂直时，时，它受力的大小既与导线的长度它受力的大小既与导线的长度L L成正比，又与导线中成正比，又与导线中的电流的电流I I成正比，即与成正比，即与I I和和L L的乘积的乘积 IL IL 成正比。成正比。（1 1）同一磁场中）同一磁场中 ，比值，比值 为恒量；为恒量；ILF ILF（2 2）不同磁场中，比值）不同磁场中，比值 一般不同。一般不同。ILF二、磁感应强度二、磁感应强度(B)(B)1.1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的

7、磁场力的磁场力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的比值叫磁的比值叫磁感应强度。感应强度。3.3.单位：特斯拉（特：单位：特斯拉（特：T T） 1T=1N/(A1T=1N/(A m)m)4.4.方向：磁感应强度是矢量方向：磁感应强度是矢量, ,方向与该点磁场的方向方向与该点磁场的方向一致一致2.2.定义式：定义式：怎样理解这怎样理解这个物理量？个物理量？ILFB 5.5.对磁感应强度的理解对磁感应强度的理解(1)(1)在定义式中，通电导线必须在定义式中，通电导线必须垂直垂直于磁场方向放置。于磁场方向放置。(2)(2)磁感应强度反映磁场本身的特性，其值取决于磁场

8、，磁感应强度反映磁场本身的特性，其值取决于磁场，与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放方向、与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放方向、检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等都无检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等都无关。关。(3)(3)磁感应强度的方向：磁感应强度的方向：小磁针静止时小磁针静止时N N极指向极指向磁感应强度方向。磁感应强度方向。人体感官内的磁场人体感官内的磁场1010131310109 9地磁场在地面附近的平均值地磁场在地面附近的平均值5 510105 5我国研制的作为我国研制的作为磁谱仪核心部件磁谱仪核心部件的大型永磁体中心的大型永磁体中心0.13460.

9、1346电动机或变压器铁芯中的磁场电动机或变压器铁芯中的磁场0.80.81.71.7电视机偏转线圈内电视机偏转线圈内约约0.10.1实验室使用的最强磁场实验室使用的最强磁场瞬时瞬时10103 3恒定恒定3737中子星表面磁场中子星表面磁场10106 610108 8原子核表面原子核表面约约10101212一些磁场的磁感应强度一些磁场的磁感应强度/T【规律比较规律比较】磁感应强度磁感应强度B B与电场强度与电场强度E E的比较的比较FILFq(1)(1)电场力为零，该处电场强度为零；磁场力为零，电场力为零，该处电场强度为零；磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零。该处磁感应强度不一定为零。(2)(

10、2)某点电场强度方向即为放在该处的正电荷所受电某点电场强度方向即为放在该处的正电荷所受电场力的方向；某处磁感应强度的方向却不是放在该处场力的方向；某处磁感应强度的方向却不是放在该处的通电导体的受力方向。的通电导体的受力方向。(3)(3)在电场中某一确定的位置放置一个检验电荷，该在电场中某一确定的位置放置一个检验电荷，该电荷受到的电场力是惟一确定的；在磁场中某一确定电荷受到的电场力是惟一确定的；在磁场中某一确定的位置放入一段导线，电流受到的磁场力还与导线放的位置放入一段导线，电流受到的磁场力还与导线放置的方向及电流方向有关。置的方向及电流方向有关。【电场强度和磁感应强度的区别电场强度和磁感应强度

11、的区别】对点训练对点训练 关于磁感应强度下列说法中正确的是关于磁感应强度下列说法中正确的是( )( )A A由由B= B= 知，磁场中某点的磁感应强度的大小与知，磁场中某点的磁感应强度的大小与ILIL的乘积成反比，与的乘积成反比，与F F成正比成正比B B无论无论I I的方向如何都可由的方向如何都可由B= B= 求磁感应强度的大小求磁感应强度的大小C C磁场中某处磁感应强度方向与小磁针在该处所受的磁场中某处磁感应强度方向与小磁针在该处所受的磁场力的方向相同磁场力的方向相同D.D.磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关定

12、的，而与有无检验电流无关ILFILF【解析解析】选选D D。磁感应强度由磁场本身以及在磁场中。磁感应强度由磁场本身以及在磁场中的位置共同决定，与磁场力的大小、电流元的大小的位置共同决定，与磁场力的大小、电流元的大小无关，无关，A A错，错，D D对，只有当通电导线沿垂直磁场方向对，只有当通电导线沿垂直磁场方向放置时，放置时，B= B= 才成立，才成立，B B错，磁场中某点的磁感应错，磁场中某点的磁感应强度方向与该点的小磁针北极受力方向相同，强度方向与该点的小磁针北极受力方向相同，C C错。错。FIL磁感应强度磁感应强度1.1.物理意义：物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量。磁感应强

13、度是表示磁场强弱和方向的物理量。2.2.方向：方向：小磁针静止时小磁针静止时N N极所指的方向为该处磁感应强度的方向。极所指的方向为该处磁感应强度的方向。3. 3. 大小：大小：B=B=4.4.条件：条件： 电流电流I I 和磁场方向垂直。和磁场方向垂直。FIL1.1.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= B= 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= B= 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所

14、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1 m1 m长的通电导线，通入长的通电导线，通入1 A1 A的电流，的电流，受到的安培力为受到的安培力为1 N1 N，则该处的磁感应强度就是，则该处的磁感应强度就是1 T1 TC CILFILF2.2.（多选）（多选）一小段通电直导线垂直磁场方向放入一蹄一小段通电直导线垂直磁场方向放入一蹄形磁铁两磁极间，图中能够正确反映各量关系的是形磁铁两磁极间，图中能够正确反映各量关系的是 ( )( )【解题

15、关键解题关键】磁感应强度由磁场本身因素决定，不随磁感应强度由磁场本身因素决定，不随F F及及ILIL的的变化而变化；由磁感应强度的定义式的变形式变化而变化；由磁感应强度的定义式的变形式F=ILBF=ILB可以知道可以知道F F与与ILIL成正比，成正比，L L一定时，一定时，F F与与I I成正比。成正比。BCBC3.3.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 A2.5 A，导线长，导线长1 cm1 cm，它受到的作用力为，它受到的作用力为5 51010-2-2 N 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

16、度是多大？22F5 10 NB2 TIL2.5 A 1 10 m 解析：解析：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。4.4.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 A5 A，这一点的磁感应强度应是多大？该通电导，这一点的磁感应强度应是多大？该通电导线受到的作用力是多大？线受到的作用力是多大？解析：解析：磁感应强度磁感应强度B B是由磁场和空间位置（点）决定是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度的，和导线的长度L L、电流、电流I I的大小无关，所以该点的大小无关，所以该点的磁感应强度仍是的磁感应强度仍是2 T2 T。根据根据F=BILF=BIL得，得，F=2F=25 50.01 N=0.1 N0.01 N=0.1 N5.5.长长10cm10cm的通电直导线，通过的通电直导线，通过1A1A的电流，在磁场强的电流，在磁场强弱、方向一样的空间弱、方向一样的空间( (匀强磁场匀强磁场) )中某处受到的磁场中某处受到的磁场力