第二节磁感应强度

1、电场强度是如何定义的？其定义式是什么？电场强度是如何定义的？其定义式是什么？ 电场电场对其中的电荷有电场力的作用，研究电场对其中的电荷有电场力的作用，研究电场的强弱，的强弱，从分析电荷在电场中的受力从分析电荷在电场中的受力情况着手，情况着手，找到表示电场强弱的物理量，即找到表示电场强弱的物理量，即电场强度。电场强度。试探电荷受力与其电荷量的比值试探电荷受力与其电荷量的比值电场强弱怎么表示的？电场强弱怎么表示的？qFE 思考：磁感应强度的大小能否从小磁思考：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？不能不能. .因为因为N N极不能单独存在极不能单独存在. .小小磁针静止

2、时是所受的合力为零磁针静止时是所受的合力为零, ,因而不因而不能用测量能用测量N N极受力的大小来确定磁感应极受力的大小来确定磁感应强度的大小强度的大小磁场磁场不仅具有方向性，而且有不仅具有方向性，而且有强弱强弱的不同。的不同。 磁场磁场对其中的电流有磁场力的作用，研究磁对其中的电流有磁场力的作用，研究磁场的强弱，要场的强弱，要从分析电流在磁场中的受力从分析电流在磁场中的受力情情况着手，找出表示磁场强弱的物理量。况着手，找出表示磁场强弱的物理量。ILIL时，时，F F安安=0=0ILIL时，时，F F安安最大最大I I与与L L斜交时，斜交时， 0 0F F安安F F安安最大最大 I II I

3、I I一、磁场对电流的作用（安培力）一、磁场对电流的作用（安培力） 1. 1. 安培力跟哪些因素有关：安培力跟哪些因素有关： (1) (1) 与通电导线在磁场中放置的方向有关与通电导线在磁场中放置的方向有关 2.2. 归纳：归纳：在电流方向与磁场方向垂直时，安培在电流方向与磁场方向垂直时，安培力力FI L,FI L,可表示为可表示为 F FBIL BIL 或或 B=F/ILB=F/IL在电流方向与磁场方向在电流方向与磁场方向垂直垂直时时(2) (2) 与电流与电流大小大小有关，精确实有关，精确实验表明验表明FIFI(3) (3) 与通电导线在磁场中的与通电导线在磁场中的长度长度有关，有关，精确

4、实验表明精确实验表明FLFL分析：分析：(1) (1) 在在同一磁场同一磁场，不管，不管I I、L L怎样改变，怎样改变，比值比值B B保持保持不变不变；不同的磁场，比值不同的磁场，比值B B一般不同。一般不同。(2) B(2) B与与F F、I I和和L L无关，只由磁场本身的性质决定无关，只由磁场本身的性质决定，且比，且比值（常量）越大，表示该点的磁场越强。值（常量）越大，表示该点的磁场越强。二、磁感应强度二、磁感应强度B B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，的通电导线，所受的安培力所受的安培力F F跟电流跟电流I I和导线长度和导线长度L L的乘的乘积积IL IL的

5、比值叫磁感应强度。的比值叫磁感应强度。 1. 1.定义定义: :定义式定义式: :F:F:是电流与磁场方向垂直是电流与磁场方向垂直时受到的力时受到的力I: I:导线中电流大小导线中电流大小L: L:导线长度导线长度ILFB 决定因素：决定因素：由磁场决定，与由磁场决定，与F F、I I、L L无关无关单位单位: :特斯拉特斯拉 符号符号T,1T=1N/(AT,1T=1N/(Am)m)矢量性矢量性: :B B的方向与该点磁场方向相同的方向与该点磁场方向相同矢量叠加矢量叠加-平行四边形定则平行四边形定则是安培是安培力的方力的方向吗向吗? ?磁感线磁感线的切线方向表示的切线方向表示B B的方向；疏密

6、程的方向；疏密程度表示度表示B B的大小。的大小。2.理解： FILB意义：意义：描述磁场的强弱和方向描述磁场的强弱和方向磁感线：磁感线：在磁场中画出一系列有方向在磁场中画出一系列有方向 的闭合曲的闭合曲线（从线（从N N极出来到极出来到S S极进去），且使曲线上每一极进去），且使曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。也就是在该点的切线方向表示该点的磁场方向。也就是在该点放上小磁针，静止时点放上小磁针，静止时N N极的指向或极的指向或N N极的受力极的受力方向。方向。ABC磁感线是不存在、不相交的闭合曲线。磁感线是不存在、不相交的闭合曲线。磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。磁感线某点

7、的切线方向表示该点的磁场方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线的疏密表示磁场的强弱。匀强磁场的磁感应强度的大小、方向都一样，匀强磁场的磁感应强度的大小、方向都一样，磁感线是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的磁感线是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线，存在于两异名磁极间和通电螺线管的内部直线，存在于两异名磁极间和通电螺线管的内部磁感线都是闭合曲线磁感线都是闭合曲线. .在磁体外，磁感线都是在磁体外，磁感线都是由由N N极出发，进入极出发，进入S S极，在磁体内部磁感线由极，在磁体内部磁感线由S S极极指向指向N N极极. .二、几种常见磁场二、几种常见磁场NS条形磁铁条形磁铁直线电流周围磁

8、场直线电流周围磁场（右手螺旋定则）（右手螺旋定则）安培定则：安培定则：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。向就是磁感线的环绕方向。磁感线为以导线上的各磁感线为以导线上的各点为圆心的同心圆，且点为圆心的同心圆，且在跟导线垂直的平面上在跟导线垂直的平面上直线电流直线电流 直线电流的磁场的立体、顶视、底视、正视直线电流的磁场的立体、顶视、底视、正视图图环形电流周围磁场环形电流周围磁场安培定则安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，让右手弯曲的四指和环形电

9、流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。心轴线上磁感线的方向。环形电流的环形电流的磁场可等效磁场可等效为小磁针或为小磁针或条形磁铁条形磁铁通电螺旋管周围磁场通电螺旋管周围磁场等效等效安培定则：安培定则：用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）（大拇指指向螺旋管北极）任何物质的分子中都存在环形电流任何物质的分子中都存在环形电流分子电流，分子电流，分

10、子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。分子电分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的流实际上是由核外电子绕核运动形成的未被磁化的铁棒未被磁化的铁棒磁化后的铁棒磁化后的铁棒3.3.匀强磁场匀强磁场磁感应强度的磁感应强度的大小大小和和方向处处相同方向处处相同磁感线磁感线是什么是什么样的？样的？磁感线是一簇磁感线是一簇平行平行的、的、等距等距的直线的直线实例：实例：四、安培力的大小和方向四、安培力的大小和方向1. 1.大小：大小： F=BILF=BIL(1)(1)适用条件：适用条件：匀强磁场匀强磁场 导线与磁场方向垂直。导线与磁场方向垂直。2.2.方向方向:

11、:F F既与既与磁场磁场方向垂直方向垂直, ,又与又与电流电流方向方向垂直垂直(2) 2) 扩展：扩展：在非匀强磁场中，公式在非匀强磁场中，公式F=BILF=BIL仅适仅适用于很短的一段通电导线。用于很短的一段通电导线。 导线与磁场方向不垂直，导线与磁场方向不垂直，L L为等效长度。为等效长度。伸开左手，使大拇指跟其余四伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，一个平面内，把手放入磁场中，让让磁感线磁感线垂直穿入垂直穿入手心手心，并使，并使伸开的伸开的四指四指指向指向电流的方向电流的方向，那么，那么，大拇指大拇指所指的方向就是所指的方向就是通电导线在磁场中所受通电导线在磁场中所受安培力安培