高中物理 选修3-1 磁感应强度

1、第三章第三章 磁场磁场重庆市石柱中学校 姚国均2022-2-26第第1页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场磁磁 体体磁磁 体体电电 流流电电 流流磁磁 场场磁磁 体体磁磁 场场电电 流流磁磁 场场2022-2-26第第2页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场磁体有磁体有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

2、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荷受力方受力方向向试探电荷大小大小FEq2022-2-26第第3页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场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2022-2-26第第4页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场 不能不能.因为因为N极不能单独存在。小磁针极不能单独存在。小磁针静止时所受的合力为零，因而不能用测量静止时所受的合力为零，因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小极受力

3、的大小来确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针受力的磁感应强度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：磁场不仅能对磁体有作用力磁场不仅能对磁体有作用力, ,还对通电还对通电导体有作用力导体有作用力. .能否用很短的一段通电导体来能否用很短的一段通电导体来检验磁场的强弱检验磁场的强弱?2022-2-26第第5页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场电流元：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 思考：思考：通电导线受到的通电

4、导线受到的磁场力与哪些因素有关磁场力与哪些因素有关?导线长度导线长度、电流大小电流大小、磁场磁场的不同、的不同、放置的位置（导线放置的位置（导线与磁场方向平行、垂直及任与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）意夹角受力情况不同）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实验方法实验方法: :控制变量法控制变量法2022-2-26第第6页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场2022-2-26第第7页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场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，改改变电流变电流的大小。的大小。2、保持磁场和导线中的电流不变，

5、、保持磁场和导线中的电流不变，改变改变通电导线的通电导线的长度长度。实验方案设计实验方案设计结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越结论：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。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。长，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。2022-2-26第第8页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场1、定义：、定义：3、单位：、单位：4、方向：方向：在磁场中在磁场中垂直于磁场方向垂直于磁场方

6、向的通电导线，所的通电导线，所受的磁场力受的磁场力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的比值叫磁感应强度的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磁感应强度是磁感应强度是矢量矢量, , 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：ILFB磁感应强度磁感应强度2022-2-26第第9页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场2022-2-26第第10页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场3.你对你对电流元电流元如何理解？如何理解？1.

7、磁感应强度由通电导线的长度、电流及导线受力磁感应强度由通电导线的长度、电流及导线受力决定吗？决定吗？B与与L、I、F无关，与场源和该点在场中的位置有关无关，与场源和该点在场中的位置有关理解理解4.反映什么性质？反映什么性质？如果导线很短很短，如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度就是导线所在处的磁感应强度.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？导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者必须垂直。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磁场力最大，平行时为零通电导线与磁场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零 物理意义：

8、物理意义：B是表示磁场强弱和方向的物理量，是描述磁场力是表示磁场强弱和方向的物理量，是描述磁场力的性质的物理量，是矢量。的性质的物理量，是矢量。2022-2-26第第11页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场5.你认为电场力（你认为电场力（磁场力磁场力）在方向上与电场强度（）在方向上与电场强度（磁磁感应强感应强度）有何关系？度）有何关系？6.若在某一点若在某一点同时同时存在几个磁场，则该点的磁感应强存在几个磁场，则该点的磁感应强 度度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，某点的磁感应强度为由这几个磁场叠加而成

9、，某点的磁感应强度为B，则有：，则有：B=B1+B2+B3（矢量和）（矢量和） ，用，用()法则运算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。2022-2-26第第12页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场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

10、导线受力的大小和方向无关例题例题2022-2-26第第13页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场2、下列说法中错误的是（ ）A磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L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，则该处一定没有磁场C一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大，则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大D因为B =F/IL，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比2022-2-26第第14页（共页（共15页）页）第三章第三章 磁场磁场3.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2.5 A，导线长1 cm，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？4.接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，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？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。T 2m 1012.5AN 105ILFB22