人教版高中物理选修2磁感应强度18张ppt省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页电场基本性质是什么？电场基本性质是什么？对放入其中电荷有电场力作用对放入其中电荷有电场力作用磁场基本性质是什么？磁场基本性质是什么？对放入其中磁体或通电导体有磁力作用对放入其中磁体或通电导体有磁力作用电场强度电场强度:试探电荷所受电场力跟电荷量比值试探电荷所受电场力跟电荷量比值 正试探电荷受力方向正试探电荷受力方向怎样描述电场强弱和方向？怎样描述电场强弱和方向？怎样描述磁场强弱和方向？怎样描述磁场强弱和方向？是否类似电场研究方法是否类似电场研究方法,分析磁体或电流分析磁体或电流在磁场中所受力在磁场中所受力,找出表示磁场强弱和方向物找出表示磁场强弱和方向物理量理量?复习类比复习类比第2页怎样怎样描述磁场强弱描述磁场强弱和和方向呢方向呢?电场电场电场力电场力FF/q表示电场强弱表示电场强弱电荷电荷电荷电荷q q q q磁场磁场磁场力磁场力F磁场强弱磁场强弱电流电流电流电流磁体磁体磁体磁体电场强度电场强度E磁场强度磁场强度磁感应强度磁感应强度描述磁场强弱描述磁场强弱和和方向方向第3页电场电场正试探电荷受力方向正试探电荷受力方向磁场磁场磁体或电流受力方向磁体或电流受力方向小磁针小磁针N极受力方向极受力方向一、磁感应强度方向一、磁感应强度方向物理学要求：物理学要求：小磁针小磁针N极极(北极北极)受力方向受力方向或或小磁针小磁针静止静止时时N极指向，要求极指向，要求为该点为该点磁场方向磁场方向,即即磁感应强磁感应强度方向度方向观察小磁针北极指向归纳方向第4页 不能不能.因为因为N极不能单独存在。极不能单独存在。小磁针静止时所受协力为零，因而小磁针静止时所受协力为零，因而不能用测量不能用测量N极受力大小来确定磁极受力大小来确定磁感应强度大小感应强度大小问题：问题：磁感应强度大小能否从小磁针磁感应强度大小能否从小磁针受力情况来研究受力情况来研究?问题：问题：磁场不但能对磁体有作用力磁场不但能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力还对通电导体有作用力.能否用很小能否用很小一段通电导体来检验磁场强弱一段通电导体来检验磁场强弱?第5页电流元：电流元：很短一段通电导线中电流很短一段通电导线中电流I与导与导线长度线长度L乘积乘积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 思思索索：通通电电导导线线受受到到磁磁场力与哪些原因相关场力与哪些原因相关?导导线线长长度度、电电流流大大小小、磁磁场场不不一一样样、放放置置位位置置（导导线线与与磁磁场场方方向向平平行行、垂垂直直及及任任意意夹角受力情况不一样）夹角受力情况不一样）演示方向问题演示方向问题试验方案试验方案二、磁感应强度大小二、磁感应强度大小理想模型理想模型试验方法试验方法:控制变量法控制变量法第6页1、保持磁场和通电导线长度不变，、保持磁场和通电导线长度不变，改变改变电流电流大小。大小。2、保持磁场和导线中电流不变，、保持磁场和导线中电流不变，改变改变通通电导线电导线长度长度。试验方案设计试验方案设计学生设计试验方案学生设计试验方案结论：在通电导线长度和磁场不变时，电流越大，结论：在通电导线长度和磁场不变时，电流越大，导线所受安培力就越大。导线所受安培力就越大。结论：在通电导线电流和磁场不变时，导线越长，结论：在通电导线电流和磁场不变时，导线越长，导线所受安培力就越大。导线所受安培力就越大。现象：电流越大，导线偏角越大。现象：电流越大，导线偏角越大。探究试验探究试验探究试验探究试验逻辑推理逻辑推理逻辑推理逻辑推理第7页改变电流返回方案返回方案第8页逻辑推理逻辑推理逻辑推理逻辑推理F F F F L L L LF F F F I I I IF F F F ILILILILF F=B B ILIL准确试验研究表明：通电导线与磁场方向准确试验研究表明：通电导线与磁场方向垂直垂直时，它时，它受力大小既与导线长度受力大小既与导线长度L 成正比，又与导线中电流成正比，又与导线中电流I 成正比，即与成正比，即与I和和L乘积乘积 IL 成正比。成正比。（2 2）不一样磁场中，比值不一样磁场中，比值不一样磁场中，比值不一样磁场中，比值F/ILF/ILF/ILF/IL普通不一样普通不一样普通不一样普通不一样;（1 1）同一磁场中同一磁场中同一磁场中同一磁场中 ，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第9页磁感应强度磁感应强度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向通电导线，所受通电导线，所受磁场力磁场力F跟电流跟电流I和导线长度和导线长度L乘积乘积IL比值比值叫磁感应强度叫磁感应强度在国际单位制中在国际单位制中,磁感应强度单位是特斯拉磁感应强度单位是特斯拉,简称特简称特,国际符号是国际符号是T1T=1N/Am磁感应强度是矢量磁感应强度是矢量,方向与该点磁场方向一致方向与该点磁场方向一致2、定义式：、定义式：第10页第11页3.你对你对电流元电流元怎样了解？怎样了解？1.磁感应强度由通电导线长度、电流及导线受力决磁感应强度由通电导线长度、电流及导线受力决定吗？定吗？B与与L、I、F无关，与场源和该点在场中位置相关无关，与场源和该点在场中位置相关了解了解4.反应什么性质？反应什么性质？假如导线很短很短，假如导线很短很短，B就是导线所在处磁感应强度就是导线所在处磁感应强度.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？导线电流方向与磁场方向关系，要注意二者必须垂直。通电导线电流方向与磁场方向关系，要注意二者必须垂直。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：物理意义：B是表示磁场强弱和方向物理量，是描述磁场力是表示磁场强弱和方向物理量，是描述磁场力性质物理量，是矢量。性质物理量，是矢量。第12页5.你你认认为为电电场场力力（磁磁场场力力）在在方方向向上上与与电电场场强强度度（磁磁感应强感应强度）有何关系？度）有何关系？6.若若在在某某一一点点同同时时存存在在几几个个磁磁场场，则则该该点点磁磁感感应应强强 度度B怎样？怎样？若某一空间同时存在几个磁场，空间磁场应由若某一空间同时存在几个磁场，空间磁场应由这几个磁场叠加而成，某点磁感应强度为这几个磁场叠加而成，某点磁感应强度为B，则有：则有：B=B1+B2+B3（矢量和）（矢量和），用平行，用平行四边形法则运算四边形法则运算电场强度方向要求为正电荷受力方向；电场强度方向要求为正电荷受力方向；磁感应强度方向要求为小磁针北极受力方向，磁感应强度方向要求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。第13页有有些些人人依依据据B=F/IL提提出出：磁磁场场中中某某点点磁磁感感应应强强度度B跟跟磁磁场场力力F成成正正比比，跟跟电电流流强强度度I和和导导线线长长度度L乘乘积积IL成成反反比比，这这种种提提法有什么问题？错在哪里？法有什么问题？错在哪里？答：这种提法不对答：这种提法不对.因为试验证实，因为试验证实，F和和IL乘积成正比，故比值（乘积成正比，故比值（F/IL）在磁场）在磁场中某处是一个恒量，它反应了磁场本身中某处是一个恒量，它反应了磁场本身特征，不随特征，不随F及及IL改变而改变改变而改变.思索思索第14页1、以下关于磁感应强度大小说法中正确、以下关于磁感应强度大小说法中正确是（是（）A通电导线受磁场力大地方磁感应强度通电导线受磁场力大地方磁感应强度一定大一定大B通电导线在磁感应强度大地方受力一通电导线在磁感应强度大地方受力一定大定大C放在匀强磁场中各处通电导线，受力放在匀强磁场中各处通电导线，受力大小和方向处处相同大小和方向处处相同D磁感应强度大小和方向跟放在磁场中磁感应强度大小和方向跟放在磁场中通电导线受力大小和方向无关通电导线受力大小和方向无关D例题例题第15页2、以下说法中错误是（、以下说法中错误是（）A磁场中某处磁感应强度大小，就是通以电流磁场中某处磁感应强度大小，就是通以电流I、长为、长为L一小段导线放在该处时所受磁场力一小段导线放在该处时所受磁场力F与与I、L乘积比值乘积比值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处磁感应处磁感应强度大强度大D因为因为B=F/IL，所以某处磁感应强度大小与，所以某处磁感应强度大小与放在该处通电小段导线放在该处通电小段导线IL乘积成反比乘积成反比ABCD第16页0.1T3、一根导线长、一根导线长0.2m，经过，经过3A电流，电流，垂直放入磁场中某处受到磁场力是垂直放入磁场中某处受到磁场力是610-2N，则该处磁感应强度，则该处磁感应强度B大小是大小是_；假如该导线长度和电流都减；假如该导线长度和电流都减小二分之一，则该处磁感应强度大小小二分之一，则该处磁感应强度大小是是_。0.1T第17页4.磁磁场场中中放放一一根根与与磁磁场场方方向向垂垂直直通通电电导导线线，它它电电流流强强度度是是2.5 A，导导线线长长1 cm，它它受受到到安安培培力力为为510-2 N，则这个位置磁感应强度是多大？则这个位置磁感应强度是多大？5.接接上上题题，假假如如把把通通电电导导线线中中电电流流强强度度增增大大到到5 A时时，这这一一点点磁磁感感应应强强度度应应是是多多大大？该该通通电电导导线线受受到到安安培培力力是多大？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。解答：解答：解答：磁感应强度解答：磁感应强度B是由磁场和空间位置（点）决定，和导是由磁场和空间位置（点）决定，和导 线长度线长度L、电流、电流I大小无关，所以该点磁感应强度是大小无关，所以该点磁感应强度是2 T.依据依据F=BIL得，得，F=2 5 0.01=0.1N第18页