磁感应强度学案.doc

3.2磁感应强度

【学习目标】
1.通过实验、类比和分析，寻找描述磁场强弱和方向的物理量--------磁感应强度。
2.进一步体会通过比值法定义物理量的方法。
3.知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小，定义式和单位。
【重点】磁感应强度的大小、方向、定义式
【难点】磁感应强度概念的建立
【学习过程】
一、复习类比：
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
如何描述电场的强弱和方向？ 电场强度: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
磁场的基本性质是什么？ 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用
如何描述磁场的强弱和方向？ 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,找出表示磁场强弱和方向的物理量?
二、新课教学
1、磁感应强度的方向
物理学规定：
小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向，规定为该点的磁场方向, 即磁感应强度的方向
问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
不能.因为N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N极受力的大小来确定磁感应强度的大小
问题：磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力.能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱?
2、磁感应强度的大小
〖理想模型〗电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL.
实验方案设计
1、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小（同一块磁铁）
现象：电流越大，导线的偏角越大。
数据记录：
F/N
0.04
0.08
0.12
0.16
I/A
0.21
0.41
0.64
0.81
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。
F∝I
2、保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度
数据记录：

L
2L
3L
F/N
0.08
0.16
0.24
I/A
0.36
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。
F∝L
即 F∝IL
进一步研究发现（1）同一磁场中，比值F/IL为恒量；
（2）不同磁场中，比值F/IL一般不同;
精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L 成正比，又与导线中的电流I 成正比，即与I和L的乘积 IL 成正比。
磁感应强度
1、定义：
在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度
2、定义式：
3、单位：
在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T
4、方向：
磁感应强度是矢量, 方向与该点磁场的方向一致
理解
1.磁感应强度由通电导线的长度、电流及导线受力决定吗？
B与L、I、F无关，与场源和该点在场中的位置有关
2.用B=F/IL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。通电导线与磁场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零
3.你对电流元如何理解？
如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度.
4.B反映什么性质？
物理意义：B是表示磁场强弱和方向的物理量，是描述磁场力的性质的物理量，是矢量。
5.你认为电场力（磁场力）在方向上与电场强度（磁感应强度）有何关系？
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， 与电流受力方向垂直。

【当堂练习】
1.有人根据B=F/IL提出：磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比，这种提法有什么问题？
答：这种提法不对.因为实验证明，F和IL的乘积成正比，故比值（F/IL）在磁场中某处是一个恒量，它反映了磁场本身的特性，不随F及I.L的变化而变化
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
3.一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大小是______；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的大小是_____。

【能力提升】
若在某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强度B如何？
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B，则有：B=B1+B2+B3……（矢量和） ，用平行四边形法则运算

【布置作业】