2磁感应强.pptx

2 2 磁感应强度磁感应强度 磁体磁性的强弱磁体磁性的强弱磁场磁场磁性物质和电流的作用力的强弱磁性物质和电流的作用力的强弱磁场有强弱之分磁场有强弱之分【回顾回顾】1、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2 2、如何描述电场的强弱和方向？、如何描述电场的强弱和方向？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试探电荷所受电场力跟电荷量的比值为电磁强弱试探电荷所受电场力跟电荷量的比值为电磁强弱“电场强度电场强度”1 1、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2 2 2 2、如何描述磁场的强弱和方向？如何描述磁场的强弱和方向？类似电场的研究方法类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场中所受的分析磁体或电流在磁场中所受的力力,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“磁感应强度磁感应强度”【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】小磁针静止时北极所指的方向，规定为该点小磁针静止时北极所指的方向，规定为该点的磁感应强度的方向，简称该点的磁场方向。的磁感应强度的方向，简称该点的磁场方向。电场电场正试探电荷的受力方向正试探电荷的受力方向磁场磁场磁体或电流的受力方向磁体或电流的受力方向一、磁感应强度的方向一、磁感应强度的方向物理学规定：物理学规定：小磁针小磁针N N极极(北极北极)的受力方向或小磁针静止时的受力方向或小磁针静止时N N极的指极的指向，规定为该点的磁场方向向，规定为该点的磁场方向,即磁感应强度的方向。即磁感应强度的方向。例题例题1 判断正误判断正误:1、小磁针、小磁针N极指向就是该点磁场方向极指向就是该点磁场方向2、小磁针受力方向就是该点磁场方向、小磁针受力方向就是该点磁场方向3、小磁针、小磁针N极受力方向就是该点磁场方向极受力方向就是该点磁场方向问题问题1 1：能否测量出小磁针：能否测量出小磁针N N极受力的情况？极受力的情况？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,无法直接测出无法直接测出N N极受力情况。极受力情况。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：磁感应强度的大小探究二：磁感应强度的大小】问题问题2 2：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？问题问题3 3：磁感应强度的大小能否从其他受力的情况来研究磁感应强度的大小能否从其他受力的情况来研究？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.通过检验电流元受力来研究磁场强弱通过检验电流元受力来研究磁场强弱.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？控制变量法控制变量法导线长度、电流大小、磁场导线长度、电流大小、磁场的不同、放置的位置（导线的不同、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）。原理：原理：猜想：猜想：实验方法：实验方法：1.1.保持磁场和通电导线的长度不变，通电导线与磁场保持磁场和通电导线的长度不变，通电导线与磁场垂直时，改变电流的大小。垂直时，改变电流的大小。2.2.保持磁场和导线中的电流不变，通电导线与磁场保持磁场和导线中的电流不变，通电导线与磁场 垂直时，改变通电导线的长度。垂直时，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。【探究结论探究结论】F F F F I I I IF F F F L L L LF F ILIL F=BIL（1 1）B B为比例系数，与为比例系数，与I I、L L无关无关（2 2）同一磁场中）同一磁场中 ，比值，比值 为恒量，即为恒量，即B B恒定；恒定；（3 3）不同磁场中，比值）不同磁场中，比值 一般不同。一般不同。F=BIL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？如果有几个磁场同时存在，则它们的磁场互相叠加，这时某如果有几个磁场同时存在，则它们的磁场互相叠加，这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和。点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和。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，通电导线必须垂直于磁场方向放置。在定义式中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。(2)(2)磁感应强度反映磁场本身的特性，与放入的检验电磁感应强度反映磁场本身的特性，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关。受到磁场力及检验电流是否存在等都无关。(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。无论小磁针是否处于静止状态，其无论小磁针是否处于静止状态，其N N极受力方向是确极受力方向是确定的定的即磁感应强度方向。即磁感应强度方向。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0.13460.1346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【判断正误判断正误】(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)(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。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的，而与有无检验电流无关D D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=条件：条件：电流电流I I 和磁场方向垂直和磁场方向垂直1.1.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（）AA.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.放放置置在在磁磁场场中中1 1 m m长长的的通通电电导导线线，通通入入1 1 A A的的电电流流，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 C2.2.（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的的通通电电导导线线，它它的的电电流流强强度度是是2.5 2.5 A A，导导线线长长1 1 cmcm，它它受受到到的的作作用用力力为为510510-2-2 N N，则则这这个个位位置置的的磁磁感感应应强强度度是是多多大大？若若将将通通电电导导线线中中的的电电流流强强度度增增大大到到5 5 A A，这一点的磁感应强度应多大？该通电导线受到的作用力多大？这一点的磁感应强度应多大？该通电导线受到的作用力多大？解析（解析（1）（2 2）磁感应强度磁感应强度B B是由磁场和空间位置（点）决定的，是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度和导线的长度L L、电流、电流I I的大小无关，所以该点的磁感应强的大小无关，所以该点的磁感应强度仍是度仍是2 T2 T。（3 3）根据根据F=BILF=BIL得，得，F=250.01 N=0.1 NF=250.01 N=0.1 N4.4.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为力为0.4N0.4N，则该磁场的磁感应强度，则该磁场的磁感应强度()A A等于等于4T4TB B大于或等于大于或等于4T4TC C小于或等于小于或等于4T4TD D方向与其所受到的磁场力方向一致方向与其所受到的磁场力方向一致B B