磁感应强度、磁通量.ppt.ppt

C、磁感应强度、磁感应强度磁磁 通通 量量第一课时第一课时BI BIBII与与 B斜交斜交 I B I/B 把一段通电直导线放在磁场中把一段通电直导线放在磁场中，实验表明：，实验表明：n当导线与磁场方向当导线与磁场方向垂直垂直时，导线受到的磁场力时，导线受到的磁场力最大最大；n当导线与磁场方向当导线与磁场方向平行平行时，导线受到的磁场力时，导线受到的磁场力等于零等于零；n当导线方向与磁场方向斜交时，导线所受的磁场力介于当导线方向与磁场方向斜交时，导线所受的磁场力介于最大值最大值和和最小值最小值之间；之间；n磁场力的大小还与磁场力的大小还与电流的大小电流的大小、导线的长短导线的长短有关。有关。F最大最大F=00 F 最大值最大值磁场力的大小知识回顾电场强度电场强度表示电场强弱和方向的物理量表示电场强弱和方向的物理量 反映电场力的性质的物理量反映电场力的性质的物理量 某点某点E与电场力与电场力F及电荷及电荷q无关无关在确定的电场中在确定的电场中:相同的点，场强相同的点，场强E E相同相同不同的点，场强不同的点，场强E E不同不同+QBArArB比值定义法比值定义法 电场强度为电场的本身属性电场强度为电场的本身属性N NabcIlF2Il2FI2l2FIl3FIl0.5F怎样描述磁场的强弱？在在b处，处，是个定值是个定值在在a、b、c不同位置，不同位置，是不相同是不相同磁感应强度条件：条件：BI(l)比值定义法磁感应强度1 1、定义：、定义：垂直垂直于磁场方向的通电导线，所受的于磁场方向的通电导线，所受的磁场力磁场力F F与与电流电流 I 和导线的长度和导线的长度 l 的乘积的乘积的的比值比值叫做磁叫做磁场中场中该处该处的磁感应强度。的磁感应强度。2 2、定义式：、定义式：适用条件：适用条件：BI(l)3 3、单位：、单位：特斯拉，简称：特；符号：特斯拉，简称：特；符号：T（矢量）（矢量）表示磁场强弱和方向的物理量表示磁场强弱和方向的物理量 反映磁场力的性质的物理量反映磁场力的性质的物理量 4 4、方向：、方向：NSNSBB磁感应强度的方向，磁感应强度的方向，即磁场中该点的即磁场中该点的磁场方向，磁场方向，即磁感线在该点的即磁感线在该点的切线切线方方向，即向，即小磁针静止时小磁针静止时N N极极在该处在该处的指向的指向B B 的方向的方向与与F F 的方向的方向垂直垂直。思考与讨论思考与讨论有人根据有人根据 提出：提出：磁场中某点的磁场中某点的磁感应强度跟磁场力成正比磁感应强度跟磁场力成正比，跟跟电流和导线长度的乘积成反比电流和导线长度的乘积成反比，这种提法，这种提法正确吗？为什么？正确吗？为什么？因为磁感强度因为磁感强度B B是描是描述述磁场本身性质磁场本身性质的物理的物理量，量，B B与与I I、L L和和F F无关无关，某点的磁感强度某点的磁感强度B B 与该与该点是否放置通电导线也点是否放置通电导线也无关。无关。不正确。不正确。如果通电导线不受磁场力，该处是否如果通电导线不受磁场力，该处是否一定不存在磁场，磁感应强度一定为零吗？一定不存在磁场，磁感应强度一定为零吗？思考与讨论思考与讨论检验某处有无电场存在，可以用什么方法？检验某处有无电场存在，可以用什么方法？检验某处有无磁场存在，可以用什么方法？检验某处有无磁场存在，可以用什么方法？1）当）当I B，F=BIL2）当）当I/B，F=0 3）当）当I与与B有夹角有夹角，F=BIL有效有效 （导线的有效长度即导线在垂直于磁场方向的投影）（导线的有效长度即导线在垂直于磁场方向的投影）BI BIBI磁场力的大小I与与 B斜交斜交 I B I/BF最大最大F=00 F 最大值最大值L有效有效 1、垂直垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm，通，通电电流强度电电流强度I=10A，若它所受的磁场力若它所受的磁场力F=5N，求，求:(1)该磁场的磁感应强度该磁场的磁感应强度B是多少？是多少？(2)若若电流增大到电流增大到20A，则，则该磁场的磁感应强度该磁场的磁感应强度B是多少？是多少？此时它所受磁场力是多大？此时它所受磁场力是多大？(3)若导线若导线平行平行磁场方向，则磁感强度磁场方向，则磁感强度B是多少？是多少？此时它所受磁场力是多大？此时它所受磁场力是多大？巩固练习巩固练习解：解：(1)(2)(3)B是描述磁场本身性质的物理量，是描述磁场本身性质的物理量，B是描述磁场本身性质的物理量，是描述磁场本身性质的物理量，导线与磁场方向平行，导线与磁场方向平行，2 2、根据磁感应强度的定义、根据磁感应强度的定义 ，下列说法中正确，下列说法中正确的是的是 （）A A、在磁场中的某确定位置，、在磁场中的某确定位置，B B与与F F成正比，与成正比，与I I、L L的乘积的乘积成反比；成反比；B B、一小段通电直导线在空间某处受磁场力、一小段通电直导线在空间某处受磁场力F=0F=0，那么该，那么该处的处的B B一定为零；一定为零；C C、磁场中某处的、磁场中某处的B B的方向跟电流在该处受磁场力的方向跟电流在该处受磁场力F F的方向的方向相同；相同；D D、一小段通电直导线放在、一小段通电直导线放在B B为零的位置，那么它受到的为零的位置，那么它受到的磁场力磁场力F F也一定为零。也一定为零。D巩固练习巩固练习TT3、一根有、一根有质质量的金属棒量的金属棒MN，两端用，两端用细软导线连细软导线连接后接后悬悬挂于挂于a、b两点，棒的中部两点，棒的中部处处于方向垂直于于方向垂直于纸纸面向里的匀面向里的匀强强磁磁场场中，棒中通有中，棒中通有电电流，方向从流，方向从M流向流向N，如，如图图示，此示，此时悬线时悬线上有拉力，上有拉力，为为了使了使拉力等于零，可以（拉力等于零，可以（）A、适当减小磁感、适当减小磁感强强度；度；B、使磁、使磁场场反向；反向；C、适当增大、适当增大电电流流强强度；度；D、使、使电电流方向改流方向改变变。G巩固练习巩固练习悬线上有拉力：悬线上有拉力：拉力等于零：拉力等于零：磁场力要增大磁场力要增大磁场力要增大磁场力要增大CFF5、某地的地磁场大约是、某地的地磁场大约是4.010-5 T,一根长为一根长为500m的的电线电线,电流为电流为10A,该导线可能受到的安培力是（该导线可能受到的安培力是（）A0.5N B.0.1N C.0.3N D.0.4N 6、磁场中一段、磁场中一段2长的直导线，通过长的直导线，通过2.5A的电流时，的电流时，受到的安培力为受到的安培力为0.1N，则通电直导线中点处的磁感强，则通电直导线中点处的磁感强度度B可能是可能是 （）A2T B.小于小于2T C.大于大于2T D.零零 巩固练习巩固练习BAC4、长、长10厘米厘米，通过，通过3安培安培电流的直导线，放在匀强磁电流的直导线，放在匀强磁场中场中,调整它的方向调整它的方向,其受到的磁场力在其受到的磁场力在0-0.03牛牛之间变之间变化，则该磁场的磁感应强度为化，则该磁场的磁感应强度为 特。特。0.17 7、如右图所示，通电导线由、如右图所示，通电导线由I I位置绕固定轴转位置绕固定轴转到到位置，该导线所受安培力（位置，该导线所受安培力（）A.A.变大变大 B.B.变小变小 C.C.不变不变 D.D.不能确定答案不能确定答案C巩固练习巩固练习8 8、在倾角为在倾角为的光滑斜面上置有一根通有的光滑斜面上置有一根通有电电流流I，长长度度为为l，质质量量为为m的的导导体棒，若要使棒静止在斜体棒，若要使棒静止在斜面上，外加匀面上，外加匀强强磁磁场场的磁感的磁感强强度度B的最小的最小值值为为 ，方向，方向 。巩固练习巩固练习垂直斜面向上。垂直斜面向上。GNFB最小最小回家作业回家作业1 1、练习册、练习册P71P717272：1 1、3 3、5 52 2、完成学案自我评价、完成学案自我评价1 18 8C、磁感应强度、磁感应强度磁磁 通通 量量第二课时第二课时磁感应强度1 1、定义：、定义：垂直垂直于磁场方向的通电导线，所受的于磁场方向的通电导线，所受的磁场力磁场力F F与与电流电流 I 和导线的长度和导线的长度 l 的乘积的乘积的的比值比值叫做磁叫做磁场中场中该处该处的磁感应强度。的磁感应强度。2 2、定义式：、定义式：适用条件：适用条件：BI(l)3 3、单位：、单位：特斯拉，简称：特；符号：特斯拉，简称：特；符号：T（矢量）（矢量）表示磁场强弱和方向的物理量表示磁场强弱和方向的物理量 反映磁场力的性质的物理量反映磁场力的性质的物理量 4 4、方向：、方向：NSNSBB 磁感应强度的方向磁感应强度的方向 即磁场中该点的即磁场中该点的磁场方向磁场方向 即即小磁针静止时小磁针静止时N N极极在该处在该处的指向的指向B B 的方向的方向与与F F 的方向的方向垂直垂直。1）当）当I B，F=BIL2）当）当I/B，F=0 3）当）当I与与B有夹角有夹角，F=BIL有效有效 （导线的有效长度即导线在垂直于磁场方向的投影）（导线的有效长度即导线在垂直于磁场方向的投影）BI BIBI安培力大小与方向I与与 B斜交斜交 I B I/BF最大最大F=00 F 最大值最大值L有效有效安培力方向由左手定则判定安培力方向由左手定则判定磁通量磁通量（适用于任何情况）（适用于任何情况）定义定义穿过某一平面的磁感线穿过某一平面的磁感线条数的多少条数的多少。BcBBabBdb bc ca a=b bc c=d dB BS SeBS,e e=0=0大家谈大家谈acbS Sa a=S=Sb b，B Ba aB Bb b，a a b b（1 1）观察图）观察图a a和和b b，与与B B有什么关系？有什么关系？（2 2）观察图）观察图a a和和c c，与与S S有什么关系？有什么关系？B Ba a=B=Bc c，S Sa aS Sc c，a a c c与与与与B B B B成正比成正比成正比成正比与与与与S S S S成正比成正比成正比成正比与与与与B B B B和和和和S S S S的乘积成正比的乘积成正比的乘积成正比的乘积成正比研究研究研究研究与与与与B B B B和和和和S S S S的关系的关系的关系的关系条件：匀强磁场，条件：匀强磁场，条件：匀强磁场，条件：匀强磁场，B BS S(2)公式公式:只适用于只适用于匀强磁场匀强磁场，且，且磁场方向与平面垂直磁场方向与平面垂直。(3)(3)单位：韦伯，简称韦；符号：单位：韦伯，简称韦；符号：Wb；1 1Wb=1 1Tm2 2(1)定义定义:表示穿过某一平面的表示穿过某一平面的磁感线条数的多少磁感线条数的多少。磁通量磁通量(4)磁通量是磁通量是标量标量,遵循代数运算法则。但有正负之遵循代数运算法则。但有正负之分分,若规定磁感线若规定磁感线穿入穿入这个平面为这个平面为正正,则则穿出穿出为为负负。磁场和面平行：磁场和面平行：磁场和面成任磁场和面成任意角度：意角度：磁通量大小的计算磁通量大小的计算磁场和面垂直：磁场和面垂直：SBSB SnBS磁通量密度磁通量密度即：穿过即：穿过垂直垂直于磁场方向的于磁场方向的单位面积单位面积上的磁通量上的磁通量(磁磁感线的条数感线的条数)和该处的和该处的磁感应强度大小磁感应强度大小相等。相等。（B S）磁磁 通通 量量磁通量密度磁通量密度所以：磁感应强度所以：磁感应强度B的的大小大小通常也叫做通常也叫做磁通量密度。磁通量密度。（标量）（标量）关于磁通量，下列说法中正确的是关于磁通量，下列说法中正确的是 （）A穿过某一面积的磁感线条数越多，磁通量越大穿过某一面积的磁感线条数越多，磁通量越大B穿过某一面积的磁通量一定等于面积穿过某一面积的磁通量一定等于面积S与该处与该处 磁感应强度磁感应强度B的乘积的乘积C若穿过某一面积的磁通量为零，则该处的磁感应若穿过某一面积的磁通量为零，则该处的磁感应 强度一定为零强度一定为零D穿过某一面积的磁通量等于该面积上单位面积的穿过某一面积的磁通量等于该面积上单位面积的 磁感线条数磁感线条数 巩固练习巩固练习A 如图所示，两圆环如图所示，两圆环A、B同心放置且半径同心放置且半径RA RB，将一条形磁铁置于两圆环心处，将一条形磁铁置于两圆环心处，且与圆环平面垂直，则穿过且与圆环平面垂直，则穿过A、B两圆环的磁两圆环的磁通量的大小关系为通量的大小关系为(）AAB BAB CA=B D无法确定无法确定NBSAB巩固练习巩固练习条形磁铁的磁感线分布条形磁铁的磁感线分布l如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在在细长磁铁细长磁铁N极附近下落，保持极附近下落，保持bc边在纸外，边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置边在纸内，由图中的位置经过位置经过位置到位置到位置，且位置，且位置和和都很靠近位置都很靠近位置，在这个过程中，在这个过程中，线圈中的磁通量线圈中的磁通量()A是增加的是增加的 B是减少的是减少的 C先增加，后减少先增加，后减少 D先减少，后增加先减少，后增加D巩固练习巩固练习 在磁感应强度为在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中的匀强磁场中,有一面积为有一面积为S=30cm2的矩形线框的矩形线框,线框平面与磁场方向垂直线框平面与磁场方向垂直,求：求：（1）穿过线框的磁通量为多大？）穿过线框的磁通量为多大？（2）若从图所示位置开始绕垂直于磁场方向的）若从图所示位置开始绕垂直于磁场方向的OO轴轴转过转过60o角，则穿过线框平面的磁通量为多大？角，则穿过线框平面的磁通量为多大？（3）从图示位置开始，在转过）从图示位置开始，在转过1800角角 的过程中，穿过线框平面的磁通的过程中，穿过线框平面的磁通 量的变化为多少？量的变化为多少？巩固练习巩固练习当一个回路平面翻转当一个回路平面翻转当一个回路平面翻转当一个回路平面翻转180180180180时时时时,磁通量由正变负或由负变正，磁通量由正变负或由负变正，磁通量由正变负或由负变正，磁通量由正变负或由负变正，磁通量的变化量为磁通量的变化量为磁通量的变化量为磁通量的变化量为=2 2 2 2-1 1 1 1(1)(1)1 1=BS=0.2=BS=0.230301010-4-4Wb=6Wb=61010-4-4WbWb(2)(2)2 2=BScos=BScos=0.2=0.230301010-4-40.5=Wb=30.5=Wb=31010-4-4WbWb=3 3 3 3-1 1 1 1=(=(=(=(-610-610-4-4-610-610-4)-4)Wb=-1.210Wb=-1.210-3-3WbWb(3)(3)3 3=-BS=-0.2=-BS=-0.230301010-4-4Wb=-6Wb=-61010-4-4WbWb小小 结结1 1Wb=1 1Tm2 2穿过某一平面的穿过某一平面的磁感线的多少磁感线的多少。磁通量磁通量磁感应强度磁感应强度条件：条件：BI(l)条件：条件：BS穿过穿过垂直垂直于磁场方向的于磁场方向的单位面积单位面积上的上的磁通量磁通量(磁感线的磁感线的条数条数)和该处的和该处的磁感应强度大小磁感应强度大小相等。相等。磁通量密度磁通量密度磁感应强度的磁感应强度的大小大小（标量）（标量）（矢量）（矢量）条件：条件：BS表示表示磁场磁场强弱强弱和和方向方向的物理量的物理量（标量）（标量）回家作业回家作业2 2、完成学案、完成学案1 1、练习册、练习册P71P717272：2 2、4 4、6 61111