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1、关于磁感应强度第1页，讲稿共27张，创作于星期二学习目标学习目标学习目标学习目标结合结合电场强度推导方法电场强度推导方法推导推导磁感应强度磁感应强度。知道知道磁感应强度磁感应强度的概念。的概念。磁感应强度的方向磁感应强度的方向的判别。的判别。通电导线在磁场中的受力通电导线在磁场中的受力计算公式计算公式。磁感应强度大小磁感应强度大小的推导过程。的推导过程。第2页，讲稿共27张，创作于星期二磁体的磁性磁体的磁性强弱是不同强弱是不同第3页，讲稿共27张，创作于星期二 巨大的电磁铁能吸引起成吨的钢铁，实验巨大的电磁铁能吸引起成吨的钢铁，实验室中的小磁铁却只能吸起几枚铁钉，可见磁体室中的小磁铁却只能吸起
2、几枚铁钉，可见磁体的磁性有强弱之别。磁体磁性的强弱，表现为的磁性有强弱之别。磁体磁性的强弱，表现为它所产生的它所产生的磁场对磁性物质和通电导线的作用磁场对磁性物质和通电导线的作用力的强弱力的强弱，那怎样认识磁场的强弱呢？，那怎样认识磁场的强弱呢？第4页，讲稿共27张，创作于星期二回忆：回忆：1,电场的基本性质电场的基本性质?对放入电场中的电荷有力的作用。对放入电场中的电荷有力的作用。2 2，用哪个物理量来描述电场的强弱和方向？，用哪个物理量来描述电场的强弱和方向？在研究电场时，我们研究在研究电场时，我们研究检验电荷检验电荷在在电场电场中某点的中某点的受力情受力情 况况，确定了一个叫做，确定了一
3、个叫做电场强度电场强度的物理量来描述的物理量来描述电场的强弱电场的强弱 和方向和方向。3 3，电场强度是如何定义的？其定义式是什么？，电场强度是如何定义的？其定义式是什么？电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷电荷所受的所受的 电场力电场力与检验与检验电荷量的比值电荷量的比值来定义的，其来定义的，其定义式为定义式为E E=F/q=F/q.4 4，磁场的性质，磁场的性质 对对放入其中的放入其中的磁体或电流磁体或电流会会产生磁力产生磁力作用作用.与此类似，我们是否可以分析与此类似，我们是否可以分析磁体或通电导体磁体或通电导体在在磁场磁场中中所受的所受的
4、 力力，找出表示磁场强弱和方向的物理量呢？，找出表示磁场强弱和方向的物理量呢？第5页，讲稿共27张，创作于星期二 与电场强度相对应，我们本可以把描述磁与电场强度相对应，我们本可以把描述磁场强弱的物理量叫做磁场强度。但历史上磁场强弱的物理量叫做磁场强度。但历史上磁场强度已经用来表示另一个物理量，因此物场强度已经用来表示另一个物理量，因此物理学中用理学中用磁感应强度磁感应强度来描述磁场的强弱和方来描述磁场的强弱和方向向.我们根据电场强度的引入自然就想到，我们根据电场强度的引入自然就想到，把一枚可以自由转动的把一枚可以自由转动的小磁针小磁针作为作为检验用的检验用的磁体磁体放在磁场中的某一点，观察它的
5、受力情放在磁场中的某一点，观察它的受力情况，由此来描述磁场。况，由此来描述磁场。第6页，讲稿共27张，创作于星期二 小磁针有两个磁极，在磁场中受力后，一小磁针有两个磁极，在磁场中受力后，一般情况下都会转动。般情况下都会转动。小磁针静止后，它的指小磁针静止后，它的指向也就确定了向也就确定了，显示出这一点的磁场对小磁，显示出这一点的磁场对小磁针极和极的作用力的方向。针极和极的作用力的方向。物理学中把小磁针物理学中把小磁针静止时静止时极所指的方向极所指的方向规定为规定为该点的磁感应强度的方向，简称磁场该点的磁感应强度的方向，简称磁场的方向的方向。这样我们确实解决了磁感应强度的方向，这样我们确实解决了
6、磁感应强度的方向，那能不能解决磁感应强度的大小了？那能不能解决磁感应强度的大小了？第7页，讲稿共27张，创作于星期二 磁体的极磁体的极不能单独不能单独存在，因而不可能单独测量存在，因而不可能单独测量极受力的大小，也就不可能确定磁感应强度的大小了！极受力的大小，也就不可能确定磁感应强度的大小了！怎么办？怎么办？磁场除了对磁体有作用力，磁场除了对磁体有作用力，还对通电导体有作用力还对通电导体有作用力。能不能用很小的一段通电导体来检验磁场的强弱呢？。能不能用很小的一段通电导体来检验磁场的强弱呢？在物理学中，把一段很短的通电导线中的电流和在物理学中，把一段很短的通电导线中的电流和导线长度的导线长度的乘
7、积乘积叫做电流元叫做电流元。但要使导线中有电流，就要把它连到电源上，所以但要使导线中有电流，就要把它连到电源上，所以孤立的电流元孤立的电流元是不存在的。实际上仍要使用相当长的通是不存在的。实际上仍要使用相当长的通电导线。不过如果做实验部分电导线。不过如果做实验部分磁场的强弱方向磁场的强弱方向都是一样都是一样的，也就是说磁场是的，也就是说磁场是匀强磁场匀强磁场就可以用比较长的通电导就可以用比较长的通电导线来研究线来研究一小段电流元的受力一小段电流元的受力情况。情况。第8页，讲稿共27张，创作于星期二实验探究实验探究控制变量法探究影响通电导线受力的因素：控制变量法探究影响通电导线受力的因素：如图所
8、示，三块相同的蹄形磁铁，如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的。处的磁场认为是均匀的。(1)(1)保持保持长度不变长度不变，改，改变变电流大小电流大小，观察直导线，观察直导线摆动角度摆动角度大小来比较磁场力大小（结论：大小来比较磁场力大小（结论：长度不变，导线长度不变，导线中电流越大，磁场力越大中电流越大，磁场力越大）。）。第9页，讲稿共27张，创作于星期二长度长度不变，改变电流不变，改变电流I大小大小第10页，讲稿共27张，创作于星期二(2)(2)保持保持电流大小电流大小不变，改变磁场不变，改变磁场中中导线长度导线长度，通过观察直导
9、线，通过观察直导线摆动摆动角度角度大小比较磁场力大小（结论：大小比较磁场力大小（结论：电流不变，导线越长，磁场力越大电流不变，导线越长，磁场力越大）。）。第11页，讲稿共27张，创作于星期二(3)实验结论：实验结论：通电导线与磁场垂直时，通电导线与磁场垂直时，它受它受磁场力磁场力大小大小既与导线的长度既与导线的长度L成正比，又与导线中的电成正比，又与导线中的电流流I成正比，即成正比，即与和的乘积成正比，用公与和的乘积成正比，用公式表示就是，式中的是比例系数式表示就是，式中的是比例系数，很显然很显然与导线的长度和电流的大小都无关与导线的长度和电流的大小都无关第12页，讲稿共27张，创作于星期二一
10、磁感应强度一磁感应强度(B)(B)：1.1.磁感应强度磁感应强度:描述磁场的描述磁场的强弱强弱和和方向方向的物理量。的物理量。2.2.磁感应强度的方向：磁感应强度的方向：物理学上规定：小磁针物理学上规定：小磁针静止时静止时N N极极所指的方向为所指的方向为该点的该点的磁感应强度磁感应强度方向，简称为该点方向，简称为该点磁场磁场方向（也方向（也是是小磁针极的受力方向小磁针极的受力方向）。）。第13页，讲稿共27张，创作于星期二但是但是，即使是同样的，在不同的磁即使是同样的，在不同的磁场中，或在非匀场中，或在非匀强强磁场的不同位置，一般来磁场的不同位置，一般来说导线受的力也不一样说导线受的力也不一
11、样，由此可见，在不同，由此可见，在不同的情况下，的值又是不同的的情况下，的值又是不同的看来看来就就是我们寻找的表征磁场强弱是我们寻找的表征磁场强弱和和方向方向的物理量的物理量磁感应强度磁感应强度因因此，在此，在通电通电导线与磁场垂直导线与磁场垂直的最简单的最简单情况下有关系式：情况下有关系式：第14页，讲稿共27张，创作于星期二3.3.磁感应强度的大小：磁感应强度的大小：在磁场中在磁场中垂直垂直于磁场方向放置的于磁场方向放置的通电通电导线，所导线，所受的磁场力跟电流和导线长度的乘积的受的磁场力跟电流和导线长度的乘积的比值，就是通电导线比值，就是通电导线所在处所在处的磁场的磁感应强度的的磁场的磁
12、感应强度的大小。大小。即即（定义式）（定义式）（I()）第15页，讲稿共27张，创作于星期二1).1).对于定义式对于定义式 不能理解为与成不能理解为与成正比，与成反比，因为正比，与成反比，因为由磁源和通电由磁源和通电导线在磁场中的位置决定，与，无关导线在磁场中的位置决定，与，无关2).2).用用 描述磁场强弱时，通电导线描述磁场强弱时，通电导线必须与磁场垂直，因为必须与磁场垂直，因为不垂直时大小与垂直不垂直时大小与垂直时不相等，且比垂直时小，时不相等，且比垂直时小，通电导线的电流方向通电导线的电流方向跟所处磁场方向跟所处磁场方向垂直时垂直时，通电导线受到的，通电导线受到的磁场力最大磁场力最大
13、。当两者平行时通电导线所受磁场力为零当两者平行时通电导线所受磁场力为零。3).B3).B是是矢量矢量，其大小和方向分别表示磁场的强弱和方向，其大小和方向分别表示磁场的强弱和方向;两个两个磁场叠加时，应采用磁场叠加时，应采用矢量合成法矢量合成法计算。计算。说明：说明：第16页，讲稿共27张，创作于星期二4单位：单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉特斯拉，简，简称称特特，国际符号是，国际符号是 第17页，讲稿共27张，创作于星期二二二.磁感应强度与电场强度的比较磁感应强度与电场强度的比较第18页，讲稿共27张，创作于星期二方向方向共同点共同点矢量矢量不同
14、点不同点小磁针小磁针N N极受力方向极受力方向(小磁针小磁针静止时极所指的方向静止时极所指的方向)放入该点正电荷受放入该点正电荷受力方向力方向（不是负电（不是负电荷的）荷的）场的场的叠加叠加共同点共同点 都遵从矢量合成法则都遵从矢量合成法则不同点不同点合磁感应强度等于各磁场的合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度磁感应强度B B的矢量和的矢量和合电场强度等于各合电场强度等于各个电场的电场强度个电场的电场强度E E的矢量和的矢量和单位单位1 T1 T1 N/(A1 N/(Am)m)1 V/m1 V/m1 N/C1 N/C第19页，讲稿共27张，创作于星期二ABCABC例题：例题：第20页，讲稿共27
15、张，创作于星期二第21页，讲稿共27张，创作于星期二例：由磁感应强度的定义式例：由磁感应强度的定义式 可知，可知，磁场中某处的磁感应强度的大小（磁场中某处的磁感应强度的大小（）随通电导线中的电流的减小而增大随通电导线中的电流的减小而增大随乘积的减小而增大随乘积的减小而增大随通电导线所受磁场力的增大而增大随通电导线所受磁场力的增大而增大跟，的变化无关跟，的变化无关第22页，讲稿共27张，创作于星期二例：下列关于磁感应强度大小的说法正确例：下列关于磁感应强度大小的说法正确的是（的是（）通电导线受磁场力大的地方磁感应强度通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大一定大通电导线在磁感应强度大的地方受力一
16、通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大定大放在匀强磁场中各处的通电导线，受力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大小和方向处处相同磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关的通电导线受力的大小和方向无关第23页，讲稿共27张，创作于星期二.磁感应强度的单位是，相当于（）。磁感应强度的单位是，相当于（）。第24页，讲稿共27张，创作于星期二6，一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是610-2N，则该处的磁感应强度B的大小是_T；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_T。0.10.1第25页，讲稿共27张，创作于星期二7：第26页，讲稿共27张，创作于星期二感谢大家观看第27页，讲稿共27张，创作于星期二