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1、 3.2 磁感应强度磁感应强度 第三章第三章 磁场磁场如何描述磁场的强弱？如何描述磁场的强弱？磁感应强度磁感应强度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小磁针小磁针N极的受力方向极的受力方向一、磁感应强度的方向一、磁感应强度的方向小磁针小磁针N极极(北极北极)的受力方向的受力方向或或小磁针小磁针静止静止时时N极的指向，规定为该点的极的指向，规定为该点的磁磁场方向场方向,即即磁感应强度的方向磁感应强度的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小磁针小磁针N极的受力方向极的受力方向
2、一、磁感应强度的方向一、磁感应强度的方向例例1、下列有关磁感应强度的方向正确、下列有关磁感应强度的方向正确 的是（的是（）A.磁感应强度的方向就是小磁针磁感应强度的方向就是小磁针N极所指的方向极所指的方向B.磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极极 受力方向一致受力方向一致C.磁感应强度的方向就是通电导线的受力方向磁感应强度的方向就是通电导线的受力方向D.磁感应强度的方向就是该处磁场的方向磁感应强度的方向就是该处磁场的方向BD磁场的强弱用磁感应强度的大小来描述，磁场的强弱用磁感应强度的大小来描述，怎么确定磁感应强度的大小呢？怎么确定磁感应强度的大小呢？不能
3、。因为N极不能单独存在。小磁针静止时是所受的合力为零，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2、磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导体有、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作用力。能否用很小一段通电导体来检验磁场 的强弱？的强弱？二、磁感应强度的大小二、磁感应强度的大小1、能否用测量、能否用测量N极受力的大小来确定磁感应强度极受力的大小来确定磁感应强度 的大小？的大小？阅读课文阅读课文P P83-8483-84 磁感应强度的大小磁感应强度的大小思考下列问题思考下列问题1 1、什么叫做电流元？、什么叫做电流元？2 2、影响通电导线受力的
4、因素有哪些？、影响通电导线受力的因素有哪些？电流所受力的大小如何计算？电流所受力的大小如何计算？3 3、磁感应强度用什么字母表示？大小、磁感应强度用什么字母表示？大小 怎样计算？国际单位是什么？怎样计算？国际单位是什么？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与导线长度与导线长度L的的乘积乘积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 思思考考：通通电电导导线线受受到到的的磁磁场场力力与与哪哪些因素有关些因素有关?导导线线长长度度、电电流流大大小小、磁磁场场的的不不同同、放放置置的的位位置置（导导线线与与磁磁场场方方向向平平行行、垂直及
5、任意夹角受力情况不同）垂直及任意夹角受力情况不同）（演示方向问题）（演示方向问题）实验实验方案方案二、磁感应强度的大小二、磁感应强度的大小理想模型理想模型实验方法实验方法:控制变量法控制变量法1、保持磁场和通电导线的长度不变，、保持磁场和通电导线的长度不变，改改变电流变电流的大小。的大小。2、保持磁场和导线中的电流不变，、保持磁场和导线中的电流不变，改变改变通电导线的通电导线的长度长度。实验方案设计实验方案设计学生设计实验方案学生设计实验方案结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越结论：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。大，导线所受的安培力就越大。结论：在通电导
6、线的电流和磁场不变时，导线越结论：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。长，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。探究实验探究实验探究实验探究实验逻辑推理逻辑推理逻辑推理逻辑推理逻辑逻辑逻辑逻辑推理推理推理推理F F F F L L L LF F F F I I I IF F F F ILILILILF F=B B ILIL精确的实验研究表明：通电导线精确的实验研究表明：通电导线与与磁场磁场方向方向垂直垂直时，时，它受力的它受力的大小既与导线的长度大小既与导线的长度L 成正比，又与导线中成正比，又与导线中的电流的电流I
7、 成正比，即与成正比，即与I和和L的乘积的乘积 IL 成正比。成正比。（2 2）不同磁场中，比值不同磁场中，比值不同磁场中，比值不同磁场中，比值F/ILF/ILF/ILF/IL一般不同一般不同一般不同一般不同;（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 ILILILIL1、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 与导线长度与导线长度L的乘积的乘积IL叫做电流元。叫做电流元。2、影响通电导线受力的因素：、影响通电导线受力的因素：二、磁感应强度的大小二、
8、磁感应强度的大小导线的长度导线的长度导线中电流的大小导线中电流的大小通电导线与磁场方向通电导线与磁场方向垂直垂直时时：F=BIL3、磁感应强度的大小：、磁感应强度的大小：通电导线与磁场方向通电导线与磁场方向垂直垂直时时：二、磁感应强度的大小二、磁感应强度的大小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的通电导线，的通电导线，所受的磁场力所受的磁场力F跟电流跟电流I和导线长度和导线长度L的乘积的乘积IL的比值叫磁感应强度的比值叫磁感应强度国际单位：特斯拉国际单位：特斯拉,简称特简称特,符号是符号是T1T=1N/Am磁感应强度是矢量磁感应强度是
9、矢量,方向与该点磁场的方向一致方向与该点磁场的方向一致2、定义式：、定义式：对公式对公式 的理解的理解1、磁感应强度由通电导线的长度、电流及、磁感应强度由通电导线的长度、电流及 导线受力决定吗？导线受力决定吗？B与与L、I、F无关，与无关，与磁场本身磁场本身和该点在场中的和该点在场中的位置位置有关有关3、物理意义？、物理意义？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？导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者必须必须垂直垂直。通电导线与磁场方向垂直时受到。通电导线与磁场方向垂直时受到磁场力磁场力最大最大，平行时，平行时磁场力
10、磁场力为零为零 物理意义：物理意义：B B是表示磁场强弱和方向的物理量，是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。描述磁场力的性质的物理量，是矢量。4.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？5.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，则则该该点点的的磁磁感感应应强强 度度B如何？如何？若某一空间同时存在几个磁场，空间的磁场应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由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为B，则有：，则有：B=B1+
11、B2+B3（矢量和）（矢量和），用平，用平行四边形法则运算行四边形法则运算电场强度方向规定为正电荷受力方向；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，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。与电流受力方向垂直。1、磁场中放一根、磁场中放一根与磁场方向垂直与磁场方向垂直的通电的通电 导线，它的电流强度是导线，它的电流强度是2.5 A，导线长导线长 1 cm，它受到的磁场力为它受到的磁场力为510-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？则这个位置的磁感应强度是多大？2、接上题，如果把通电导线中的电流强度增大、接上题，如果把通电导线中的电流强度增大
12、 到到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大？时，这一点的磁感应强度应是多大？该通电导线受到的磁场力是多大？该通电导线受到的磁场力是多大？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。磁感应强度磁感应强度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、电流、电流I的大小无关，所以该点的的大小无关，所以该点的磁感应强度是磁感应强度是2 T.根据根据F=BIL得，得，F=2 5 0.01=0.1N3、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（）A通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大通电导线受磁
13、场力大的地方磁感应强度一定大B通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和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方向处处相同D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电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导线受力的大小和方向无关D比值比值F/qF/q为恒量，反映电场的性质，为恒量，反映电场的性质，叫叫电场强度电场强度空间有点电荷空间有点电荷Q建立的电场，如在其中的建立的电场，如在其中的A点放一个检验电荷点放一个检验电荷q1，受电场力为，受电场力为F，如改放电荷如改放电荷q，受电场力
14、，受电场力F，则则F1/q1与与F2/q2有何关系，比值说明了什么？有何关系，比值说明了什么？怎么确定磁感应强度的大小呢？怎么确定磁感应强度的大小呢？思考：通电导线受到磁场力与哪些因素有关？思考：通电导线受到磁场力与哪些因素有关？导导线线长长度度、电电流流大大小小、磁磁场场的的不不同同、放放置置的的位位置置（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夹角角受力情况不同受力情况不同)1 1、保持磁场和通电导线的长度不变，改、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。变电流的大小。实验结论实验结论结论：在通电导线的长度和磁场不变时，结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大
15、，导线所受的磁场力（安培力）电流越大，导线所受的磁场力（安培力）就越大。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。精确的实验表明，通电导精确的实验表明，通电导线与磁场方向线与磁场方向垂直垂直时时2 2、保持磁场和导线中的电流不变，改、保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。变通电导线的长度。结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的磁场力（安培力）就越线越长，导线所受的磁场力（安培力）就越大。大。实验结论实验结论精确的实验表明，通电导精确的实验表明，通电导线与磁场方向线与磁场方向垂直垂直时时实验方案设计B有何物理意义呢？有何物理意义呢？在同一磁场中，不管在同一磁场中，不管I、L如何改变，比值如何改变，比值B总是不变的总是不变的.I、L不变，但在不同的磁场中，比值不变，但在不同的磁场中，比值B是不同的是不同的.B是由磁场本身决定的，在电流是由磁场本身决定的，在电流I、导线、导线长度长度L相同的情况下，电流所受的安培力相同的情况下，电流所受的安培力越大，比值越大，比值B越大，表示磁场越强越大，表示磁场越强.