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1、选修选修 3 31 11 1通过实验、类比分析，寻找描述磁场通过实验、类比分析，寻找描述磁场强弱和方向的物理量强弱和方向的物理量磁感应强度。磁感应强度。2.2.通过实验定量研究通过实验定量研究B B与与F,I,LF,I,L的关系。的关系。3 3进一步体会通过比值法定义物理量的进一步体会通过比值法定义物理量的方法。方法。4 4.知道磁感应强度的定义，知道其方向、知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。大小、定义式和单位。【学习目标】【引入课题】猜猜谁厉害？猜猜谁厉害？【研究课题】认识描述磁场方向和强弱的物理量认识描述磁场方向和强弱的物理量描述磁场的强弱和方向的物理量描述磁场的强弱和
2、方向的物理量电场电场电场的强弱和方向电场的强弱和方向磁场磁场磁场的强弱和方向磁场的强弱和方向电场强度电场强度E E磁场强度磁场强度磁感应强度磁感应强度+QA+q【回顾类比】【探究问题1】如何描述磁场方向？如何描述磁场方向？电场方向：与正电荷在该点所受电场力方电场方向：与正电荷在该点所受电场力方向相同向相同【探究结论】【探究结论】磁场方向磁场方向物理学规定：小磁针静止时物理学规定：小磁针静止时N N极所指的极所指的方向为该点的磁场方向方向为该点的磁场方向磁场方向磁场方向SN+QA+q【回顾类比】【探究问题2】如何描述磁场的强弱如何描述磁场的强弱qFE=电场中同一位置电场中同一位置,该比值恒定该比
3、值恒定;在不同电场中的不同位置在不同电场中的不同位置,该比值该比值一般不同一般不同.电场强度电场强度E E磁场强弱磁场强弱磁场强弱磁场强弱问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？的情况来研究？不能，因为小磁针不不能，因为小磁针不会单独存在一个磁极，小会单独存在一个磁极，小磁针静止时，两个磁极所磁针静止时，两个磁极所受合力为零，因此无法从受合力为零，因此无法从小磁针受力的角度确定磁小磁针受力的角度确定磁场的强弱。场的强弱。问题：不能用小磁针在磁场中的受力情况来问题：不能用小磁针在磁场中的受力情况来研究磁感应强度的大小，那该怎么办呢？研究磁感应强度
4、的大小，那该怎么办呢？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与导与导线长度线长度L L的乘积的乘积IL.IL.磁场强弱磁场强弱理想模型理想模型问题：那如何研究磁场中某点的磁感应强度呢问题：那如何研究磁场中某点的磁感应强度呢？【猜想讨论】你认为通电导线的受力你认为通电导线的受力可能与哪些因素有关？可能与哪些因素有关？有怎样的定性关系？有怎样的定性关系？磁场强弱磁场强弱【磁场对通电导线的作用】放置方向放置方向电流大小电流大小I I导线长度导线长度L L磁场磁场控制控制变量变量磁场强弱磁场强弱影影影影响响响响通通通通电电电电导导导导线线线线受受受受力力力力的的的的
5、因因因因素素素素在同一磁场中使导线与磁场方向在同一磁场中使导线与磁场方向垂直垂直，当电流，当电流I I一定时，一定时，导线长度导线长度L L越长，受磁场力越长，受磁场力F F越大。当导线长度越大。当导线长度L L一定时，一定时，电流电流I I越大，受磁场力越大，受磁场力F F越大。越大。定性关系：定性关系：磁场强弱磁场强弱【实验原理】【实验探究】在同一磁场中使导线与磁场方向垂直，在同一磁场中使导线与磁场方向垂直，通通电导线受力电导线受力F F和导线长度、导线中电流和导线长度、导线中电流I I是怎样的定量关系？是怎样的定量关系？1.1.磁场对通电导线力的大小等磁场对通电导线力的大小等于哪个力的大
6、小？于哪个力的大小？2.2.如何改变通电导线的长度？如何改变通电导线的长度？在同一磁场中使导线与磁场方向垂直在同一磁场中使导线与磁场方向垂直,当电流一定当电流一定(I=A)(I=A)时时线圈的个数线圈的个数 1 1 2 2磁场力磁场力F(N)F(N)在同一磁场中使导线与磁场方向垂直在同一磁场中使导线与磁场方向垂直,当通电导线长度一定当通电导线长度一定时时电流电流I I 磁场力磁场力F(N)F(N)【实验方案】大量精确的实验研究表明：大量精确的实验研究表明：通电导线与通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度导线的长度L L成正比，又与导线中的成正比，又
7、与导线中的电流电流I I成正比，即与成正比，即与I I和和L L的乘积的乘积IL IL 成成正比。正比。【实验结论】【实验结论】FLFIFILF=BIL(B为比例系数)磁场强弱磁场强弱+比例系数B=F/IL在磁场中同一位置在磁场中同一位置,系数系数B B恒定恒定;在不同磁场中的不同位置在不同磁场中的不同位置,系系数数B B一般不同一般不同.磁场强弱磁场强弱说明：系数说明：系数B B与与F F、L L、I I无关，由磁场本身决无关，由磁场本身决定，是磁场的属性，表征磁场的强弱定，是磁场的属性，表征磁场的强弱.ab磁感应强度磁感应强度1 1、定义：在磁场中、定义：在磁场中垂直于垂直于磁场方向的通电
8、导线，所磁场方向的通电导线，所受磁场力受磁场力 F F 跟电流跟电流 I I 和位于磁场中导线的长度和位于磁场中导线的长度 L L 的乘积的乘积 IL IL 的比值叫做的比值叫做磁感应强度磁感应强度。用大写字母。用大写字母 B B 表示。表示。2 2、定义式：、定义式：3 3、物理意义：表征磁场强弱的物理量。、物理意义：表征磁场强弱的物理量。4 4、单位：国际单位是特斯拉、单位：国际单位是特斯拉,简称特简称特,国际符号是国际符号是T T5 5、方向：是矢量，磁场中某点磁感应强度的方向即该、方向：是矢量，磁场中某点磁感应强度的方向即该点磁场的方向点磁场的方向(即小磁针静止时即小磁针静止时N N极
9、所指的方向）极所指的方向）1 1关于磁感应强度关于磁感应强度B B的说法正确的是的说法正确的是()A AB B的方向就是小磁针的方向就是小磁针N N极所指的方向极所指的方向B BB B的方向与小磁针的方向与小磁针S S极的受力方向相反极的受力方向相反C C磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流流I I、长为、长为L L的一小段导线放在该处时所受磁场的一小段导线放在该处时所受磁场力力F F与与I I、L L的乘积的比值的乘积的比值D DB B的方向与小磁针静止时的方向与小磁针静止时S S极所指的方向相反极所指的方向相反课堂训练课堂训练D2 2匀强磁场中长匀
10、强磁场中长2 cm2 cm的通电导线垂直磁场方向，的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为当通过导线的电流为2 A2 A时，它受到的磁场力大时，它受到的磁场力大小为小为4 410103 3 N N，问：该处的磁感应强度，问：该处的磁感应强度B B多大多大？如果该导线的长度和电流都增加一倍，则该？如果该导线的长度和电流都增加一倍，则该处的磁感应强度的大小是多少？通电导线拿走，处的磁感应强度的大小是多少？通电导线拿走，该处的磁感应强度的大小是多少？该处的磁感应强度的大小是多少？课堂训练课堂训练0.1 T0.1 T0.1 T 课堂课堂小结小结电场电场电场电场磁场磁场电场对电荷有作用电场对电荷有作用
11、电场对电荷有作用电场对电荷有作用F F F F磁场对磁体、电流有作用力磁场对磁体、电流有作用力F F电场方向：正电荷电场方向：正电荷电场方向：正电荷电场方向：正电荷受力的方向受力的方向受力的方向受力的方向磁场方向：小磁针静磁场方向：小磁针静止时止时N N极所指的方向极所指的方向比值比值比值比值F/qF/qF/qF/q由电场决定，由电场决定，由电场决定，由电场决定，F/qF/qF/qF/q反映了电场的强弱反映了电场的强弱反映了电场的强弱反映了电场的强弱比值比值F/ILF/IL由磁场决定，由磁场决定，F/ILF/IL反映了磁场的强弱反映了磁场的强弱电场强度：电场强度：电场强度：电场强度：磁感应强度磁感应强度:（）