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1、温故知新:温故知新:1、什么是电场?电场看不见摸不着,如何研究它呢?、什么是电场?电场看不见摸不着,如何研究它呢?2、同一电荷在电场中的不同位置所受的电场力不同,说明电、同一电荷在电场中的不同位置所受的电场力不同,说明电场的强弱不同,如何描述电场的强弱呢?场的强弱不同,如何描述电场的强弱呢?3、电场强度的方向如何规定?电场强度由什么决定呢?、电场强度的方向如何规定?电场强度由什么决定呢?磁场也有强弱之分,怎样认识和描述磁场呢?磁场也有强弱之分,怎样认识和描述磁场呢?磁场看不见摸不着,但是却对放入其中的磁体和电流有力的作用磁场看不见摸不着,但是却对放入其中的磁体和电流有力的作用磁体磁体磁场磁场电
2、流电流把小磁针放在磁场中,会受到力的作用转动,静把小磁针放在磁场中,会受到力的作用转动,静止时的指向就是小磁针止时的指向就是小磁针N和和S的作用力的方向。规的作用力的方向。规定:小磁针静止时定:小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁极所指的方向规定为该点磁感应强度的方向。感应强度的方向。探究影响通电导线受力的因素探究影响通电导线受力的因素方案一方案一实验表明实验表明:(1)当通电导线与磁场方向垂直时,)当通电导线与磁场方向垂直时,电流受到的安培力最大;电流受到的安培力最大;(2)当通电导线与磁场方向平行时,)当通电导线与磁场方向平行时,电流受到的安培力为零;电流受到的安培力为零;(3)当通电导
3、线与磁场方向斜交时,)当通电导线与磁场方向斜交时,电流受到的安培力介于最大值和零电流受到的安培力介于最大值和零之间。之间。BIBIBI 便于测量,保持保持通电导线与电流的方向垂直便于测量,保持保持通电导线与电流的方向垂直实验现象:实验现象:4123I(1)保持电流)保持电流I不变,改变导线通电不变,改变导线通电 部分的长度部分的长度L,讨论,讨论F与与L的系;的系;(2)保持导线通电部分的长度)保持导线通电部分的长度L不不 变,改变电流变,改变电流I的大小,讨论的大小,讨论F与与I 的关系。的关系。实验结论:实验结论:F与与I成正比,成正比,F与与L成正比,即成正比,即F与与IL的乘积成正比。
4、的乘积成正比。公式表示:公式表示:F=BIL 即即B=F/IL思考:比值思考:比值B有什么物理意义?有什么物理意义?B由磁场本身决定,与放入的通电导线无关由磁场本身决定,与放入的通电导线无关。二、磁感应强度的大小(二、磁感应强度的大小(B):):(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安 培力培力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的比值叫做磁感应强的比值叫做磁感应强 度,简称磁感强度。度,简称磁感强度。(2)定义式:)定义式:B=F/IL(3)单位:特斯拉,简称)单位:特斯拉,简称“特特”,符号,符号T,1T=1
5、N/Am(4)磁感应强度的方向:该点的磁场方向)磁感应强度的方向:该点的磁场方向(5)磁感应强度是矢量:反映磁场的强弱和方向。)磁感应强度是矢量:反映磁场的强弱和方向。思考:如何形象地表示磁感应强度的大小和方向?思考:如何形象地表示磁感应强度的大小和方向?例例1、关于磁感强度,下列说法哪些是正确的?、关于磁感强度,下列说法哪些是正确的?磁感强度的大小反映了磁场的强弱;磁感强度的大小反映了磁场的强弱;磁感强度是描述磁场的强弱和方向的物理量;磁感强度是描述磁场的强弱和方向的物理量;磁感强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向磁感强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向例例2、关于垂直于
6、磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方、关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是向,正确的说法是跟磁场方向垂直,跟电流方向平行;跟磁场方向垂直,跟电流方向平行;跟电流方向垂直,跟磁场方向平行;跟电流方向垂直,跟磁场方向平行;既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直;既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直;既不跟磁场方向垂直,也不跟电流方向垂直既不跟磁场方向垂直,也不跟电流方向垂直5、安培力的大小:、安培力的大小:F=BIL 4、匀强磁场:磁感强度的大小和方向、匀强磁场:磁感强度的大小和方向 处处相同的磁场。处处相同的磁场。一般:距离很近的两个异名磁极间一般:距离很近的两个异名磁极
7、间的磁场、通电螺线管内部的磁场的磁场、通电螺线管内部的磁场适用条件:适用条件:1)匀强磁场)匀强磁场 2)导线与磁场垂直)导线与磁场垂直结论:结论:F=BILsin,其中其中为为B和和I的夹角。的夹角。思考:若在非匀强磁场中,思考:若在非匀强磁场中,F如何算?如何算?若在匀强磁场中,若在匀强磁场中,B和和I的夹角为的夹角为,F如何算?如何算?6、安培力的方向、安培力的方向左手定则左手定则判定步骤:判定步骤:1)伸开左手,大拇指跟四指)伸开左手,大拇指跟四指垂直,且在同一平面内垂直,且在同一平面内 2)让磁感线穿过手心)让磁感线穿过手心 3)使四指指向电流方向,则)使四指指向电流方向,则拇指指向
8、安培力的方向拇指指向安培力的方向左手定则运用:左手定则运用:IIFI左手定则运用左手定则运用I左手定则运用:左手定则运用:F左手定则运用:左手定则运用:固定固定I1I2I1I2固定固定固定固定I1I2I1固定固定例例3、图、图3-19表示一根放在磁场里的通电直导线,导线与磁场方表示一根放在磁场里的通电直导线,导线与磁场方向垂直图中已分别标明电流方向、磁场方向和导线受力方向中向垂直图中已分别标明电流方向、磁场方向和导线受力方向中两个的方向,试标出另一个的方向两个的方向,试标出另一个的方向例例4、在图、在图3-20中,试判断通电导体中,试判断通电导体AB在磁场中的受力方在磁场中的受力方向,并在图上
9、用箭头表示出来向,并在图上用箭头表示出来例例5:如图所示,:如图所示,L=0.2cm,I=0.2A,B=0.5T,求该导线所受安培力是多大?方求该导线所受安培力是多大?方向如何?向如何?I例例6、把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在蹄形磁铁之间,盘、把一个可以绕水平轴转动的铝盘放在蹄形磁铁之间,盘的下边缘浸在导电液体中的下边缘浸在导电液体中(图图3-26)把转轴和导电液体分别接把转轴和导电液体分别接到直流电源的两极上,铝盘就会转动起来为什么?用什么方到直流电源的两极上,铝盘就会转动起来为什么?用什么方法可以改变铝盘的转动方向?法可以改变铝盘的转动方向?例例例例7 7 7 7:如图所示:如图所示:如
10、图所示:如图所示,在磁感应强度为在磁感应强度为在磁感应强度为在磁感应强度为1T1T1T1T的匀强磁场中的匀强磁场中的匀强磁场中的匀强磁场中,有两根相同的弹簧有两根相同的弹簧有两根相同的弹簧有两根相同的弹簧,下面挂一条长下面挂一条长下面挂一条长下面挂一条长0.5m,0.5m,0.5m,0.5m,质量为质量为质量为质量为0.1kg0.1kg0.1kg0.1kg的金属棒的金属棒的金属棒的金属棒MN,MN,MN,MN,此时弹簧伸长此时弹簧伸长此时弹簧伸长此时弹簧伸长10cm,10cm,10cm,10cm,欲使弹簧欲使弹簧欲使弹簧欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何?