磁感应强度
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课件32张PPT。第一节 磁现象和磁场电磁炉首先了解一些磁场应用的装置电磁炉内部结构图电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物。 上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后，速度是430公里/小时。这个速度超过了F1赛事的最高时速，车厢里上下颠簸很小，左右摇摆得相对还大一些。托卡马克磁约束装置 一类控制热核聚变的装置。用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出原子核所蕴藏的能量。磁约束热核聚变是当前开发聚变能源中最有希望的途径,是等离子体物理学的一项重大应用. 东汉王充在《论衡》中写道：“司南之杓,投之于地,其柢指南”最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物,其中含有主要成分为Fe3O4,能吸引其他物体,很像磁铁 第一节 磁现象和磁场1.磁性：能够吸引铁质物体的性质.2.磁体：具有磁性的物体叫磁体.3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极. 指南的磁极叫做南极,又叫S极;
指北的磁极叫做北极,又叫N极.4.磁极间的相互作用:
同名磁极相斥，异名磁极相吸.5.变无磁性物体为有磁性物体叫磁化,
变有磁性物体为无磁性物体叫退磁.一、磁现象小磁针静止时：【问题】 磁体之间是通过什么发生相互作用的呢?【联想】 电荷之间是通过什么发生相互作用的呢?电荷之间的相互作用是通过电场发生的磁体之间的相互作用是通过磁场发生的注意：电场和磁场都是一种物质1.磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质.二、磁场【问题】是否只有磁铁周围才存在磁场? 磁体磁体磁场 1777年8月14日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭．12岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学．由于刻苦攻读，17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生．他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等．1806年任哥本哈根大学物理学教授，1820年4月发现了电流的磁效应.1821年被选为英国皇家学会会员，1823年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长． 奥斯特生平简介：奥斯特实验1、实验装置2、实验现象 当给导线通电时,与导线平行放置的小磁针发生转动3、注意事项:导线应沿南北方向水平放置4、结论:电流也能够产生磁场
通电导体对磁体有力的作用
2、电流的磁效应结论： 磁体对通电导体有力的作用磁体与电流之间的相互作用问题：磁体和通电导体之间的相互作用 是通过什么发生的呢?问题：磁体和通电导体之间的相互作用 是通过什么发生的呢?磁体电流磁场二、磁场2、电流的磁效应：
电流能在周围空间产生磁场.问题:电流与电流之间是否有力的作用?结论:同向电流相互吸引。结论:反向电流相互排斥。问题:电流和电流之间的相互作用是通过什么发生的呢?问题:电流与电流之间是否有力的作用? 磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。 （磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）3、磁场的基本性质：二、磁场三、地磁场1.地球是一个巨大的磁体2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场3.地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,但两者并不完全重合,它们之间的夹角称为磁偏角4.磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的电场的基本性质是什么？对放入其中的电荷有电场力的作用磁场的基本性质是什么？对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用电场强度:试探电荷所受电场力跟电荷量的比值
正试探电荷的受力方向如何描述电场的强弱和方向？如何描述磁场的强弱和方向？分析磁体或电流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量?复习类比电场正试探电荷的受力方向磁场磁体或电流的受力方向小磁针N极的受力方向一、磁感应强度的方向物理学规定：
小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向，规定为该点的磁场方向, 即磁感应强度的方向观察小磁针北极指向→归纳方向电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL.方法：用检验电流元来研究磁场强弱 思考：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?导线长度、电流大小、磁场的不同、放置的位置（导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）实验方案二、磁感应强度的大小理想模型实验方法:控制变量法1、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。2、保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。实验方案设计结论：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。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。现象：电流越大，导线的偏角越大。探究实验探究实验逻辑推理改变电流改变长度返回方案逻辑推理F = B·IL精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L 成正比，又与导线中的电流I 成正比，即与I和L的乘积 IL 成正比。（2）不同磁场中，比值F/IL一般不同;磁感应强度1、定义：3、单位：4、方向：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T1T=1N/A·m磁感应强度是矢量, 方向与该点磁场的方向一致2、定义式：3.你对电流元如何理解？1.磁感应强度由通电导线的长度、电流及导线受力决定吗？B与L、I、F无关，与场源和该点在场中的位置有关理解4.反映什么性质？如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度.2.用B=F/IL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，要注意两者必须垂直。通电导线与磁场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零 物理意义：B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。5.你认为电场力（磁场力）在方向上与电场强度（磁感应强度）有何关系？6.若在某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强 度B如何？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B，则用平行四边形法则运算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， 与电流受力方向垂直。有人根据B=F/IL提出：磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比，这种提法有什么问题？错在哪里？ 答：这种提法不对.因为实验证明，F和IL的乘积成正比，故比值（F/IL）在磁场中某处是一个恒量，它反映了磁场本身的特性，不随F及IL的变化而变化. 思考1、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
B．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导线受力的大小和方向无关D例题0.1T2、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6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大小是______；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_____。 0.1T(2009·模拟)长10cm的通电直导线，通以1A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4N，则该磁场的磁感应强度为 ( )
A．等于4T B．大于或等于4T
C．小于或等于4T D．上述说法都错误
答案：B
指北的磁极叫做北极,又叫N极.4.磁极间的相互作用:
同名磁极相斥，异名磁极相吸.5.变无磁性物体为有磁性物体叫磁化,
变有磁性物体为无磁性物体叫退磁.一、磁现象小磁针静止时：【问题】 磁体之间是通过什么发生相互作用的呢?【联想】 电荷之间是通过什么发生相互作用的呢?电荷之间的相互作用是通过电场发生的磁体之间的相互作用是通过磁场发生的注意：电场和磁场都是一种物质1.磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质.二、磁场【问题】是否只有磁铁周围才存在磁场? 磁体磁体磁场 1777年8月14日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭．12岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学．由于刻苦攻读，17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生．他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等．1806年任哥本哈根大学物理学教授，1820年4月发现了电流的磁效应.1821年被选为英国皇家学会会员，1823年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长． 奥斯特生平简介：奥斯特实验1、实验装置2、实验现象 当给导线通电时,与导线平行放置的小磁针发生转动3、注意事项:导线应沿南北方向水平放置4、结论:电流也能够产生磁场
通电导体对磁体有力的作用
2、电流的磁效应结论： 磁体对通电导体有力的作用磁体与电流之间的相互作用问题：磁体和通电导体之间的相互作用 是通过什么发生的呢?问题：磁体和通电导体之间的相互作用 是通过什么发生的呢?磁体电流磁场二、磁场2、电流的磁效应：
电流能在周围空间产生磁场.问题:电流与电流之间是否有力的作用?结论:同向电流相互吸引。结论:反向电流相互排斥。问题:电流和电流之间的相互作用是通过什么发生的呢?问题:电流与电流之间是否有力的作用? 磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。 （磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）3、磁场的基本性质：二、磁场三、地磁场1.地球是一个巨大的磁体2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场3.地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,但两者并不完全重合,它们之间的夹角称为磁偏角4.磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的电场的基本性质是什么？对放入其中的电荷有电场力的作用磁场的基本性质是什么？对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用电场强度:试探电荷所受电场力跟电荷量的比值
正试探电荷的受力方向如何描述电场的强弱和方向？如何描述磁场的强弱和方向？分析磁体或电流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量?复习类比电场正试探电荷的受力方向磁场磁体或电流的受力方向小磁针N极的受力方向一、磁感应强度的方向物理学规定：
小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向，规定为该点的磁场方向, 即磁感应强度的方向观察小磁针北极指向→归纳方向电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL.方法：用检验电流元来研究磁场强弱 思考：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?导线长度、电流大小、磁场的不同、放置的位置（导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）实验方案二、磁感应强度的大小理想模型实验方法:控制变量法1、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。2、保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。实验方案设计结论：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。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。现象：电流越大，导线的偏角越大。探究实验探究实验逻辑推理改变电流改变长度返回方案逻辑推理F = B·IL精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L 成正比，又与导线中的电流I 成正比，即与I和L的乘积 IL 成正比。（2）不同磁场中，比值F/IL一般不同;磁感应强度1、定义：3、单位：4、方向：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T1T=1N/A·m磁感应强度是矢量, 方向与该点磁场的方向一致2、定义式：3.你对电流元如何理解？1.磁感应强度由通电导线的长度、电流及导线受力决定吗？B与L、I、F无关，与场源和该点在场中的位置有关理解4.反映什么性质？如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度.2.用B=F/IL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，要注意两者必须垂直。通电导线与磁场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零 物理意义：B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。5.你认为电场力（磁场力）在方向上与电场强度（磁感应强度）有何关系？6.若在某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强 度B如何？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B，则用平行四边形法则运算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， 与电流受力方向垂直。有人根据B=F/IL提出：磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比，这种提法有什么问题？错在哪里？ 答：这种提法不对.因为实验证明，F和IL的乘积成正比，故比值（F/IL）在磁场中某处是一个恒量，它反映了磁场本身的特性，不随F及IL的变化而变化. 思考1、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
B．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导线受力的大小和方向无关D例题0.1T2、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6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大小是______；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_____。 0.1T(2009·模拟)长10cm的通电直导线，通以1A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4N，则该磁场的磁感应强度为 ( )
A．等于4T B．大于或等于4T
C．小于或等于4T D．上述说法都错误
答案：B