3.2 磁感应强度 课件18张PPT

3.2《磁感应强度》

教学目标
（一）知识与技能
1．理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。
2．能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
（二）过程与方法
通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。
（三）情感态度与价值观
培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。
二、重点与难点：
磁感应强度概念的建立是本节的重点（仍至本章的重点），也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点
三、教具：蹄形磁铁，低压电源，多媒体等。
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？
是否类似电场的研究方法,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
如何描述磁场的强弱和方向呢?
电场
电场力F
F/q表示电场的强弱
磁场
磁场力F
磁场的强弱
电场强度E
磁场强度
磁感应强度
描述磁场的强弱和方向
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
不能.因为N极不能单独存在。小磁针静止时所受的合力为零，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
问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
问题：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的强弱?
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）
（演示方向问题）
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
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。
逻辑推理
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T
1T=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，则有：B=B1+B2+B3……（矢量和） ，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
2、下列说法中错误的是（ ）
A．磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值
B．一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场
C．一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大，则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大
D．因为B =F/IL，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比
ABCD
0.1T
3、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
4.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？
5.接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大？该通电导线受到的安培力是多大？
注意：计算时要统一用国际单位制。
解答：磁感应强度B是由磁场和空间位置（点）决定的，和导 线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2 T.
根据F=BIL得，F=2 × 5 × 0.01=0.1N