人教版物理选修3-1第三章 磁场2 磁感应强度 （共26张PPT）

(共26张PPT)
第三章 磁场
3.2 磁感应强度
请同学上台用如下两个大小不同的磁体吸起铁登，看哪一个磁性强？
思考:怎样认识和描述磁场的方向与强弱呢？
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
磁感应强度
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
答：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1：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
问题2：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?
二、磁感应强度的大小
磁感应强度的大小实验
很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL
电流元：
理想模型
思考：通电导线所受到的磁场力与什么有关呢？
实验方法:控制变量法
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）
滑动变阻器可以改变电流的大小
两轨道间ab的长度为导线的长度
蹄形磁铁较宽，可视为匀强磁场
但是L怎样变化呢？
实验电路连接
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B
实验方案设计：
1、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。
返回方案
实验方案设计：
2、保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。
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。
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。
实验方案设计：
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;
磁感应强度的大小
（1）定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。符号：B
说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。
（2）定义式：
（3）单位：在国际单位制中是特斯特，简称特，
符号T. 1T=N/A·m
（4）物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量
磁感应强度有大小也有方向，因此是矢量，可以像电场强度一样跟据平行四边形原则进行叠加。
一些磁场的磁感应强度
人体器官内的磁场 10-13～10-9
地磁场在地面附近的平均值 5×10-5
我国研制的作为α磁谱仪核心
部件的大型永磁体中心的磁场 0.1346
电动机或变压器铁芯中的磁场 0.8 ～1.7
电视机偏转线圈内的磁场 约0.1
实验室使用的最强磁场 瞬时103恒定37
中子星表面的磁场 106～108
原子和表面的磁场 约1012
特斯拉
特斯拉（Nikola Tesla，1856—1943）美国电气工程师，他一生致力于交变电流的研究，是交变电流进入实用领域的主要推动者。
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
一、磁感应强度的方向
描述磁场强弱的物理量叫做磁感应强度。物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向。
二、磁感应强度的大小
在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的安培力F跟电流I和导线的长度L的乘积IL的比
值，叫做通电导线所在处的磁感应强度。磁感应强

度的大小用公式： 来计算。磁感应强度的单

位是特斯拉，符号是T，1T=1N/（A·m）磁感应强度B时矢量。
1、下列有关磁感应强度的方向正确的是（　 ）
B的方向就是小磁针N极所指的方向
B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致
B的方向就是通电导线的受力方向
B的方向就是该处磁场的方向
BD
2.下列关于磁感应强度的方向说法正确的是（ ）。
A.磁感线上某点的且先就是该点的磁感应强度的方向；
B.某处磁感应强度的方向一定是该点通电到线所受磁场力的方向；
C.小磁针N极受力的方向就是该点磁感应强度的方向；
D.垂直于磁场放置的通电直导线的受力方向就是该点的磁感应强度的方向。
A
3.以下关于磁场和电场的描述，其中说法正确的（ ）。
A.电荷处在某处不受电场力的作用时，该处的电场强度不一定为零；
B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，该处的磁感应强度不一定为零；
C.如果运动电荷在电场中只受电场力的作用，则它经过一小段时间后，动能一定变化；
D.如果运动电荷在磁场中只受磁场力的作用，则它经过一小段时间后，动能不一定变化。
B
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？
Ａ
1.答：这种说法不对。磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与检验电流的大小、方向、通电导线的长度、受到的安培力的大小均无关。