磁场、磁感强度

1、物理（通用类）第三节第三节 磁场磁场 磁感强度磁感强度物理（通用类）前提测评前提测评v1. 1.我们把电场中的电荷由于受到电场力的作我们把电场中的电荷由于受到电场力的作用而具有的能量叫做用而具有的能量叫做_。v2.2.把放在电场中某一点的电荷所具有的把放在电场中某一点的电荷所具有的_与与_的比值叫做这一点的比值叫做这一点的电势。的电势。v3.3.电场中任意两点的电势之差，叫做这两点电场中任意两点的电势之差，叫做这两点的的_，即直流电路中常说的，即直流电路中常说的_。电势能电势能电势能电势能电荷量电荷量电势差电势差电压电压物理（通用类）教学目标教学目标v知识知识目标：目标：了解磁场、磁感线了解磁

2、场、磁感线的概念、性的概念、性质。质。v能力目标：理解磁感强度的概念，能力目标：理解磁感强度的概念，能用磁能用磁感强度的定义式进行简单计算。感强度的定义式进行简单计算。v情感目标：培养学生善于将理论知识和生情感目标：培养学生善于将理论知识和生活实际相结合的能力。活实际相结合的能力。物理（通用类）思考题思考题v 大家想一想在生活中我们遇到的磁体大家想一想在生活中我们遇到的磁体物理（通用类）一一. . 磁场磁场 2. 磁极：磁极：磁体两端磁性最强的地方叫做磁极。SN 1. 1.磁体有两个磁极：磁体有两个磁极：北（N）极和南（S）极。 3.3.磁极间的相互作用：磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异

3、名磁极相互吸引。 NS4. 磁场磁场：存在于磁体周围的特殊物质。 NS物理（通用类） 5磁场方向磁场方向 ：可以自由转动的小磁针放在磁场中某一点，小磁针静止时N极所指的方向即为该点处的磁场方向。如右图所示物理（通用类） 1.为了形象直观地描写磁体周围的磁场，法拉第提出了与电场线类似的方法，用磁感线来描写各点的磁场方向。演示实验 把一块玻璃板（或白纸板）水平地放在磁铁上，在板面上均匀地撒一些细铁屑，然后轻敲玻璃板，细铁屑会发生转动。最后静止时，细铁屑排列成规则的曲线形状，如下图所示。 二、磁感线二、磁感线物理（通用类） 我们在磁场中画出一系列带箭头的曲线，使这些曲线上每一点处跟箭头指向一致的切线

4、方向，都和该点的磁场方向磁场方向相同，这些曲线就叫做磁感线，如下图所示。物理（通用类）几种磁铁磁场的磁感线分布几种磁铁磁场的磁感线分布 条形磁铁的磁感线条形磁铁的磁感线蹄形磁铁的磁感线蹄形磁铁的磁感线物理（通用类）3磁感线的特点磁感线的特点（1）磁铁外部磁感线从北极出来，进入南极。 （2）磁感线是闭合曲线。（3）磁感线不相交。（4）磁感线的疏密程度可以表示磁场的强弱。 物理（通用类） 三、磁感强度三、磁感强度 安培力：磁场对电流的作用力叫做安培力。这是为了纪念法国物理学家安培，他研究磁场对电流的作用力有杰出的贡献。 实验发现：在磁场中的某一点，当一小段通电导线跟磁场垂直时，安培力 F 跟电流

5、I 和通电导线的长度 l 的乘积成正比，而比值恒定不变，如下图所示。 而在磁场中的不同点，这个比值一般不同。这表明，比值是一个与磁场中的位置有关的物理量，它反映了磁场的一种力的性质。物理（通用类） 1磁感强度磁感强度：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受到磁场力F跟电流I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做磁感强度。它是一个矢量 。IlFB 1T1N/（Am） 4磁感应强度的方向：磁感应强度的方向：磁场中某点的磁感强度方向就是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向。2磁感应强度的定义式：磁感应强度的定义式： 3磁感应强度的单位：磁感应强度的单位：T（特斯拉）。物理（通用类）达标检测达标检测

6、v1. 1.磁感线的特点：磁铁外部的磁感线都是从磁感线的特点：磁铁外部的磁感线都是从_出发，进入到出发，进入到_，在空间，在空间_。v2.2.人们把磁场对电流的作用力叫做人们把磁场对电流的作用力叫做_力。力。v3.3.磁感强度定义式：磁感强度定义式：_,_,单位单位_。v4.4.把长把长10cm的直导线放入匀强磁场中，使的直导线放入匀强磁场中，使导线和磁场垂直。导线中的电流为导线和磁场垂直。导线中的电流为5A，受，受到的磁场力为到的磁场力为1.5103N。求该匀强磁场的。求该匀强磁场的磁感强度。磁感强度。北极北极南极南极不相交不相交安培力安培力IlFB T物理（通用类）解：解：根据磁感强度的定

7、义式有 T103T10105105 . 1323IlFB答;该匀强磁场的磁感强度为3103T。物理（通用类）巩固达标巩固达标v 在本节，我们学习了磁场、磁感线、磁感在本节，我们学习了磁场、磁感线、磁感强度三个概念，其中磁感强度是本节的重强度三个概念，其中磁感强度是本节的重点也是难点，主要在考试计算题中容易出点也是难点，主要在考试计算题中容易出现，这要求大家首先理解磁感强度的定义现，这要求大家首先理解磁感强度的定义，熟记它的表达式，并要常做练习加强知，熟记它的表达式，并要常做练习加强知识的巩固。识的巩固。物理（通用类）布置作业布置作业v课后练习题第课后练习题第1 1题，复习下节内容。题，复习下节

8、内容。物理（通用类） 四、匀强磁场四、匀强磁场 同电场线类似，我们从磁感线的疏密也可以看出磁感强度的相对大小。磁感强度大的地方，磁感线密集；磁感强度小的地方，磁感线稀疏。如果在磁场的某一区域内，各点的磁感强度的大小和方向都相同，那么，这个区域内的磁场叫做匀强磁场。显然，匀强磁场的磁感线是一些疏密均匀、互相平行的直线，如下图所示。 匀强磁场是一种理想化的物理模型，在现实生活中是不存在的，但距离很近的两个异名磁极之间的磁场，除边缘部分外，可以认为是匀强磁场。匀强磁场在生产与科研中有着广泛及重要的应用。物理（通用类） 五、磁通量五、磁通量 在电磁学中，经常要讨论某一区域内的磁场和它的变化情况，为此我

9、们引入一个新的物理量磁通量。设在磁感强度为 B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为 S，我们把 B 与 S 的乘积叫做穿过该面积的 磁通量，如下图所示，简称磁通，用符号 表示。 用公式表示为 = BS 磁通量的SI单位是韦（Wb）。物理（通用类） 当一个平面与磁场的方向垂直时，通过它的磁通量最大；当该平面与磁场方向平行时，穿过它的磁通量最小，为零。 由公式 =BS ，可以得出 上式表明，磁感强度在数值上等于单位面积上的磁通量，因此，工程技术人员常把磁感强度叫做磁通密度。 例题 已知某匀强磁场的磁感强度为0.6 T，在该磁场中有一个面积为0.02 m2 的矩形线圈。求当线圈平面与磁

10、感线垂直和平行时穿过线圈的磁通量各是多少？ 解：线圈平面与磁感线垂直时穿过线圈的磁通量为 当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈平面的磁通量为零。 = B S = 0.60.02 Wb = 1.210-2 WbSB 物理（通用类） 六、电流的磁场六、电流的磁场 人类虽然很早以前就认识了电现象和磁现象，但在很长一段时间里，人们却把它们看成两种彼此独立的自然现象。直到奥斯特发现了电流的磁效应之后，人们才认识到电和磁之间的内在联系。 奥斯特实验物理（通用类） 演示实验 （点击画面即可播放）物理（通用类） 法国科学家安培通过实验发现直线电流的磁感线是一些在与导线垂直的平面上且以导线上的各点为圆心的同心圆。

11、磁感线的方向跟电流方向的关系可以这样来判定：用右手握住导线，使大拇指沿着电流的方向伸直，四指弯曲，那么四指所指的方向就是磁感线的绕行方向。这就是安培定则，也叫右手螺旋法则，如下图所示。物理（通用类） 演示实验： （点击画面即可播放）物理（通用类） 环形电流的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直。环形电流的磁感线方向跟电流方向之间的关系，也可以用安培定则判定：使右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，那么伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向， 如下图所示。物理（通用类） 演示实验 （点击画面即可播放）物理（通用类） 实验发现，通电螺线管周围的磁场与条形磁铁周围的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁铁的两极，其方向也可以用安培定则判定：让右手弯曲的四指沿电流方向，那么伸直的大拇指所指的一端就是通电螺线管的北极。通电螺线管外的磁感线是由北极指向南极，在管内则是由南极指向北极，形成闭合曲线，如下图所示。物理（通用类）练习练习5-3 1一个电磁铁的铁芯的横截面积为8 cm2，垂直穿过横截面的磁感强度为0.8 T，求穿过铁芯横截面的磁通量是多少？ 答案： 6.410-