高中物理第三章第2节磁感应强度课件新人教版选修31

1、知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量的物理量理解磁感应强度的定义并会用定义式理解磁感应强度的定义并会用定义式进行有关计算进行有关计算通过观察、对比，了解推导过程通过观察、对比，了解推导过程. .巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，实验室中的小磁铁巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，实验室中的小磁铁只能吸起几枚铁钉只能吸起几枚铁钉(如图所示如图所示)磁体磁性的强弱，表现为它磁体磁性的强弱，表现为它所产生的磁场对磁性物质和电流的作用力的强弱，也就是说所产生的磁场对磁性物质和电流的作用力的强弱，也就是说磁场也有强弱之分那么我们怎样认识和描述磁场的强弱呢？磁场也有强弱之分那

2、么我们怎样认识和描述磁场的强弱呢？ 1与电场强度相对应，我们本可以把描述与电场强度相对应，我们本可以把描述 的的物理量叫做磁场强度但历史上物理量叫做磁场强度但历史上 已经用来表已经用来表示 另 一 个 物 理 量 ， 因 此 物 理 学 中 用 磁 感 应 强 度 来 描示 另 一 个 物 理 量 ， 因 此 物 理 学 中 用 磁 感 应 强 度 来 描述述 2探究实验：探究实验：如右图所示的实验装置，可以如右图所示的实验装置，可以认为磁极间的磁场是认为磁极间的磁场是 的，的，直导线的方向与磁感应强度的直导线的方向与磁感应强度的方向方向 磁场强弱磁场强弱磁场强度磁场强度磁场的强弱磁场的强弱均

3、匀均匀垂直垂直有电流通过时导线将摆动一个角度，观察摆动角度有电流通过时导线将摆动一个角度，观察摆动角度的大小可以比较的大小可以比较 的大小的大小实验表明，通电导线与磁场方向垂直时，它受力的实验表明，通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小与导线的长度大小与导线的长度l、导线中的电流、导线中的电流i的的 成正比，用公式成正比，用公式表示为表示为f .3磁感应强度磁感应强度b的单位由的单位由 的单位决定在国的单位决定在国际单位制中，磁感应强度的单位是际单位制中，磁感应强度的单位是 ，简称，简称 ，符，符号是号是 ,1t1 . 磁场力磁场力乘积乘积ilbf、i和和l特斯拉特斯拉特特 t(1)物理意义：

4、描述磁场强弱的物理量物理意义：描述磁场强弱的物理量(2)方向：小磁针静止时方向：小磁针静止时n极所指的方向规定为该点的磁极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场方向感应强度的方向，简称为磁场方向(3)定义式：定义式：b (4)单位：特斯拉，简称特单位：特斯拉，简称特(t)(5)b是矢量，其方向就是磁场方向，即小磁针静止时是矢量，其方向就是磁场方向，即小磁针静止时n极所指的方向极所指的方向说明：磁感应强度反映磁场本身的特性，其值决定于说明：磁感应强度反映磁场本身的特性，其值决定于磁场其值与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放磁场其值与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放方向、

5、检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等均无方向、检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等均无关系关系 特别提醒：特别提醒：小磁针静止时小磁针静止时n n极指向极指向磁感应强度方向磁感应强度方向无论无论小磁针是否处于静止状态，其小磁针是否处于静止状态，其n n极受力方向是确定的极受力方向是确定的即即磁感应强度方向磁感应强度方向. .电流方向与磁场方向不垂直时，电流受力吗？为什么电流方向与磁场方向不垂直时，电流受力吗？为什么在在b 中要求导线与磁场方向垂直？中要求导线与磁场方向垂直？答案：答案：只要电流方向不与磁场方向平行电流就会受力，只要电流方向不与磁场方向平行电流就会受力，但两者夹角越小

6、，力就越小，在定义但两者夹角越小，力就越小，在定义b时，为了减少变量，时，为了减少变量，突出主要因素，利用了突出主要因素，利用了“控制变量的方法控制变量的方法”.像电场一样，磁场也服从叠加原理如果有几个磁场像电场一样，磁场也服从叠加原理如果有几个磁场同时存在，则它们的磁场互相叠加，这时某点的磁感应强度同时存在，则它们的磁场互相叠加，这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和 磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为b，与水平，与水

7、平方向的夹角为方向的夹角为，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？和竖直分量各为多大？答案：答案：首先弄清矢量分解的原则首先弄清矢量分解的原则因为磁感应强度的大小为因为磁感应强度的大小为b，与水平方向的夹角为，与水平方向的夹角为，所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为：所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为：b水水bcos；b垂垂bsin；电场强度电场强度(e)磁感应强度磁感应强度(b)定义定义的依的依据据电场对电荷电场对电荷q有作用力有作用力f对电场中任一点对电场中任一点fq， 恒量恒量(由电场决定由电场决定) 对不

8、同点一般恒量的值对不同点一般恒量的值不同不同磁场对直线电流磁场对直线电流il有作用力有作用力f磁场中任一点磁场中任一点f与磁场方向、电与磁场方向、电流方向有关，只考虑电流方向垂流方向有关，只考虑电流方向垂直磁场方向的情况直磁场方向的情况fil =恒量恒量(由磁场决定由磁场决定)对不同点一般恒量的值不同对不同点一般恒量的值不同定义定义ef/qbf/il物物理理意义意义e在数值上等于电场对单位在数值上等于电场对单位电荷作用力的大小电荷作用力的大小b在数值上等于垂直于磁场方向长在数值上等于垂直于磁场方向长1m，电流为，电流为1a的导线所受磁场力的导线所受磁场力的大小的大小单位单位1n/c1v/m1t

9、1n/am误区误区1：受电场中电场强度的方向是该点正电荷的受力：受电场中电场强度的方向是该点正电荷的受力方向的影响，误认为磁感应强度的方向与通电导线受力的方方向的影响，误认为磁感应强度的方向与通电导线受力的方向一致向一致点拨：点拨：磁感应强度的方向规定为小磁针磁感应强度的方向规定为小磁针n极受力的方向：极受力的方向：即小磁针静止时即小磁针静止时n极的指向极的指向b的方向与该点电流元所受力方向既不相同，也不相反，的方向与该点电流元所受力方向既不相同，也不相反，f的方向由后面学习的左手定则判定的方向由后面学习的左手定则判定 有关磁感应强度的下列说法中，正确的是有关磁感应强度的下列说法中，正确的是(

10、)a磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量b若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零该点的磁感应强度一定为零c若有一小段长为若有一小段长为l，通以电流为，通以电流为i的导体，在磁场中的导体，在磁场中某处受到的磁场力为某处受到的磁场力为f，则该处磁感应强度的大小一定是，则该处磁感应强度的大小一定是d由定义式由定义式b 可知，电流强度可知，电流强度i越大，导线越大，导线l越长，越长，某点的磁感应强度就越小某点的磁感应强度就越小解析：解析：磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，磁感应强度的引

11、入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项因此选项a是正确的；磁感应强度是与电流是正确的；磁感应强度是与电流i和导线长度和导线长度l无无关的物理量，且关的物理量，且b 中的中的b、f、l相互垂直，所以选项相互垂直，所以选项b、c、d皆是错误的皆是错误的答案：答案：a点评：点评：磁场的强弱由磁场本身决定，与磁场中是否放磁场的强弱由磁场本身决定，与磁场中是否放入通电导线，导线放入的位置无关用垂直于磁场方向的通入通电导线，导线放入的位置无关用垂直于磁场方向的通电导线所受安培力大小来量度磁场的强弱，导线的作用在于电导线所受安培力大小来量度磁场的强弱，导线的作用在于检测与电场不同的是电场中只要场强不为零，带电

12、粒子一检测与电场不同的是电场中只要场强不为零，带电粒子一定受力，而磁场中即使磁感应强度不为零通电导线受力也定受力，而磁场中即使磁感应强度不为零通电导线受力也有可能为零安培力的大小与有可能为零安培力的大小与b、i、l及电流与磁场的夹角及电流与磁场的夹角有关有关关于磁感应强度下列说法中，正确的是关于磁感应强度下列说法中，正确的是()a放在磁场中的通电导线，电流越大，受到的磁场力放在磁场中的通电导线，电流越大，受到的磁场力也越大，表示该处的磁感应强度越大也越大，表示该处的磁感应强度越大b磁感线的指向就是磁感应强度的方向磁感线的指向就是磁感应强度的方向c垂直磁场放置的通电导线的受力方向即磁感应强度垂直

13、磁场放置的通电导线的受力方向即磁感应强度的方向的方向d磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向均无关电流大小、导线长度、导线取向均无关答案：答案：d如图甲所示，在蹄形磁铁间垂直磁感应强度方向放置如图甲所示，在蹄形磁铁间垂直磁感应强度方向放置一长为一长为l、质量为、质量为m的铝制金属杆，金属杆用两根金属细丝的铝制金属杆，金属杆用两根金属细丝悬挂在绝缘支架上，在金属杆中通以恒定电流悬挂在绝缘支架上，在金属杆中通以恒定电流i，结果金属，结果金属丝在磁场作用下偏离竖直方向丝在磁场作用下偏离竖直方向角角(已知导线受的磁场力方向已

14、知导线受的磁场力方向水平水平)，如图乙所示，如图乙所示(侧视图侧视图)求蹄形磁铁磁极间的磁感应强求蹄形磁铁磁极间的磁感应强度度 解析：解析：分析导线的受力情况如图丙所示，由平衡条件分析导线的受力情况如图丙所示，由平衡条件知，知，fmgtan.根据磁感应强度的定义式根据磁感应强度的定义式b 答案：答案：b点评：点评：本题综合运用了通电导线在磁场中受力及平衡本题综合运用了通电导线在磁场中受力及平衡的知识，要正确把握物理情景，从力的关系入手分析的知识，要正确把握物理情景，从力的关系入手分析 (2009泰安模拟泰安模拟)长长10cm的通电直导线，通以的通电直导线，通以1a的电的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场匀强磁场)中某处受到中某处受到的磁场力为的磁场力为0.4n，则该磁场的磁感