重庆市江津区中学高中物理第节磁感应强度课件新人教版选修

1、第三章第三章 磁场磁场第二节 磁感应强度 该节课的重点是磁感应强度的概念，对于磁感应强该节课的重点是磁感应强度的概念，对于磁感应强度的教学要充分利用电场强度进行类比。在介绍磁感应度的教学要充分利用电场强度进行类比。在介绍磁感应强度的定义式时要讲清适用的条件，磁感应强度的定义强度的定义式时要讲清适用的条件，磁感应强度的定义是有条件的，它必须是当通电直导线是有条件的，它必须是当通电直导线 L与磁场方向垂直与磁场方向垂直的情况下的情况下 B = F/IL。磁通量概念的建立也是一个难点，。磁通量概念的建立也是一个难点，讲解时，要引入比值定义法来帮助学生理解和掌握，同讲解时，要引入比值定义法来帮助学生理

2、解和掌握，同时辅以动画等教学多媒体工具加以说明。时辅以动画等教学多媒体工具加以说明。1掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义。掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义。2掌握利用磁感应强度的定义式进行计算。掌握利用磁感应强度的定义式进行计算。重点：磁感应强度的定义。重点：磁感应强度的定义。难点：利用磁感应强度的定义式进行计算。难点：利用磁感应强度的定义式进行计算。 对于不同的磁铁，如电磁起重机可以吊起上百吨的钢对于不同的磁铁，如电磁起重机可以吊起上百吨的钢材，而我们在实验室里用到的材，而我们在实验室里用到的 U 型磁铁，却只能吸住几枚型磁铁，却只能吸住几枚铁钉，这不同的磁铁有什么样的奥秘呢？本节课我们就

3、一铁钉，这不同的磁铁有什么样的奥秘呢？本节课我们就一起来探讨下。起来探讨下。1. 电场的基本特性是什么？电场的基本特性是什么？对放入其中的电荷有电场力的作用对放入其中的电荷有电场力的作用3. 磁场的基本特性是什么？磁场的基本特性是什么？对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用比值为恒量，反映场的性质，叫电场强度比值为恒量，反映场的性质，叫电场强度2. 空间有点电荷空间有点电荷 Q 建立的电场，如在其中的建立的电场，如在其中的 A 点放一个点放一个检验电荷检验电荷 q1，受电场力，受电场力 F，如改放电荷，如改放电荷 q，受电场力，受电场力 F则则 F1/q1

4、与与 F2/q2有何关系，比值说明了什么？有何关系，比值说明了什么？ 知识回顾知识回顾如何描述磁场的强弱？如何描述磁场的强弱？ 是否类似电场的研究方法，分析磁体或电流在磁场中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？所受的力，找出表示磁场强弱和方向的物理量？物理上确实是用这种方法来描述磁场的强弱的。物理上确实是用这种方法来描述磁场的强弱的。 人们很容易想到，把一枚可以转动的小磁针作为检验人们很容易想到，把一枚可以转动的小磁针作为检验用的磁体放在磁场中的某一点，观察它的受力情况，由用的磁体放在磁场中的某一点，观察它的受力情况，由此来描述磁场。此来描述

5、磁场。一、磁感应强度的方向一、磁感应强度的方向1. 磁感应强度：磁感应强度为描述磁场强弱的物理磁感应强度：磁感应强度为描述磁场强弱的物理量，用符号量，用符号“B”表示。表示。2. 磁感应强度的方向：物理学中把小磁针在磁场中磁感应强度的方向：物理学中把小磁针在磁场中静止时静止时 N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场的方向。方向，简称为磁场的方向。（或者小磁针（或者小磁针 N 极所受磁场力的方向，即该点磁感极所受磁场力的方向，即该点磁感应强度的方向）应强度的方向）能否用测量能否用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的大小？极受力的大小来确定

6、磁感应强度的大小？不能。因为不能。因为 N 极不能单独存在。小磁针静止时是所受的合力极不能单独存在。小磁针静止时是所受的合力为零，因而不能用测量为零，因而不能用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的极受力的大小来确定磁感应强度的大小。大小。转换研究对象转换研究对象磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导体有作用力。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？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电流元：很短的一段通电导线中的电流 I 与导线长度与导线长度 L 的乘的乘积积 IL。控制变量法探究影响通电导线受力的因素长

7、度长度不变不变电流电流不变不变实验实验结论结论改变电流大小，通过观察直导线摆动角度改变电流大小，通过观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小大小来比较磁场力大小改变磁场中直导线长度，通过观察直导线改变磁场中直导线长度，通过观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小摆动角度大小来比较磁场力大小直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度的长度 L 成正比，又与导线中的电流成正比，又与导线中的电流 I 成正成正2. 不同磁场中，不同磁场中，B 一般不同。一般不同。1. 同一磁场中同一磁场中 F IL，B 为恒量为恒量; F L F I F IL 实验结论实验结论:

8、:F = BILB 为比为比例系数例系数1. 定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力场力 F 跟电流跟电流 I 和导线长度和导线长度 L 的乘积的乘积 IL 的比值叫磁感应强的比值叫磁感应强度。度。2. 大小：大小：B F/IL。3. 单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是简称特，国际符号是 T，1 T 1 N/Am。4. 矢量：某点的磁场方向，定义为该点的磁感应强度的方矢量：某点的磁场方向，定义为该点的磁感应强度的方向。运算向。运算遵守平行四边形定则遵守平

9、行四边形定则。5. 物理意义：描述磁场强弱的物理量。物理意义：描述磁场强弱的物理量。二、磁感应强度二、磁感应强度1. 磁感应强度是反映磁场性质的物理量，是由磁场磁感应强度是反映磁场性质的物理量，是由磁场自身决定的，与是否引入电流元、引入的电流元是自身决定的，与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关。否受力及受力大小无关。2. 因为通电导线取不同方向时，其受力大小不尽相因为通电导线取不同方向时，其受力大小不尽相同，在定义磁感应强度时，式中同，在定义磁感应强度时，式中 F 是直导线垂直磁是直导线垂直磁场时受到的力。场时受到的力。1. 由磁感应强度的定义式由磁感应强度的定义式 B = F

10、/IL可知，磁场某处的可知，磁场某处的磁感应强度的大小磁感应强度的大小 ( ) A. 随通电导线中的电流随通电导线中的电流 I 的减小而增大的减小而增大 B. 随通电导线长度随通电导线长度 L 的减小而增大的减小而增大 C. 随通电导线受力随通电导线受力 F 的增大而增大的增大而增大 D. 跟跟 F、I、L 的变化无关的变化无关DACD1. 下列说法中错误的是（下列说法中错误的是（ ） A. 磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流 I、长、长为为 L 的一小段导线放在该处时所受磁场力的一小段导线放在该处时所受磁场力 F 与与 I、L 的乘的乘积的比值积

11、的比值 B. 一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处可一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处可能没有磁场能没有磁场 C. 一小段通电导线放在磁场中一小段通电导线放在磁场中 A 处时受磁场力比放在处时受磁场力比放在 B处大，则处大，则 A 处磁感应强度比处磁感应强度比 B 处的磁感应强度大处的磁感应强度大 D. 因为因为 B = F/IL，所以某处磁感应强度的大小与放在该，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线处的通电小段导线 IL 乘积成反比乘积成反比人体器官内的磁场人体器官内的磁场 1010-13-131010-9-9地磁场在地面附近的平均值地磁场在地面附近的平均值 5

12、 51010-5-5作为作为 磁谱仪核心部件的大型永磁体中心的磁场磁谱仪核心部件的大型永磁体中心的磁场 0.13460.1346电动机或变压器铁芯中的磁场电动机或变压器铁芯中的磁场 0.8 0.8 1.71.7电视机偏转线圈内的磁场电视机偏转线圈内的磁场 约约0.10.1实验室使用的最强磁场实验室使用的最强磁场 瞬时瞬时10103 3 ，恒定恒定3737中子星表面的磁场中子星表面的磁场 10106 610108 8原子和表面的磁场原子和表面的磁场 约约10101212一些磁场的磁感应强度一些磁场的磁感应强度 ( 单位单位: T )磁感应强度与电场强度的比较磁感应强度与电场强度的比较磁感应强度磁

13、感应强度 B电场强度电场强度 E物理意义物理意义描述磁场的性质描述磁场的性质描述电场的性质描述电场的性质定定义义式式共同点共同点都是用比值法进行定义的都是用比值法进行定义的特点特点BF/IL，通电导线与，通电导线与B垂垂直，直，B与与F、I、L无关无关EF/q E与与F、q无关无关方方向向共同点共同点矢量，都遵从矢量合成法则矢量，都遵从矢量合成法则不同点不同点小磁针小磁针N 极的受力方向，极的受力方向，表示磁场方向表示磁场方向放入该点的正电荷的受放入该点的正电荷的受力方向，表示电场方向力方向，表示电场方向磁感应强度磁感应强度对磁感对磁感应强度应强度的理解的理解采用比值定义法，采用比值定义法，B

14、 的大小与的大小与 F、 I、L 无关无关方向：小磁针方向：小磁针 N 极的受力方向，不是电流的受力极的受力方向，不是电流的受力 方向方向 物理意义：描述磁场的强弱和方向物理意义：描述磁场的强弱和方向I 与与 B 不垂直时，不垂直时， 不等于不等于 B 1. 下列有关磁感应强度的方向正确的是（下列有关磁感应强度的方向正确的是（ ） A. B 的方向就是小磁针的方向就是小磁针 N 极所指的方向极所指的方向 B. B 的方向与小磁针在任何情况下的方向与小磁针在任何情况下 N 极受力方向一致极受力方向一致 C. B 的方向就是通电导线的受力方向的方向就是通电导线的受力方向 D. B 的方向就是该处磁场的方向的方向就是该处磁场的方向BD2. 一根长一根长 20 cm 的通电导线，放在磁感应强度为的通电导线，放在磁感应强度为 0.4 T 的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。若它受到的安的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。若它受到的安培力大小为培力大小为 410-3 N，则导线中的电流是，则导线中的电流是 A；若将导线中的电流减小为若将导线中的电流减小为 0 ，则该处的磁感应强度大，则该处的磁感应强度大小为小为 T。0.050.43. 下列关于磁感应强度的方向的说法中正确的是下列关于磁感应强度的方向的说法中正确的是