§5.2-磁场磁感应强度、几种常见的磁场

第五章磁场磁感应强度和几种常见磁场1、电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场。2、磁场的性质：对放入其中的磁体或电流会产生磁场力的作用。

磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的。3、地磁场：地球的地理南北极与地磁场的南北相反，但两者并不完全重合，有个夹角，叫地磁偏角，简称磁偏角。

说明：宇宙中的许多天体都具有磁场。月球和火星也有磁场，但没有全球性的磁场，所以月球和火星上指南针不起作用。磁现象和磁场

螺丝刀只能吸起几根导线，而有的磁铁能吸起很多重物。探究：如何描述磁场的强弱形同：电场神似：电场强度类比探究?+qQFE=Fq我们已经知道的领域：1、方向：正试探电荷的受力方向2、大小：试探电荷所受电场力跟电荷量的比值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我们探索的领域：磁场的基本性质是什么？对放入其中的磁体或磁场的描述——磁场强度磁感应强度B有磁力的作用通电导体电场的描述——电场强度电场磁场1、方向：

2、大小：磁感应强度的方向探究一

磁感应强度的方向小磁针静止时北极所指的方向，规定为该点的磁感应强度的方向，简称该点的磁场方向我们已经知道的世界：1、方向：正试探电荷的受力方向2、大小：试探电荷所受电场力跟电荷量的比值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我们探索的世界：磁场的基本性质是什么？对放入其中的磁体或磁场的描述——磁场强度磁感应强度B小磁针静止时北极所指的方向，规定为该点磁感应强度的方向，简称该点的磁场方向有磁力的作用通电导体电场的描述——电场强度电场磁场1、方向：2、大小：?磁感应强度的大小探究二小磁针的受力思路：从力的角度研究磁感应强度的大小此路不通！另辟蹊径！磁场对通电导体有力的作用！我们已经知道的世界：1、方向：正试探电荷的受力方向2、大小：试探电荷所受电场力跟电荷量的比值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我们探索的世界：磁场的基本性质是什么？对放入其中的磁体或磁场的描述——磁场强度磁感应强度B小磁针静止时北极所指的方向，规定为该点磁感应强度的方向，简称该点的磁场方向有磁力的作用通电导体电场的描述——电场强度电场磁场1、方向：2、大小：?磁感应强度的大小探究二小磁针的受力思路：从力的角度研究磁感应强度的大小此路不通！另辟蹊径！磁场对通电导体有力的作用！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?探究内容

电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。磁场强弱电流大小导线长度导线摆放位置

磁场对通电导线作用力大小的影响因素定性探究定量探究:当导线跟磁场垂直时，通电导线在磁场中受力大小

1、与电流的定量关系：2、与导线长度的定量关系：

结论：F=BILF∝I

F∝L

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。磁感应强度的大小我们已经知道的世界：1、方向：正试探电荷的受力方向2、大小：试探电荷所受电场力跟电荷量的比值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我们探索的世界：磁场的基本性质是什么？对放入其中的磁体或磁场的描述——磁场强度磁感应强度B小磁针静止时北极所指的方向，规定为该点磁感应强度的方向，简称该点的磁场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。有磁力的作用通电导体电场的描述——电场强度电场磁场1、方向：2、大小：B=FIL特斯拉，国际符号是T。小磁针静止时北极所指的方向，规定为该点的磁感应强度的方向，简称该点的磁场方向

2、磁感应强度的大小

1、磁感应强度的方向

3、磁感应强度的单位物理意义：长度为1m的导线通过1A的电流时，在1T的磁场中受到的力是1N人体感官内的磁场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电视机偏转线圈内约0.1实验室使用的最强磁场瞬时103恒定37中子星表面磁场106～108原子核表面约1012一些磁场的磁感应强度/T1、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．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0.1T2、一导线长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

磁感线是用来形象地描述磁场强弱与方向的一簇曲线。磁场的形象描述——磁感线磁场方向：磁感线上该点的切线方向×××ABCBABBBCAB磁场强弱：磁感线密的地方磁场强，磁感线疏的地方磁场弱。（实际不存在）磁感线不相交，不相切几种常见磁场磁感线分布磁感线是闭合曲线（区别于电场线）匀强磁场常见的匀强磁场:1.异名磁极之间的磁场2.条形磁铁内部的磁场3.两平行通电线圈之间的磁场思考：什么是匀强磁场？

安培定则（也叫右手螺旋定则）

用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。I侧视图俯视图直线电流的磁感线分布..电流（出）电流（进）磁场（出）磁场（进）绘图说明：课堂训练1、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向同学们，那么这束带电粒子可能是（）A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束BC让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直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。安培定则（也叫右手螺旋定则）环形电流周围磁感线..电流（出）电流（进）磁场（出）磁场（进）绘图说明：2、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（

）A、全向里

B、全向外

C、a向里，b、c向外

D、a、c向外，b向里课堂训练D通电螺线管的磁感线分布——也可用安培定则来判定通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似。NI练习1：如图所示，当开关闭合时：(1)判断通电螺线管的磁极；（2）指出每个小磁针的N极。NS甲乙丙丁NNNNN练习2：根据小磁针所指方向及电流方向，画出通电螺线管的绕线情况。NNS猜一猜：它们怎么长的这么像，可能有什么内在联系吧？1、通电螺线管磁感线与条形磁铁磁感线极为相似；2、环形电流与通电螺线管的关系；3、电流的形成是电荷的定向移动。1、在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种电流-分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极.NS4、安培分子电流假说未被磁化的铁棒磁化后的铁棒安培分子电流假说2、应用：解释磁现象NS安培你知道怎样退磁吗？3、意义:1)成功解释磁化和消磁现象3)揭示了电和磁的本质联系磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的2)揭示了磁性的起源安培分子电流假说例3、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是()A、磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B、不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C、永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D、根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性

B四、磁通量定义：

在磁感应强度为B的匀强磁场当中，有一个与磁场方向垂直的平面S，B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量．公式：φ＝BS单位：韦伯

符号：Wb磁场,磁感应线穿过多少对公式的理解1、公式只适用于S⊥B2、B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度，若S与B不垂直，则S为垂直与磁场方向的投影面积．3、φ是标量，但有方向，若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通量为负．对公式的理解4、通过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和（即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通）例一、如图有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上磁感应强度数值最大的点是（）Aa点Bb点Cc点Dd点abcdA例二、如图，线圈平面与水平方向成θ角，磁感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，则φ＝______dθbcaBBScosθ例三、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为()A.均向上，φa＞φb

B.均向下，φa＜φbC.均向上，φa＝φb

D.均向下，无法比较A磁通量的变化一、磁通量变化Δφ＝φ2－φ1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即Δφ取决于末状态的磁通量φ2与初状态磁通量φ1的代数差。二、磁通量的变化一般有三种形式

1、B不变，有效面积S变化

2、B变化，S不变

3、B和S同时变化例四、有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10cm，现于纸面内先后放入a，b两个圆形线圈，圆心均在O处，a线圈半径为10cm，b线圈半径为15cm，1匝，问：1、在B减为0.4T的过程中，a和b磁通量改变了多少？2、B的大小不变，方向绕直径转过30o过程中，