高中物理第三章第2節(jié)磁感應強度課件新人教版選修31

1、知道磁感應強度是描述磁場強弱和方向知道磁感應強度是描述磁場強弱和方向的物理量的物理量理解磁感應強度的定義并會用定義式理解磁感應強度的定義并會用定義式進行有關計算進行有關計算通過觀察、對比，了解推導過程通過觀察、對比，了解推導過程. .巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，實驗室中的小磁鐵巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，實驗室中的小磁鐵只能吸起幾枚鐵釘只能吸起幾枚鐵釘(如圖所示如圖所示)磁體磁性的強弱，表現(xiàn)為它磁體磁性的強弱，表現(xiàn)為它所產(chǎn)生的磁場對磁性物質和電流的作用力的強弱，也就是說所產(chǎn)生的磁場對磁性物質和電流的作用力的強弱，也就是說磁場也有強弱之分那么我們怎樣認識和描述磁場的強弱呢？磁場也有強弱之分那

2、么我們怎樣認識和描述磁場的強弱呢？ 1與電場強度相對應，我們本可以把描述與電場強度相對應，我們本可以把描述 的的物理量叫做磁場強度但歷史上物理量叫做磁場強度但歷史上 已經(jīng)用來表已經(jīng)用來表示 另 一 個 物 理 量 ， 因 此 物 理 學 中 用 磁 感 應 強 度 來 描示 另 一 個 物 理 量 ， 因 此 物 理 學 中 用 磁 感 應 強 度 來 描述述 2探究實驗：探究實驗：如右圖所示的實驗裝置，可以如右圖所示的實驗裝置，可以認為磁極間的磁場是認為磁極間的磁場是 的，的，直導線的方向與磁感應強度的直導線的方向與磁感應強度的方向方向 磁場強弱磁場強弱磁場強度磁場強度磁場的強弱磁場的強弱均

3、勻均勻垂直垂直有電流通過時導線將擺動一個角度，觀察擺動角度有電流通過時導線將擺動一個角度，觀察擺動角度的大小可以比較的大小可以比較 的大小的大小實驗表明，通電導線與磁場方向垂直時，它受力的實驗表明，通電導線與磁場方向垂直時，它受力的大小與導線的長度大小與導線的長度l、導線中的電流、導線中的電流i的的 成正比，用公式成正比，用公式表示為表示為f .3磁感應強度磁感應強度b的單位由的單位由 的單位決定在國的單位決定在國際單位制中，磁感應強度的單位是際單位制中，磁感應強度的單位是 ，簡稱，簡稱 ，符，符號是號是 ,1t1 . 磁場力磁場力乘積乘積ilbf、i和和l特斯拉特斯拉特特 t(1)物理意義：

4、描述磁場強弱的物理量物理意義：描述磁場強弱的物理量(2)方向：小磁針靜止時方向：小磁針靜止時n極所指的方向規(guī)定為該點的磁極所指的方向規(guī)定為該點的磁感應強度的方向，簡稱為磁場方向感應強度的方向，簡稱為磁場方向(3)定義式：定義式：b (4)單位：特斯拉，簡稱特單位：特斯拉，簡稱特(t)(5)b是矢量，其方向就是磁場方向，即小磁針靜止時是矢量，其方向就是磁場方向，即小磁針靜止時n極所指的方向極所指的方向說明：磁感應強度反映磁場本身的特性，其值決定于說明：磁感應強度反映磁場本身的特性，其值決定于磁場其值與放入的檢驗電流的電流強度、導線長度、擺放磁場其值與放入的檢驗電流的電流強度、導線長度、擺放方向、

5、檢驗電流是否受到磁場力及檢驗電流是否存在等均無方向、檢驗電流是否受到磁場力及檢驗電流是否存在等均無關系關系 特別提醒：特別提醒：小磁針靜止時小磁針靜止時n n極指向極指向磁感應強度方向磁感應強度方向無論無論小磁針是否處于靜止狀態(tài)，其小磁針是否處于靜止狀態(tài)，其n n極受力方向是確定的極受力方向是確定的即即磁感應強度方向磁感應強度方向. .電流方向與磁場方向不垂直時，電流受力嗎？為什么電流方向與磁場方向不垂直時，電流受力嗎？為什么在在b 中要求導線與磁場方向垂直？中要求導線與磁場方向垂直？答案：答案：只要電流方向不與磁場方向平行電流就會受力，只要電流方向不與磁場方向平行電流就會受力，但兩者夾角越小

6、，力就越小，在定義但兩者夾角越小，力就越小，在定義b時，為了減少變量，時，為了減少變量，突出主要因素，利用了突出主要因素，利用了“控制變量的方法控制變量的方法”.像電場一樣，磁場也服從疊加原理如果有幾個磁場像電場一樣，磁場也服從疊加原理如果有幾個磁場同時存在，則它們的磁場互相疊加，這時某點的磁感應強度同時存在，則它們的磁場互相疊加，這時某點的磁感應強度就等于各個磁場在該點磁感應強度的矢量和就等于各個磁場在該點磁感應強度的矢量和 磁感應強度為矢量，它可以分解為幾個分量磁感應強度為矢量，它可以分解為幾個分量如果北半球某處地磁場的磁感應強度大小為如果北半球某處地磁場的磁感應強度大小為b，與水平，與水

7、平方向的夾角為方向的夾角為，那么該處地磁場的磁感應強度的水平分量，那么該處地磁場的磁感應強度的水平分量和豎直分量各為多大？和豎直分量各為多大？答案：答案：首先弄清矢量分解的原則首先弄清矢量分解的原則因為磁感應強度的大小為因為磁感應強度的大小為b，與水平方向的夾角為，與水平方向的夾角為，所以地磁場的磁感應強度的水平分量和豎直分量分別為：所以地磁場的磁感應強度的水平分量和豎直分量分別為：b水水bcos；b垂垂bsin；電場強度電場強度(e)磁感應強度磁感應強度(b)定義定義的依的依據(jù)據(jù)電場對電荷電場對電荷q有作用力有作用力f對電場中任一點對電場中任一點fq， 恒量恒量(由電場決定由電場決定) 對不

8、同點一般恒量的值對不同點一般恒量的值不同不同磁場對直線電流磁場對直線電流il有作用力有作用力f磁場中任一點磁場中任一點f與磁場方向、電與磁場方向、電流方向有關，只考慮電流方向垂流方向有關，只考慮電流方向垂直磁場方向的情況直磁場方向的情況fil =恒量恒量(由磁場決定由磁場決定)對不同點一般恒量的值不同對不同點一般恒量的值不同定義定義ef/qbf/il物物理理意義意義e在數(shù)值上等于電場對單位在數(shù)值上等于電場對單位電荷作用力的大小電荷作用力的大小b在數(shù)值上等于垂直于磁場方向長在數(shù)值上等于垂直于磁場方向長1m，電流為，電流為1a的導線所受磁場力的導線所受磁場力的大小的大小單位單位1n/c1v/m1t

9、1n/am誤區(qū)誤區(qū)1：受電場中電場強度的方向是該點正電荷的受力：受電場中電場強度的方向是該點正電荷的受力方向的影響，誤認為磁感應強度的方向與通電導線受力的方方向的影響，誤認為磁感應強度的方向與通電導線受力的方向一致向一致點撥：點撥：磁感應強度的方向規(guī)定為小磁針磁感應強度的方向規(guī)定為小磁針n極受力的方向：極受力的方向：即小磁針靜止時即小磁針靜止時n極的指向極的指向b的方向與該點電流元所受力方向既不相同，也不相反，的方向與該點電流元所受力方向既不相同，也不相反，f的方向由后面學習的左手定則判定的方向由后面學習的左手定則判定 有關磁感應強度的下列說法中，正確的是有關磁感應強度的下列說法中，正確的是(

10、)a磁感應強度是用來表示磁場強弱的物理量磁感應強度是用來表示磁場強弱的物理量b若有一小段通電導體在某點不受磁場力的作用，則若有一小段通電導體在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應強度一定為零該點的磁感應強度一定為零c若有一小段長為若有一小段長為l，通以電流為，通以電流為i的導體，在磁場中的導體，在磁場中某處受到的磁場力為某處受到的磁場力為f，則該處磁感應強度的大小一定是，則該處磁感應強度的大小一定是d由定義式由定義式b 可知，電流強度可知，電流強度i越大，導線越大，導線l越長，越長，某點的磁感應強度就越小某點的磁感應強度就越小解析：解析：磁感應強度的引入目的就是用來描述磁場強弱，磁感應強度的引

11、入目的就是用來描述磁場強弱，因此選項因此選項a是正確的；磁感應強度是與電流是正確的；磁感應強度是與電流i和導線長度和導線長度l無無關的物理量，且關的物理量，且b 中的中的b、f、l相互垂直，所以選項相互垂直，所以選項b、c、d皆是錯誤的皆是錯誤的答案：答案：a點評：點評：磁場的強弱由磁場本身決定，與磁場中是否放磁場的強弱由磁場本身決定，與磁場中是否放入通電導線，導線放入的位置無關用垂直于磁場方向的通入通電導線，導線放入的位置無關用垂直于磁場方向的通電導線所受安培力大小來量度磁場的強弱，導線的作用在于電導線所受安培力大小來量度磁場的強弱，導線的作用在于檢測與電場不同的是電場中只要場強不為零，帶電

12、粒子一檢測與電場不同的是電場中只要場強不為零，帶電粒子一定受力，而磁場中即使磁感應強度不為零通電導線受力也定受力，而磁場中即使磁感應強度不為零通電導線受力也有可能為零安培力的大小與有可能為零安培力的大小與b、i、l及電流與磁場的夾角及電流與磁場的夾角有關有關關于磁感應強度下列說法中，正確的是關于磁感應強度下列說法中，正確的是()a放在磁場中的通電導線，電流越大，受到的磁場力放在磁場中的通電導線，電流越大，受到的磁場力也越大，表示該處的磁感應強度越大也越大，表示該處的磁感應強度越大b磁感線的指向就是磁感應強度的方向磁感線的指向就是磁感應強度的方向c垂直磁場放置的通電導線的受力方向即磁感應強度垂直

13、磁場放置的通電導線的受力方向即磁感應強度的方向的方向d磁感應強度的大小、方向與放入磁場的通電導線的磁感應強度的大小、方向與放入磁場的通電導線的電流大小、導線長度、導線取向均無關電流大小、導線長度、導線取向均無關答案：答案：d如圖甲所示，在蹄形磁鐵間垂直磁感應強度方向放置如圖甲所示，在蹄形磁鐵間垂直磁感應強度方向放置一長為一長為l、質量為、質量為m的鋁制金屬桿，金屬桿用兩根金屬細絲的鋁制金屬桿，金屬桿用兩根金屬細絲懸掛在絕緣支架上，在金屬桿中通以恒定電流懸掛在絕緣支架上，在金屬桿中通以恒定電流i，結果金屬，結果金屬絲在磁場作用下偏離豎直方向絲在磁場作用下偏離豎直方向角角(已知導線受的磁場力方向已

14、知導線受的磁場力方向水平水平)，如圖乙所示，如圖乙所示(側視圖側視圖)求蹄形磁鐵磁極間的磁感應強求蹄形磁鐵磁極間的磁感應強度度 解析：解析：分析導線的受力情況如圖丙所示，由平衡條件分析導線的受力情況如圖丙所示，由平衡條件知，知，fmgtan.根據(jù)磁感應強度的定義式根據(jù)磁感應強度的定義式b 答案：答案：b點評：點評：本題綜合運用了通電導線在磁場中受力及平衡本題綜合運用了通電導線在磁場中受力及平衡的知識，要正確把握物理情景，從力的關系入手分析的知識，要正確把握物理情景，從力的關系入手分析 (2009泰安模擬泰安模擬)長長10cm的通電直導線，通以的通電直導線，通以1a的電的電流，在磁場強弱、方向都一樣的空間流，在磁場強弱、方向都一樣的空間(勻強磁場勻強磁場)中某處受到中某處受到的磁場力為的磁場力為0.4n，則該磁場的磁感