高一物理課件磁感應(yīng)強(qiáng)度原理解析

1、1.1.用哪個(gè)物理量來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？用哪個(gè)物理量來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向. . . 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)問(wèn)題討論問(wèn)題討論2 2。磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁感應(yīng)強(qiáng)度 1.1.用哪個(gè)物理量來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？用哪個(gè)物理量來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向. . 2.2.電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的？其定義式是什么？電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的？其定義式是什么？ 電場(chǎng)強(qiáng)度是通過(guò)將一試探電荷放在電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度是通過(guò)將一試探電荷放在電場(chǎng)中分析電荷

2、所受的電場(chǎng)力與試探電荷量的比中分析電荷所受的電場(chǎng)力與試探電荷量的比值來(lái)定義的值來(lái)定義的. . 定義式為定義式為E E= = qF. 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)問(wèn)題討論問(wèn)題討論一。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：一。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向： 小磁針北極受力的方向，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極亦即小磁針靜止時(shí)北極(N)所所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱為磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱為磁場(chǎng)方向。方向。 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力通磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力通常稱為常稱為安培力安培力. . 電流元：很短的一段通電導(dǎo)線中的電流元：很短的一段通

3、電導(dǎo)線中的電流電流I I與導(dǎo)線長(zhǎng)度與導(dǎo)線長(zhǎng)度L L的乘積的乘積ILIL叫做電流元。叫做電流元。結(jié)論：結(jié)論： 當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向垂直垂直時(shí)，時(shí)，電流所受的電流所受的安培力最大安培力最大；當(dāng)導(dǎo)線方；當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向向與磁場(chǎng)方向一致一致時(shí)，電流所受的時(shí)，電流所受的安培力最小，等于零安培力最小，等于零；當(dāng)導(dǎo)線方向；當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，所受安培力介與磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，所受安培力介于最大值和最小值之間于最大值和最小值之間.1：保持磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改：保持磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改變電流變電流 的大小。的大小。2：保持磁場(chǎng)和導(dǎo)線中的電流不變，改變：保持磁場(chǎng)和導(dǎo)線中

4、的電流不變，改變通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度。通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度。1：保持磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改變電流：保持磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改變電流 的的大小。大小?，F(xiàn)象：電流越大，導(dǎo)線的偏角越大?，F(xiàn)象：電流越大，導(dǎo)線的偏角越大。結(jié)論：結(jié)論：在通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和磁場(chǎng)不變時(shí)，電流越在通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和磁場(chǎng)不變時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受的安培力就越大。大，導(dǎo)線所受的安培力就越大。2：保持磁場(chǎng)和導(dǎo)線中的電流不變，改變通電導(dǎo)線的：保持磁場(chǎng)和導(dǎo)線中的電流不變，改變通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度。結(jié)論：結(jié)論：在通電導(dǎo)線的電流和磁場(chǎng)不變時(shí)，導(dǎo)線越在通電導(dǎo)線的電流和磁場(chǎng)不變時(shí)，導(dǎo)線越長(zhǎng)，導(dǎo)線所受的安培力就越大。長(zhǎng)，導(dǎo)線所受的安培力就越大。 精確

5、的實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的精確的實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力的大小，既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度安培力的大小，既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，又與成正比，又與導(dǎo)線中的電流導(dǎo)線中的電流I成正比，即與成正比，即與I和和L的乘積成正比。的乘積成正比。用公式可表示用公式可表示B=F/IL實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)表明：1.在同一磁場(chǎng)中同一位置，不管在同一磁場(chǎng)中同一位置，不管I、L如何改變，如何改變，比值比值B總是不變的總是不變的.2.在不同的磁場(chǎng)中，盡管在不同的磁場(chǎng)中，盡管I、L不變，一般情況下不變，一般情況下比值比值B也也是不同的是不同的. 磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度：1.定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的

6、安培定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力力F跟電流跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度.2.定義式：定義式：B=F/IL 思考思考1：一根長(zhǎng)度為一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)線通有電流的導(dǎo)線通有電流I，當(dāng)放到磁場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，當(dāng)放到磁場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)受到的安培力為受到的安培力為F，問(wèn)導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為，問(wèn)導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為F/IL嗎？嗎？磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度：1.定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安培定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力力F跟電流跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)

7、度的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度.2.定義式：定義式：B=F/IL說(shuō)明：說(shuō)明：1）用）用B=F/IL計(jì)算時(shí)，要注意導(dǎo)線電流的方向與磁場(chǎng)方計(jì)算時(shí)，要注意導(dǎo)線電流的方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系，要注意兩者必須向的關(guān)系，要注意兩者必須垂直垂直。2）如果導(dǎo)線）如果導(dǎo)線很短很短很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度.思考思考 有人根據(jù)有人根據(jù)B=F/IL提出：磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度提出：磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B跟磁跟磁場(chǎng)力場(chǎng)力F成正比，跟電流強(qiáng)度成正比，跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積的乘積IL成反比，成反比，這種提法有什么問(wèn)題？錯(cuò)在哪里？這種提法有什么問(wèn)題？錯(cuò)在哪里？ 答：這種提法不對(duì)答

8、：這種提法不對(duì).因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明，F(xiàn)和和IL的乘積成正比，的乘積成正比，故比值（故比值（F/IL）在磁場(chǎng)中某處是一個(gè)恒量，它反映了磁場(chǎng)）在磁場(chǎng)中某處是一個(gè)恒量，它反映了磁場(chǎng)本身的特性，不隨本身的特性，不隨F及及IL的變化而變化的變化而變化. 磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度：1.定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力培力F跟電流跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度.2.定義式：定義式：B=F/IL說(shuō)明：說(shuō)明：1）用）用B=F/IL計(jì)算時(shí)，要注意導(dǎo)線電流的方向與磁計(jì)算時(shí)，要注意導(dǎo)線電流的方

9、向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系，要注意兩者必須場(chǎng)方向的關(guān)系，要注意兩者必須垂直垂直。2）如果導(dǎo)線）如果導(dǎo)線很短很短很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度.3.物理意義：物理意義：B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，是描述磁是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，是描述磁場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量。場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量。3）磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度只決定于）磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度只決定于場(chǎng)源場(chǎng)源和和該點(diǎn)在場(chǎng)中的該點(diǎn)在場(chǎng)中的位置位置，與在該點(diǎn)放不放通電導(dǎo)線、通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度、導(dǎo)線，與在該點(diǎn)放不放通電導(dǎo)線、通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度、導(dǎo)線中的電流以及導(dǎo)線受力情況無(wú)關(guān)。中的電流以及導(dǎo)線受力情況無(wú)關(guān)。 5.方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量

10、，把某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向定義為該方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，把某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向定義為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向.4.在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是際符號(hào)是T. 1 T=1 N/(A m) 若在某一空間同時(shí)存在若在某一空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，那么該空間中的幾個(gè)磁場(chǎng)，那么該空間中的某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)如何應(yīng)如何確定？確定？想一想想一想 6.磁場(chǎng)的疊加磁場(chǎng)的疊加 若某一空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，空間的磁場(chǎng)應(yīng)由這幾個(gè)磁場(chǎng)若某一空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，空間的磁場(chǎng)應(yīng)由這幾個(gè)磁場(chǎng)疊加而成，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為疊加而成

11、，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則有，則有B=B1+B2+B3（矢量和）（矢量和） 4.在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是際符號(hào)是T. 1 T=1 N/(A m)5.方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，把某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向定義為該點(diǎn)的方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，把某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向定義為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向.例題例題1.磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強(qiáng)度是磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強(qiáng)度是2.5 A，導(dǎo)線長(zhǎng)，導(dǎo)線長(zhǎng)1 cm，它受到的安培力為，它受到的安培力為510-2 N，則這個(gè)位置，則這個(gè)位置的

12、磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？解答：解答：T 2m 1012.5AN 105ILFB222.接上題，如果把通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度增大到接上題，如果把通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度增大到5 A時(shí)，這一點(diǎn)時(shí)，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是多大？該通電導(dǎo)線受到的安培力是多大？的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是多大？該通電導(dǎo)線受到的安培力是多大？解答：磁感應(yīng)強(qiáng)度解答：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)和空間位置（點(diǎn)）決定的，和導(dǎo)是由磁場(chǎng)和空間位置（點(diǎn)）決定的，和導(dǎo)線的長(zhǎng)度線的長(zhǎng)度L、電流、電流I的大小無(wú)關(guān)，所以該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是的大小無(wú)關(guān)，所以該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是2 T.根據(jù)根據(jù)F=BIL得，得，F(xiàn)=2 5 0.01=0.1N注意：計(jì)算時(shí)要統(tǒng)一用國(guó)際單位制。勻強(qiáng)磁場(chǎng)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)：1.定義：如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處定義：如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫