高一物理課件磁感應(yīng)強度原理解析

1、1.1.用哪個物理量來描述電場的強弱和方向？用哪個物理量來描述電場的強弱和方向？用電場強度來描述電場的強弱和方向用電場強度來描述電場的強弱和方向. . . 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)重點學(xué)習(xí)重點學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)問題討論問題討論2 2。磁感應(yīng)強度。磁感應(yīng)強度 1.1.用哪個物理量來描述電場的強弱和方向？用哪個物理量來描述電場的強弱和方向？用電場強度來描述電場的強弱和方向用電場強度來描述電場的強弱和方向. . 2.2.電場強度是如何定義的？其定義式是什么？電場強度是如何定義的？其定義式是什么？ 電場強度是通過將一試探電荷放在電場電場強度是通過將一試探電荷放在電場中分析電荷

2、所受的電場力與試探電荷量的比中分析電荷所受的電場力與試探電荷量的比值來定義的值來定義的. . 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)重點學(xué)習(xí)重點學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)問題討論問題討論一。磁感應(yīng)強度的方向：一。磁感應(yīng)強度的方向： 小磁針北極受力的方向，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極亦即小磁針靜止時北極(N)所所指的方向規(guī)定為該點的磁感指的方向規(guī)定為該點的磁感應(yīng)強度的方向，簡稱為磁場應(yīng)強度的方向，簡稱為磁場方向。方向。 磁場對電流的作用力通磁場對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)線長度與導(dǎo)線長度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)線方向與磁場方向當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直垂直時，時，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)線方向與磁場方向向與磁場方向一致一致時，電流所受的時，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)線方向與磁場方向斜交時，所受安培力介與磁場方向斜交時，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：保持磁場和通電導(dǎo)線的長度不變，改：保持磁場和通電導(dǎo)線的長度不變，改變電流變電流 的大小。的大小。2：保持磁場和導(dǎo)線中的電流不變，改變：保持磁場和導(dǎo)線中

4、的電流不變，改變通電導(dǎo)線的長度。通電導(dǎo)線的長度。1：保持磁場和通電導(dǎo)線的長度不變，改變電流：保持磁場和通電導(dǎo)線的長度不變，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)線的長度和磁場不變時，電流越在通電導(dǎo)線的長度和磁場不變時，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：保持磁場和導(dǎo)線中的電流不變，改變通電導(dǎo)線的：保持磁場和導(dǎo)線中的電流不變，改變通電導(dǎo)線的長度。長度。結(jié)論：結(jié)論：在通電導(dǎo)線的電流和磁場不變時，導(dǎo)線越在通電導(dǎo)線的電流和磁場不變時，導(dǎo)線越長，導(dǎo)線所受的安培力就越大。長，導(dǎo)線所受的安培力就越大。 精確

5、的實驗表明，通電導(dǎo)線在磁場中受到的精確的實驗表明，通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力的大小，既與導(dǎo)線的長度安培力的大小，既與導(dǎo)線的長度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實驗表明：實驗表明：1.在同一磁場中同一位置，不管在同一磁場中同一位置，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.在不同的磁場中，盡管在不同的磁場中，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)強度：磁感應(yīng)強度：1.定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的

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

7、度的比值叫磁感應(yīng)強度.2.定義式：定義式：B=F/IL說明：說明：1）用）用B=F/IL計算時，要注意導(dǎo)線電流的方向與磁場方計算時，要注意導(dǎo)線電流的方向與磁場方向的關(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)強度就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度.思考思考 有人根據(jù)有人根據(jù)B=F/IL提出：磁場中某點的磁感應(yīng)強度提出：磁場中某點的磁感應(yīng)強度B跟磁跟磁場力場力F成正比，跟電流強度成正比，跟電流強度I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L的乘積的乘積IL成反比，成反比，這種提法有什么問題？錯在哪里？這種提法有什么問題？錯在哪里？ 答：這種提法不對答

8、：這種提法不對.因為實驗證明，因為實驗證明，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）在磁場中某處是一個恒量，它反映了磁場）在磁場中某處是一個恒量，它反映了磁場本身的特性，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)強度：磁感應(yīng)強度：1.定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的安定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力培力F跟電流跟電流I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L的乘積的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強度的比值叫磁感應(yīng)強度.2.定義式：定義式：B=F/IL說明：說明：1）用）用B=F/IL計算時，要注意導(dǎo)線電流的方向與磁計算時，要注意導(dǎo)線電流的方

9、向與磁場方向的關(guān)系，要注意兩者必須場方向的關(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)強度就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度.3.物理意義：物理意義：B是表示磁場強弱和方向的物理量，是描述磁是表示磁場強弱和方向的物理量，是描述磁場力的性質(zhì)的物理量。場力的性質(zhì)的物理量。3）磁場中某點的磁感應(yīng)強度只決定于）磁場中某點的磁感應(yīng)強度只決定于場源場源和和該點在場中的該點在場中的位置位置，與在該點放不放通電導(dǎo)線、通電導(dǎo)線的長度、導(dǎo)線，與在該點放不放通電導(dǎo)線、通電導(dǎo)線的長度、導(dǎo)線中的電流以及導(dǎo)線受力情況無關(guān)。中的電流以及導(dǎo)線受力情況無關(guān)。 5.方向：磁感應(yīng)強度是矢量

10、，把某點的磁場方向定義為該方向：磁感應(yīng)強度是矢量，把某點的磁場方向定義為該點的磁感應(yīng)強度的方向點的磁感應(yīng)強度的方向.4.在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱特，國在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是際符號是T. 1 T=1 N/(A m) 若在某一空間同時存在若在某一空間同時存在幾個磁場，那么該空間中的幾個磁場，那么該空間中的某點的磁感應(yīng)強度某點的磁感應(yīng)強度B應(yīng)如何應(yīng)如何確定？確定？想一想想一想 6.磁場的疊加磁場的疊加 若某一空間同時存在幾個磁場，空間的磁場應(yīng)由這幾個磁場若某一空間同時存在幾個磁場，空間的磁場應(yīng)由這幾個磁場疊加而成，某點的磁感應(yīng)強度為疊加而成

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

12、磁感應(yīng)強度是多大？的磁感應(yīng)強度是多大？解答：解答：T 2m 1012.5AN 105ILFB222.接上題，如果把通電導(dǎo)線中的電流強度增大到接上題，如果把通電導(dǎo)線中的電流強度增大到5 A時，這一點時，這一點的磁感應(yīng)強度應(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)強度解答：磁感應(yīng)強度B是由磁場和空間位置（點）決定的，和導(dǎo)是由磁場和空間位置（點）決定的，和導(dǎo)線的長度線的長度L、電流、電流I的大小無關(guān)，所以該點的磁感應(yīng)強度是的大小無關(guān)，所以該點的磁感應(yīng)強度是2 T.根據(jù)根據(jù)F=BIL得，得，F(xiàn)=2 5 0.01=0.1N注意：計算時要統(tǒng)一用國際單位制。勻強磁場：勻強磁場：1.定義：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強度的大小和方向處定義：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫