高中物理 選修3-1 磁感應(yīng)強(qiáng)度

1、第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)重慶市石柱中學(xué)校 姚國均2022-2-26第第1頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁磁 體體磁磁 體體電電 流流電電 流流磁磁 場(chǎng)場(chǎng)磁磁 體體磁磁 場(chǎng)場(chǎng)電電 流流磁磁 場(chǎng)場(chǎng)2022-2-26第第2頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁體有磁體有N、S極極同名磁極相互排斥同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引異名磁極相互吸引磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)弱強(qiáng)弱方向方向磁感應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)度如何定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的如何定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向？大小和方向？是否類似電場(chǎng)的研究方法是否類似電場(chǎng)的研究方法,分析磁體或電流在磁場(chǎng)中所受的力來確定分析磁體或電流在磁場(chǎng)中所受的力來確定磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方

2、向呢磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向呢?電荷有電荷有正、負(fù)正、負(fù)同種電荷相互排斥同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)弱強(qiáng)弱方向方向電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度QqF方向方向正電荷正電荷受力方受力方向向試探電荷大小大小FEq2022-2-26第第3頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)觀察小磁針北極指向歸納方向一、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向2022-2-26第第4頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 不能不能.因?yàn)橐驗(yàn)镹極不能單獨(dú)存在。小磁針極不能單獨(dú)存在。小磁針靜止時(shí)所受的合力為零，因而不能用測(cè)量靜止時(shí)所受的合力為零，因而不能用測(cè)量N極受力的大小來確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小極受力

3、的大小來確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小問題：?jiǎn)栴}：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況來研究情況來研究?問題：?jiǎn)栴}：磁場(chǎng)不僅能對(duì)磁體有作用力磁場(chǎng)不僅能對(duì)磁體有作用力, ,還對(duì)通電還對(duì)通電導(dǎo)體有作用力導(dǎo)體有作用力. .能否用很短的一段通電導(dǎo)體來能否用很短的一段通電導(dǎo)體來檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱?2022-2-26第第5頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)電流元：電流元：很短的一段通電導(dǎo)線中的電流很短的一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積的乘積IL.方法：用方法：用檢驗(yàn)電流元檢驗(yàn)電流元來研究磁場(chǎng)強(qiáng)弱來研究磁場(chǎng)強(qiáng)弱 思考：思考：通電導(dǎo)線受到的通電

4、導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力與哪些因素有關(guān)磁場(chǎng)力與哪些因素有關(guān)?導(dǎo)線長(zhǎng)度導(dǎo)線長(zhǎng)度、電流大小電流大小、磁場(chǎng)磁場(chǎng)的不同、的不同、放置的位置（導(dǎo)線放置的位置（導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行、垂直及任與磁場(chǎng)方向平行、垂直及任意夾角受力情況不同）意夾角受力情況不同）二、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小二、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小理想模型理想模型實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法: :控制變量法控制變量法2022-2-26第第6頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)2022-2-26第第7頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)1、保持磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，、保持磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改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，

5、、保持磁場(chǎng)和導(dǎo)線中的電流不變，改變改變通電導(dǎo)線的通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度長(zhǎng)度。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)結(jié)論：在通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和磁場(chǎng)不變時(shí)，電流越結(jié)論：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。結(jié)論：在通電導(dǎo)線的電流和磁場(chǎng)不變時(shí)，導(dǎo)線越結(jié)論：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。現(xiàn)象：電流越大，導(dǎo)線的偏角越大。現(xiàn)象：電流越大，導(dǎo)線的偏角越大。2022-2-26第第8頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)1、定義：、定義：3、單位：、單位：4、方向：方向：在磁場(chǎng)中在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向垂直于磁場(chǎng)方

6、向的通電導(dǎo)線，所的通電導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力受的磁場(chǎng)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)度在國際單位制中在國際單位制中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯特斯拉拉,簡(jiǎn)稱特簡(jiǎn)稱特,國際符號(hào)是國際符號(hào)是T1T=1N/Am磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量矢量, , 方向與該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致方向與該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致2、定義式：、定義式：ILFB磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度2022-2-26第第9頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)2022-2-26第第10頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)3.你對(duì)你對(duì)電流元電流元如何理解？如何理解？1.

7、磁感應(yīng)強(qiáng)度由通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度、電流及導(dǎo)線受力磁感應(yīng)強(qiáng)度由通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度、電流及導(dǎo)線受力決定嗎？決定嗎？B與與L、I、F無關(guān)，與場(chǎng)源和該點(diǎn)在場(chǎng)中的位置有關(guān)無關(guān)，與場(chǎng)源和該點(diǎn)在場(chǎng)中的位置有關(guān)理解理解4.反映什么性質(zhì)？反映什么性質(zhì)？如果導(dǎo)線很短很短，如果導(dǎo)線很短很短，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.2.用用B=F/IL計(jì)算時(shí)，要注意什么問題？計(jì)算時(shí)，要注意什么問題？導(dǎo)線電流的方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系，要注意兩者必須垂直。導(dǎo)線電流的方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系，要注意兩者必須垂直。通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)受到磁場(chǎng)力最大，平行時(shí)為零通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)受到磁場(chǎng)力最大，平行時(shí)為零 物理意義：

8、物理意義：B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，是描述磁場(chǎng)力是表示磁場(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，是矢量。的性質(zhì)的物理量，是矢量。2022-2-26第第11頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)5.你認(rèn)為電場(chǎng)力（你認(rèn)為電場(chǎng)力（磁場(chǎng)力磁場(chǎng)力）在方向上與電場(chǎng)強(qiáng)度（）在方向上與電場(chǎng)強(qiáng)度（磁磁感應(yīng)強(qiáng)感應(yīng)強(qiáng)度）有何關(guān)系？度）有何關(guān)系？6.若在某一點(diǎn)若在某一點(diǎn)同時(shí)同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng) 度度B如何？如何？若某一空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，空間的磁場(chǎng)應(yīng)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)度為由這幾個(gè)磁場(chǎng)疊加而成

9、，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） ，用，用()法則運(yùn)算法則運(yùn)算電場(chǎng)強(qiáng)度方向規(guī)定為正電荷受力方向；電場(chǎng)強(qiáng)度方向規(guī)定為正電荷受力方向； 磁感應(yīng)強(qiáng)度方向規(guī)定為小磁針北極受力方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向規(guī)定為小磁針北極受力方向， 與電流受力方向垂直。與電流受力方向垂直。2022-2-26第第12頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)1、下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法中正確的是（ ） A通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大C放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電

10、導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)例題例題2022-2-26第第13頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)2、下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）A磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電流I、長(zhǎng)為L(zhǎng)的一小段導(dǎo)線放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力F與I、L的乘積的比值B一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處一定沒有磁場(chǎng)C一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中A處時(shí)受磁場(chǎng)力比放在B處大，則A處磁感應(yīng)強(qiáng)度比B處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大D因?yàn)锽 =F/IL，所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的通電小段導(dǎo)線IL乘積成反比2022-2-26第第14頁（共頁（共15頁）頁）第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)3.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)1 cm，它受到的安培力為510-2 N，則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？4.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)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？注意：計(jì)算時(shí)要統(tǒng)一用國際單位制。注意：計(jì)算時(shí)要統(tǒng)一用國際單位制。T 2m 1012.5AN 105ILFB22