磁感应强度 磁通量课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,磁 感 应 强 度,磁通量,知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,理解磁感应强度的定义并会用定义式进行有关计算,通过观察、对比，了解推导过程,.,巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，实验室中的小磁铁只能吸起几枚铁钉,(,如图所示,),磁体磁性的强弱，表现为它所产生的磁场对磁性物质和电流的作用力的强弱，也就是说磁场也有强弱之分那么我们怎样认识和描述磁场的强弱呢？,1,、电场的强弱是用哪个物理量来描述的？,2,、电场强度是如何定义的？其定义式是什么？,+,Q,+q,F,(2),定义：将一检验电荷放在电场中某一点，检验电荷所受的电场力,F,跟电荷电量,q,的比值，叫做电场强度。,(3),定义式：,E=,(4),电场强度的方向：物理学中,规定,，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。,(1),研究方法：将一检验电荷放入电场中某一点，分析检验电荷所受到的电场力,F,，计算电场力,F,与电荷电量,q,的比值。,电场强度,一、复习引入：,二,、,磁感应强度的方向：,物理学中把小磁针静止时，,N,极所指的方向,规定,为该点磁感应强度的方向，简称磁场方向。,磁场和电场相似，我们引入磁感应强度来,描述磁场的大小和方向。,特别提醒：,小磁针静止时,N,极指向,磁感应强度方向无论小磁针是否处于静止状态，其,N,极受力方向是确定的,即磁感应强度方向,.,实验：探究影响通电导线受力的因素,三、磁感应强度的大小：,电流元：物理学中将很短一段通电导线中的电流,I,和导线长度,L,的乘积,IL,叫做电流元,1,、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小,结论：磁场和通电导线长度不变时，电流越大，导线受力越大。,2,、保持磁场和电流不变，改变通电导线的长度。,结论：磁场和电流不变时，导线越长受力越大。,精确的实验表明：通电导线和磁场垂直时,导线受力的大小和导线中的电流,I,成正比，和导线的长度,L,成正比，即和电流,I,和长度,L,的乘积,IL,成正比。,F= BIL,1,、单位：特斯拉，简称特,1T=1,A,m,N,3,、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量,磁感应强度的定义式,:,B=,（电流和磁场方向垂直）,IL,F,2,、,B,为矢量，大小表示磁场的强弱，方向即为磁场的方向。,例： 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是,2.5A,，导线长,1cm,它受的磁场力为,510,-2,N,，则这个位置的磁感应强度多大？,解：,B=,=,510,-2,2.50.01,T=2T,例题： 接上题，如果把导线中的电流增大到,5A,，这一点的磁感应强度多大,?,该通电导线受到的磁场力多大？,解： 磁感应强度,B,是由磁场和空间位置决定的，和导线长度,L,和电流,I,的大小无关，所以该点的磁感应强度仍为,2T,。,F=,I,LB=50.012N=0.1N,3,、关于磁感应强度的三个注意点：,(1),磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，跟磁场中是否存在通电导线，以及导线的长度,L,和电流的大小,I,无关。,(3),导线很短很短时，由,B=,求得的数值即可,认为是导线所在位置那一点的磁感应强度大小,(2),磁感应强度为零时，通电导线受到的磁场力,F,一定为零；通电导线受到的磁场力,F,为零时，磁感应强度不一定为零。,电场强度,(,E,),磁感应强度,(,B,),定义的依据,电场对电荷,q,有作用力,F,对电场中任一点,F,q,，,F/q,恒量,(,由电场决定,),对不同点一般恒量的值不同,磁场对直线电流,IL,有作用力,F,磁场中任一点,F,与磁场方向、电流方向有关，只考虑电流方向垂直磁场方向的情况,F,IL,=,恒量,(,由磁场决定,),对不同点一般恒量的值不同,定义,E,F/q,B,F/IL,物理,意义,E,在数值上等于电场对单位电荷作用力的大小,B,在数值上等于垂直于磁场方向长,1m,，电流为,1A,的导线所受磁场力的大小,单位,1N/C,1V/m,1T,1N/Am,巩固练习,1,、有关磁感应强度,B,的方向说法正确的是（ ）,A,、,B,的方向就是小磁针,N,极所指的方向,B,、,B,的方向与小磁针,N,极的受力方向一致,C,、,B,的方向就是通电导线的受力方向,D,、,B,的方向垂直于该处磁场的方向,B,2,、关于磁感应强度大小下列说法正确的是（ ）,A,、通电导线所受磁场力大的地方磁感应强度一定大,B,、垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感,应强度的方向,C,、放在同一磁场中两根通电导线中电流相等时受力,大小一定相等,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,3,、关于磁感应强度,B=,下列说法正确的是,A,、磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电,流,I,的减小而增大,B,、磁场中的某处的磁感应强度大小随通电导线,所受的磁场力,F,的增大而增大,C,、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强,度不一定为零,D,、放置在磁场中,1m,长的通电导线，通过,1A,的电,流，受到的安培力为,1N,，则该处的磁感应强,度就是,1T,C,4,、下列说法正确的是（ ）,A,、磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小,段通电导线放在该点，导线受到的磁场力,F,与该导,线的长度,L,，通过的电流,I,乘积,IL,的比值，即为该处,磁感应强度的大小。,B,、通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应,强度一定为零,C,、磁感应强度,B=,只是定义式，它的大小取决于,场源以及磁场中的位置，与,I,、,L,以及通电导线在磁场,中的方向无关,D,、通电导线所受磁场力的大小与磁感应强度的大小无关,C,5,、在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线,a,和,b,，,a,、,b,导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受的力也不一样，下面的几幅图像表现的是导线所受的力,F,与通过导线的电流,I,的关系。,a,、,b,各自有一组,F,、,I,的数据，在图像中各描出一个点。在,A,、,B,、,C,、,D,四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅（ ）,B C,a,b,O,I,F,a,b,O,I,F,b,I,F,a,O,b,I,F,a,O,A,B,C,D,磁感应强度,（,1),大小,B=,（条件：电流,I,和磁场方向垂直）,（,2,）方向：小磁针静止,时,N,极所,指的方向为该,处磁感应强度,的,方向,（,3,）物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量,小结:,若在某一空间中某一点同时存在几个磁场，磁感应强度分别为,B,1,、,B,2,、,B,3,、,B,4,，则此空间中该点的磁感应强度应为多少？如何计算？,思维拓展,像电场一样，磁场也服从叠加原理如果有几个磁场同时存在，则它们的磁场互相叠加，这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和,磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量,(1),如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为,B,，与水平方向的夹角为,，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？,(2),如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大？在极地上空地磁场的水平分量是多大？,答案：,首先弄清矢量分解的原则,(1),因为磁感应强度的大小为,B,，与水平方向的夹角为,，所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为：,B,水,B,cos,；,B,垂,B,sin,；,(2),在赤道上空，因为,0,，故有,B,垂,0,；在极地上空，因为,90,，故有,B,水,0.,三、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,:,BS,单位：韦伯符号：,Wb 1Wb=1T,m,2,对公式的理解,1.B,是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度,2.公式只适用于SB，若S与B,不,垂,直,，,则S为与磁场垂直方向的投影面积,当磁场B,与,S垂直,磁通量最大=BS,当,BS,时,磁通量最小,=0,当磁场,B,与面积,S,不垂直, ,2,3,B、,1,2,=,3,C、,1,2,3,D、,1,2,=,3,C,如图所示,框架面积为,S,框架平面与磁感应强度为,B,的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为,_,若使框架绕,OO,转过,60,度角则穿过线框平面的磁通量为,_,若从初始位置转过,90,度角,则穿过线框平面的磁通量为,_,若从初始位置转过,180,度角,则穿过线框平面的磁通量变化为,_,O,O,BS,BS/2,0,2BS,