磁感应强度、几种常见的磁场

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,*,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,*,第三章 磁场,磁感应强度和几种常见磁场,1,、电流的磁效应：,电流能在周围空间产生磁场。,2,、磁场的性质,：对放入其中的,磁体或电流,会产生,磁场力,的作用。,磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间,的相互作用都是通过,磁场,发生的。,3,、地磁场：,地球的地理南北极与地磁场的南北,相反,，,但两者并不完全重合，,有个夹角，叫地磁偏角，简称磁偏角,。,说明：宇宙中的许多,天体,都具有磁场。月球和火星也有,磁场,，但没有,全球性,的磁场，所以,月球和火星,上,指南针,不起作用。,磁现象和磁场,如何,描述磁场的强弱,和,方向呢,?,电场,电场力,F,F/q,表示电场的性质,电荷,q,磁场,磁场力,F,磁场的性质,电流,磁体,电场强度,E,磁感应强度,描述磁场的强弱,和,方向,磁感应强度,（,B,）,方向：,小磁针,静止,时,N,极的指向或小磁针,N,极的受力方向，规定为该点的,磁场方向,即,磁感应强度的方向,。,大小：,问题：,磁感应强度的大小能否从小磁针,N,极受力的情况来研究,?,不能。,因为,N,极不能单独存在，因而不能用测量,N,极受力的大小来确定磁感应强度的大小。,问题：,磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力。能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱,?,电流元：,很短的一段通电导线中的电流,I,与导线长度,L,的乘积,IL,。,思考：,通电导线受到的磁场力与哪些因素有关,?,导线长度,、,电流大小,、,磁场的不同、,放置的位置（导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）,理想模型,实验方法,:,控制变量法,磁感应强度的大小,逻辑推理：,F,L,F,I,F,IL,F,=,B,IL,实验表明：通电导线与磁场方向,垂直,时，它,所,受力,（,安培力,）,的,大小与,I和L的乘积 IL成正比。,实验方法,:,控制变量法,（,1,）先保持导线通电部分的,长度不变,，,改变电流,的大小,。,（,2,）然后保持,电流不变,，,改变,导线通电部分的,长度,。,结论：,电流越大，通电导线受力越大,结论：,长度越长，通电导线受力越大,探究影响通电导线受力的因素,3.,磁场对通电导线的作用力大小,（,1,）精确实验表明：通电导线与磁场方向,垂直,时，它,受力的大小,既与,导线的长度,L,成正比,，又与,导线中的电流,I,成正比,，即,与,I,和,L,的乘积,IL,成正比,。,（,2,）公式：,F=BIL,，其中,B,为比例系数，与导线的长度和电流大小无关。,B,反映了磁场的强弱，称为磁感应强度。,1,、定义：,3,、单位：,4,、,矢量,磁感应强度是矢量，方向规定为小磁针静止时,N,极所指方向。,在磁场中,垂直于磁场方向,的通电导线，所受的磁场力（安培力）,F,跟电流,I,和导线长度,L,的乘积,IL,的比值叫磁感应强度。,国际单位制中,磁感应强度的单位是,特斯拉,简称,特,，国际符号是,T,1T=1N/Am,2,、定义式：,磁感应强度,1.,你对,电流元,如何理解？,2.,磁感应强度由通电导线长度,L,、电流,I,及导线受力,F,决定吗？,B,与,L,、,I,、,F,无关，,与磁场源本身和该点在磁场中的位置有关,理解,:,如果导线很短很短，,B,就是导线所在处的磁感应强度。,3.,用,B=F/IL,计算时，要注意什么问题？,导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者必须垂直。,1,、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（）,A,通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大,B,通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大,C,一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场,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,例题,0.1T,2,、一导线长,0.2m,，通过,3A,的电流，,垂直,放入磁场中某处受到的磁场力是,610,-2,N,，则该处的磁感应强度,B,的大小是,_,；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是,_,。,0.1T,磁感线,是用来形象地描述,磁场强弱与方向,的一簇曲线。,磁场的形象描述,磁感线,磁场,方向,：磁感线上该点的,切线方向,A,B,C,B,A,B,B,B,C,A,B,磁场,强弱,：磁感线,密,的地方磁场,强,，磁感线,疏,的地方磁场,弱,。,（实际不存在）,磁感线,不相交，不相切,几种常见磁场磁感线分布,磁感线是闭合曲线,（区别于电场线）,匀强磁场,常见的匀强磁场,:,1.,异名磁极之间的磁场,2.,条形磁铁内部的磁场,3.,两平行通电线圈之间的磁场,思考：什么是匀强磁场？,安培定则,（也叫右手螺旋定则）,用右手握住导线，让伸直的,大拇指所指的方向,跟,电流的方向一致，,弯曲的四指所指的方向,就是,磁感线的环绕方向。,I,侧视图,俯视图,直线电流的磁感线分布,.,.,电流,（出）,电流,（进）,磁场（出）,磁场（进）,绘图说明：,课堂训练,1,、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的,N,极转向同学们，那么这束带电粒子可能是 （）,A.,向右飞行的正离子束,B.,向左飞行的正离子束,C.,向右飞行的负离子束,D.,向左飞行的负离子束,BC,让,右手弯曲的四指,和,环形电流的方向,一致，伸直,大拇指所指的方向,就是环形导线,中心轴线,上,磁感线的方向,。,安培定则,（也叫右手螺旋定则）,环形电流周围,磁感线,.,.,电流,（出）,电流,（进）,磁场（出）,磁场（进）,绘图说明：,2,、,如图所示，环形导线周围有三只小磁针,a,、,b,、,c,，闭合开关,S,后，三只小磁针,N,极的偏转方向是（,）,A,、全向里,B,、全向外,C,、,a,向里，,b,、,c,向外,D,、,a,、,c,向外，,b,向里,课堂训练,D,通电螺线管,的磁感线分布,也可用,安培定则,来判定,通电螺线管外部的磁感线和,条形磁铁,外部的磁感线相似。,N,I,练习,1,：,如图所示，当开关闭合时：,(1),判,断通电螺线管的磁极；,（,2,）指出每个小磁针的,N,极,。,N,S,甲,乙,丙,丁,N,N,N,N,N,练习,2,：,根据小磁针所指方向及电流方向，画出通电螺线管的绕线情况。,N,N,S,四、磁通量,我们规定：磁感应强度,B,与面积,S,的乘积，叫做穿过这个面的磁通量,(,),。即：,=BS,=BS,=BS cos,单位：韦伯,(,Wb,)1Wb=1Tm,2,表示穿过,某一面积,的磁感线条数,N,S,安培分子电流假说,安培,1.,解释了磁化、退磁现象,2.,揭示了,磁现象的电本质,磁体的磁场和电流的磁场都是由运动的电荷产生的。,分子电流,