高中物理 第三章 磁场 第2节 磁感应强度课件 新人教版选修31

第第 2 节节 磁感应强度磁感应强度 第三章第三章 磁磁 场场 1.知道物理学上用磁感应强度描述磁场的强弱和方知道物理学上用磁感应强度描述磁场的强弱和方向向 2.掌握磁感应强度的方向的规定掌握磁感应强度的方向的规定，理解磁感应强度大小的理解磁感应强度大小的表达式表达式，进一步理解磁感应强度的概念进一步理解磁感应强度的概念 3.会简单地计算磁感会简单地计算磁感应强度的大小应强度的大小 第三章第三章 磁磁 场场一、磁感应强度的方向一、磁感应强度的方向 物理学中用物理学中用_来描述磁场的强弱和方向来描述磁场的强弱和方向， 把小磁针静把小磁针静止时止时_极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称简称_ 磁感应强度磁感应强度N磁场的方向磁场的方向 1(1)与电与电场强度相似场强度相似，磁场强度是表示磁场的强弱和方向的物磁场强度是表示磁场的强弱和方向的物理量理量( ) (2)磁场的方向磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向就是小磁针静止时所受合力的方向( ) (3)小磁针的小磁针的 N 极和极和 S 极所受磁场力的方向是相反的极所受磁场力的方向是相反的( ) 提示：提示：(1) (2) (3) 二、磁感应强度的大小二、磁感应强度的大小 1控制变量法探究影响通电导线受力的因素控制变量法探究影响通电导线受力的因素 实验结论：直导线与磁场垂直时实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度它受力大小既与导线的长度 L成成_，又与导线中的电流又与导线中的电流 I 成成_公式为公式为 F_ 2磁感应强度的大小磁感应强度的大小：在磁场中在磁场中_于磁场方向放置的通电于磁场方向放置的通电导线导线，所受的磁场力所受的磁场力 F 跟电流跟电流 I 和导线长度和导线长度 L 的乘积的乘积 IL 的比值的比值叫叫_公式为公式为 B_ 3单位：单位：在国际单位制中在国际单位制中，磁感应强度的单位是磁感应强度的单位是_，简简称特称特，国际符号是国际符号是 T，1 T_ 正比正比正比正比ILB垂直垂直磁感应强度磁感应强度FIL 特斯拉特斯拉1NAm 2(1)通电导线在场中受到的磁场力为零通电导线在场中受到的磁场力为零，则说明该处的磁感应则说明该处的磁感应强度为零强度为零( ) (2)磁感应强度的大小与电流成反比磁感应强度的大小与电流成反比，与其受到的磁场力成正与其受到的磁场力成正比比( ) (3)磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力大小磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力大小 F 与电流与电流I 和导线长度和导线长度 L 的乘积的比值的乘积的比值( ) 提示：提示：(1) (2) (3) 知识点一知识点一 对磁感应强度的理解对磁感应强度的理解 1在定义式在定义式 BFIL中中，通电导线必须垂直于磁场方向放置因通电导线必须垂直于磁场方向放置因为磁场中某点通电导线受力的大小为磁场中某点通电导线受力的大小， 除除和磁和磁场强弱有关以外场强弱有关以外， 还还和导线的方向有关 通电导线放入磁场中的方向不同和导线的方向有关 通电导线放入磁场中的方向不同， 所受磁场所受磁场力也不相同通电导线受力为零的地方力也不相同通电导线受力为零的地方，磁感应强度磁感应强度 B 的大小的大小不一定为零不一定为零， 这可能是电流方向与这可能是电流方向与B的方向相同的原因造成的的方向相同的原因造成的 对磁感应强度定义式对磁感应强度定义式 BFIL的的理解理解 下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ) A磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：一小段通电导线放磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：一小段通电导线放在该点时受到在该点时受到的磁场力的磁场力 F 与该导线的长度与该导线的长度 L、 通过的电流、 通过的电流 I 乘积的乘积的比值比值，即即 BFIL B通电导线在某点不受磁场力的作用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则该点的磁感应强度一定为零为零 C磁感应强度磁感应强度 BFIL只是定义式只是定义式，它的它的大小取决于场源以及在磁大小取决于场源以及在磁场中的位置场中的位置，而与而与 F、I、L 以及通电导线在磁场中的方向无关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方向就是磁场的方向通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向 C解析解析 根据磁感应强度的定义根据磁感应强度的定义，通电导线应为通电导线应为“在磁场中垂直在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线于磁场方向的通电直导线”，故故 A 选项是错误的若通电导选项是错误的若通电导线线放置方向与电流平行时放置方向与电流平行时，也不受磁场力作用，所以，也不受磁场力作用，所以 B 选项也是选项也是错误的 在磁场场源稳定的情况下错误的 在磁场场源稳定的情况下， 磁场内各点的磁感应强度磁场内各点的磁感应强度(包包括大小和方向括大小和方向)都是确定的都是确定的， 与放入该点的检验电流、 导线无关与放入该点的检验电流、 导线无关，故选项故选项 C 正确磁场力方向与磁感应强度方向垂直正确磁场力方向与磁感应强度方向垂直，选项选项 D 错错误误 磁感应强度磁感应强度 BFIL是反映磁场的力的是反映磁场的力的性质的物理量性质的物理量， 是采用比值是采用比值的方法来定义的的方法来定义的， 该公式是定义式而不是决定式； 磁场中各处的该公式是定义式而不是决定式； 磁场中各处的B 值是确定的值是确定的，与放入该点的检验电流的大小、方向等无关实与放入该点的检验电流的大小、方向等无关实验表明： 磁场力方向是与磁场方向垂直的验表明： 磁场力方向是与磁场方向垂直的， 在这一点上磁场与电在这一点上磁场与电场是不一样的场是不一样的 磁感应强度磁感应强度的方向的方向 (多选多选)磁场中某点磁感应强度的方向就是磁场中某点磁感应强度的方向就是( ) A该点的磁场的方向该点的磁场的方向 B该点小磁针静止时该点小磁针静止时 N 极所指方向极所指方向 C该点小磁针该点小磁针 N 极的受力方向极的受力方向 D该点小磁针该点小磁针 S 极的受力方向极的受力方向 ABC解析解析 磁场方向为小磁针磁场方向为小磁针 N 极受力方向极受力方向， 或者说小磁针静止时或者说小磁针静止时N 极所指方向极所指方向，同时磁感应同时磁感应强度的方向就是磁场的方向强度的方向就是磁场的方向 磁感应强度的大小磁感应强度的大小 有一小段通电直导线有一小段通电直导线，长为长为 1 cm，通过的电流为通过的电流为 5 A，把它置于磁场中某点把它置于磁场中某点，受到的磁场力为受到的磁场力为 0.1 N，则该点的磁感应则该点的磁感应强度强度( ) AB2 T BB2 T CB2 T D 以上情况都有可能以上情况都有可能 C解析解析 磁感应强度的定义式中的电流磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的是垂直于磁场方向的如如果通电导线是垂直于磁场方向放置的果通电导线是垂直于磁场方向放置的，此时所受磁场力最大此时所受磁场力最大，F0.1 N， 则该点的磁感应强度为则该点的磁感应强度为 BFIL0.150.01 T2 T 如果 如果通电导线不是垂直于磁场方向放置的通电导线不是垂直于磁场方向放置的， 则受到的磁场力小于垂直则受到的磁场力小于垂直放置时受到的磁场力放置时受到的磁场力， 通电直导线不垂直磁场放置时受到的磁场通电直导线不垂直磁场放置时受到的磁场力为力为 0.1 N 时时，由定义式可知由定义式可知，磁感应强度磁感应强度 B 将大于将大于 2 T，故选故选项项 C 正确正确 知识点二知识点二 磁感应强度磁感应强度 B 与电场强度与电场强度 E 的比较的比较 磁感应强度磁感应强度B电场强度电场强度E物理意义物理意义描述磁场的性质描述磁场的性质描述电场的性质描述电场的性质定定义义式式共同点共同点都是用比值的形式下定义都是用比值的形式下定义特点特点BF/(IL)，通电导线与，通电导线与B垂直，垂直，B与与F、I、L无关无关EF/qE与与F、q无关无关方向方向矢量，小磁针矢量，小磁针 N N极受力方极受力方向向矢量，放入该点矢量，放入该点正电荷受力方向正电荷受力方向单位单位1 T1 N/(Am)1 V/m1 N/C (2016咸宁测试咸宁测试)关于电场强度和磁感应强度关于电场强度和磁感应强度，下列说法下列说法正确的是正确的是( ) A电场强度的定义式电场强度的定义式 EFq适用于任何静电场适用于任何静电场 B电场中某点电场强度的方向与在该点电场中某点电场强度的方向与在该点的检验电荷所受电场力的检验电荷所受电场力的方向相同的方向相同 C公式公式 BFIL说明说明 B 与放入磁场中的通电导线所受的磁场力与放入磁场中的通电导线所受的磁场力 F成正比成正比 D 公式公式 BFIL说明说明 B 的方向与放入磁场中的通电直导线所受磁的方向与放入磁场中的通电直导线所受磁场力的方向相同场力的方向相同 A解析解析 EFq是电场强度的定义式是电场强度的定义式， 适用于任何电场适用于任何电场， A 正确 电正确 电场强度的方向与该点正电荷受力方向相同场强度的方向与该点正电荷受力方向相同， 与负电荷受力方向相与负电荷受力方向相反反，B 错误磁感应强度由磁场本身决定错误磁感应强度由磁场本身决定，与与 F 和和 IL 都无关都无关，C 错误磁感应强度错误磁感应强度的方向与通电导线的磁场力垂直的方向与通电导线的磁场力垂直，D 错误错误 (多选多选)(2016天津南开中学高二检测天津南开中学高二检测)下列说法下列说法中正确的是中正确的是( ) A电荷在某处不受电场力的作用电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零则该处的电场强度为零 B一小段通电导线在某处不受磁场力的作用一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强则该处磁感应强度可能不为零度可能不为零 C把一个试探电荷放在电场中的某点把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力它受到的电场力与所带与所带电荷量的比值表示该点电荷量的比值表示该点的电场强度的电场强度 D把一小段通电导线放在磁场中某处把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱 ABC解析：解析：电荷在电场中不受电场力电荷在电场中不受电场力，即即 F0，由由 EFq知知，该处电该处电场强度为场强度为 0，A 正确；通电导线在磁场中不受力有两种情况：一正确；通电导线在磁场中不受力有两种情况：一是该处磁感应强度为是该处磁感应强度为 0，二是导线与磁场方向平行二是导线与磁场方向平行，B 正确；由正确；由电场强度定义可知电场强度定义可知 C 正确；只有当导线与磁场垂直时正确；只有当导线与磁场垂直时，F/(IL)才表才表示磁感应强度的大小示磁感应强度的大小，D 错误错误 某点电场的强弱由电场本身来决定某点电场的强弱由电场本身来决定，与该处是否有检验电荷无与该处是否有检验电荷无关某点磁场的强弱由磁场本身决定关某点磁场的强弱由磁场本身决定，与与该处是否有电流元无该处是否有电流元无关 某点电场强度的方向与该点正电荷受力方向相同关 某点电场强度的方向与该点正电荷受力方向相同， 与该点负与该点负电荷受力方向相反 某点磁感应强度的方向与该点通电导体受磁电荷受力方向相反 某点磁感应强度的方向与该点通电导体受磁场力方向垂直场力方向垂直，与该点小磁针与该点小磁针 N 极受力方向相同极受力方向相同