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第2节磁感应强度,【学习目标】1.理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉.2.知道磁感应强度的意义及方向的规定,理解B与电场强度E的区别.3.会用公式B=解答有关问题.,基础知识,核心要点,学习效果,核心素养,基础知识探究,教材探究,知识点一,磁感应强度,【问题导学】,电场的强弱用电场强度来描述,磁场的强弱用哪个物理量描述?磁场的方向又如何确定?,答案:用磁感应强度描述磁场的强弱.磁场的方向用小磁针在磁场中静止时N极的指向确定.,【知识梳理】1.方向:小磁针静止时所指的方向,简称的方向.2.意义:描述磁场的物理量,是矢量.,N极,磁场,强弱,磁感应强度的大小,知识点二,【问题导学】,在导线与磁场垂直的最简单情况下有关系式B=,那么导线与磁场的夹角不一样时,磁感应强度就发生改变吗?,答案:不改变.磁感应强度的大小是磁场固有的,B=关系式是用来计算大小的.,【知识梳理】1.电流元:很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的.2.磁感应强度:通电导线与磁场方向时,它受力大小与I和L的成正比,其比例系数表征磁场的强弱,称为磁感应强度.关系式为B=.,乘积IL,垂直,乘积IL,3.单位:,简称特,符号是T.1T=1.,特斯拉,思考判断,1.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向.()2.同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场中,所受的磁场力F与磁感应强度B成正比.()3.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时,该处的磁感应强度就是1T.()4.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大.()5.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.(),核心要点突破,要点一,对磁感应强度的理解,1.定义式B=的理解(1)适用条件:通电导线垂直磁场放置.,(2)定义式适用于任何磁场,在非匀强磁场中IL为,相当于电场中的“试探电荷”.,电流元,(3)B与F和IL的关系:磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的,与通过导线的电流大小、导线的长短无关.即使不放入载流导线,磁感应强度也照样存在,故不能说“B与F成正比”或“B与IL成反比”.,2.磁感应强度B的方向:,某点磁感应强度的方向不是放在该处的通电导线的受力方向.它的方向可以有以下几种表述方式:(1)小磁针静止时N极所指的方向,或小磁针静止时S极所指的反方向.(2)小磁针N极受力的方向(不论小磁针是否静止),或S极受力的反方向.(3)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向.,磁感应强度B是一个矢量,该式为比值定义法,式中F必须是通电导线与磁场方向垂直时受到的力,并且B的大小由磁场本身性质决定,与放不放通电导线无关.关于电流元的理解1)电流元IL不是电流,而是电流I与导线长度L的乘积.2)电流元是理想模型,当实际通电导线的长度很小且电流很小时,其电流I与导线长度L的乘积才叫电流元.3)研究磁场时,电流元要沿受磁场力最大的方向放置.当空间有多个磁场相叠加时,某点的合磁感应强度按矢量合成的平行四边形定则求解.,状元心得,考查角度1:磁感应强度的定义式理解,思路探究(1)磁感应强度由什么决定?B=是决定式吗?(2)磁感应强度的方向与小磁针受力的方向有什么关系?,【例1】对磁感应强度的定义式B=的理解,下列说法正确的是()A.磁感应强度B跟安培力F成正比,跟电流强度I和导线长度L的乘积成反比B.公式表明,磁感应强度B的方向与通电导线所受安培力F的方向相同C.磁感应强度B是由磁场本身决定的,不随F,I及L的变化而变化D.如果通电导体在磁场中某处受到的安培力F等于零,则该处的磁感应强度也等于零,答案:(1)由磁场本身的性质决定.公式B=不是B的决定式.(2)磁感应强度的方向与小磁针N极受力的方向相同.,解析:磁感应强度的定义式B=只是比值定义,但磁感应强度B是由磁场本身决定的,不随F,I及L的变化而变化,故A错误,C正确;实验探究可以发现磁感应强度B的方向与通电导体所受力F的方向垂直,B错误;当导体与磁场平行时,受到的安培力F=0,但该处的磁感应强度并不等于0,D错误.,答案:C,解析:由于电流元方向和磁场方向关系不确定,所以无法比较A,B两点的磁感应强度的大小关系,选项B,D正确.,【针对训练1】(2017大连高二质检)(多选)把长度为L、电流为I的一小段电流元先后放入某磁场中的A,B两点,电流元在A点受到的磁场力较大,则()A.A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B.A,B两点磁感应强度可能相等C.A,B两点磁感应强度一定不相等D.A点磁感应强度可能小于B点磁感应强度,BD,考查角度2:磁感应强度大小的计算【例2】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,它受到的磁场力为510-2N,则:(1)这个位置的磁感应强度是多大?(2)如果把通电导线中的电流增大到5A时,这一点的磁感应强度应是多大?(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否能肯定这里没有磁场?,(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该点的磁感应强度是2T.(3)无法确定,如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则该处可能没有磁场,也可能该处有磁场,只不过由通电导线的放置情况造成通电导线不受磁场力.,答案:(1)2T(2)2T(3)见解析,【针对训练2】图(甲)是实验室里用来测量磁场力的一种仪器电流天平,某同学在实验室里用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度,他测得的数据记录如下,请你算出通电螺线管中的磁感应强度B的大小.已知CD段导线长度为410-2m;天平平衡时钩码所受重力为410-5N;通过导线的电流为0.5A.,答案:210-3T,要点二电场强度E与磁感应强度B的比较,【例3】(多选)关于试探电荷和电流元,下列说法正确的是()A.试探电荷在电场中一定受到静电力的作用,静电力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小B.电流元在磁场中一定受到磁场力作用,磁场力与通电导线长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小C.试探电荷所受静电力的方向与电场方向相同或相反D.电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反,AC,【针对训练3】(2018包头高二质检)(多选)下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法,正确的是()A.电场强度的方向与电荷所受的静电力的方向相同B.电场强度的方向与正电荷所受的静电力的方向相同C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D.磁感应强度的方向与小磁针S极所指的方向相同,BC,解析:电场的方向与磁感应强度的方向都是人为规定的.正电荷在电场中受力的方向规定为电场中该点的电场方向,选项B正确,A错误;在磁场中规定小磁针静止时N极所指的方向或N极的受力方向为该点的磁感应强度的方向,选项C正确,D错误.,学习效果检测,1.(多选)一电流元放在同一匀强磁场中的四个位置,如图所示,已知电流元的电流I、长度L和受力F,则可以用表示磁感应强度B的是(),AC,2.关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.由B=可知,B与F成正比,与IL成反比B.通电导线放在磁场中某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,该点的磁感应强度就变为零C.通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受磁场力的地方则B一定为0D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,解析:磁感应强度B=只是一个定义式,而不是决定式;磁感应强度B是由磁场本身的性质决定的,与所放通电导线受磁场力F的大小,I,L的大小均无关,与是否放入通电导线无关,选项D正确,D,3.(多选)下列说法中正确的是()A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的静电力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.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,AC,解析:通电导体受磁场力与电荷受静电力不同,安培力的大小与导体放置的方向有关,导体与磁场方向垂直时磁场力最大,导体与磁场方向平行时磁场力为零.,4.(多选)有一段直导线长为1cm,通有5A的电流,把它置于磁场中的某点时,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B的值可能为()A.1TB.0.5TC.2TD.2.5T,CD,解析:当I与B垂直时,由B=可解得B=2T,但题中未说明I与B垂直,故B的值也可能大于2T.,核心素养提升,(教师备用),学长经验分享,【错例分析】错误理解B=及B的方向长10cm的通电直导线中通过1A的电流,在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4N,则该磁场的磁感应强度()A.等于4TB.大于或等于4TC.小于或等于4TD.方向与其所受到的磁场力方向一致,【错解】直接将有关数据代入公式B=及B=4T,A正确.和电场强度的方向与正电荷受力的方向相同相似,错误地认为D正确.,答案:B,注意:很多物理公式都是有适用条件的,不能不顾条件乱套公式.当题目情况和公式的条件不同时,不能直接代入数据求解.,
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