(
课件网) 第2节 磁感应强度 磁通量 人教版高中物理必修三 第 十 三 章 第2节磁感应强度 磁通量 CONTENTS 目录 探究磁场的方向和强弱 01 磁感应强度 02 匀强磁场 03 总结提升 05 磁通量 04 cix 课堂引入 电磁力作用悬浮列车 磁体吸引几枚小铁钉 磁场有强弱 电磁铁吸引成吨的钢铁 磁场有方向 我们如何定量描述磁场的强弱和方向? ·我们是如何研究电场的? ·磁场看不见、摸不着,我们如何研究呢? 借鉴电场的研究方法,如何研究磁场? 电场的基本性质是什么? 对放入其中的电荷 有电场力的作用 磁场的基本性质是什么? 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用 试探电荷所受电场力跟电荷量的比值,正试探电荷的受力方向 如何描述电场的强弱和方向? 如何描述磁场的强弱和方向? 能否类似电场的研究方法,分析磁体或电流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量 温故知新 探究磁场的强弱和方向 PART 01 场源电荷 试探电荷 +q 规定:小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场的方向。 电场强度方向: 磁场的方向: 规定:正试探电荷的受力方向。 探究磁场的方向 S N 回顾:电场强度E的大小 场源电荷 试探电荷+ 探究磁场的强度 思考1:能否用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小? 不能。因为N极不能单独存在。小磁针静止时所受的合力为零,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。 怎 么 办? 能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱? 思考2:磁场除对磁体有作用力外,还对谁有作用力? 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。 ①理想模型 ②不存在孤立的电流元 ③可以用较长的通电导线来检验匀强磁场 通电导体 电流元 放置位置 电流大小 磁场中导线长度 磁场 (相同的磁场) (通电导线与磁场方向垂直) 控制变量 思考3:通电导线所受到的磁场力与什么有关呢? 问题与思考 磁铁较宽,可视为匀强磁场 滑动变阻器可以改变电流的大小 但是L怎样变化呢? 实验探究 探究影响通电导线受力的因素 (实验演示) 现象:电流I增大,导线摆动的角度增大;电流I减小,导线摆动的角度减小。 实验过程及现象: 现象:通电导线L变长,导线摆动的角度增大;通电导线L变短,导线摆动的角度减小。 1.保持导体长度L不变,改变电流的大小 2.保持电流I不变,改变导线的长度 结论:电流不变,磁场力与有效长度成正比。 实验结果 结论:有效长度不变,磁场力与电流大小成正比。 实验结果 精确的实验表明:通电导线与磁场方向垂直时 当L不变,I越大,F越大 当I不变,L越长,F越大 F∝IL 即: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。 实验结论 思考:将F∝IL写成等式是什么样的? 提出新问题 式中 B 与导线的长度和电流的大小都没有关系。但是,在不同情况下,B的值是不同的:即使是同样的I、l,在不同的磁场中,或在非均匀磁场的不同位置,一般说来,导线受的力也是不一样的。看来,B正是我们要寻找的能表征磁场强弱的物理量———磁感应强度(magneticinduction)。 F=BIL PART 02 磁感应强度 磁感应强度 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。 定义式: 单 位: 方 向: B是表示磁场强弱和方向的物理量,是描述磁场力的性质的物理量。 规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度的方向. 特斯拉,简称特,符号:T 通电导线与磁场方向垂直 物理意义: 特斯拉 磁感应强度 1.B与L、I、F无关,与场源和该点在场中的位置有关。 2.用B=F/IL计算时,导线电流的方向与磁场方向必须垂直。通电导线与磁场方向 ... ...