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课件网) 第三章 电磁场与电磁波初步 2 磁感应强度 磁通量 教学目标 对于不同的磁铁,如电磁起重机可以吊起上百吨的钢材,而我们在实验室里用到的 U 型磁铁,却只能吸住几枚铁钉,这不同的磁铁有什么样的奥秘呢?本节课我们就一起来探讨下。 新课引入 1. 电场的基本特性是什么? 对放入其中的电荷有电场力的作用 3. 磁场的基本特性是什么? 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用 比值为恒量,反映场的性质,叫电场强度 2. 空间有点电荷 Q 建立的电场,如在其中的 A 点放一个检验电荷 q1,受电场力 F1,如改放电荷 q2,受电场力 F2,则 F1/q1与 F2/q2有何关系,比值说明了什么? 是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? 答:不能,小磁针可以判断空间某点磁场方向,但很难对它进行进一步定量分析。 问题1:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究 问题2:磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力。能否用通电导体来检验磁场的强弱 答:能 思考与交流: 问题3:我们无法测量非常短的一小段通电导线受到的磁场力,只能测量一段较长通电导线的受力,应该如何处理? 答:在一个“均匀”的磁场中进行实验,并使待测导线与磁场方向垂直。 1.定义:磁场强弱、方向处处相同的磁场. 2.匀强磁场的磁感线:是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线. 匀强磁场 3.产生方法:距离很近的两个异名磁极之间的磁场,相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时,其中间区域的磁场都可认为是匀强磁场。 如图所示连接实验器材,使线框平面与磁场方向垂直,线框下方的短边位于蹄形磁体的两极之间。 实验探究: 1.在接通电路前先观察并记录下弹簧测力计的读数F01和线框在磁场中的短边的长度L1 2.接通电路,调节滑动变阻器使电流表读数为I1.观察并记录弹簧测力计此时的读数F1。想一想,的物理意义是什么? 表示线框受到的磁场力 F01 =mg F1 =mg+F磁场 如图所示连接实验器材,使线框平面与磁场方向垂直,线框下方的短边位于蹄形磁体的两极之间。 实验探究: 3.更换短边长度不同的线框(保持短边在磁场中的位置不变),改变电流大小,重复上述步骤。 4.在下表中列出Ii·Li与(i=1,2,3,…,n)的对应关系 Ii·Li 也可用如图所示的装置探究 多学一点: 安培力跟电流 I 和导线长度L的乘积的比是一个定值,与导线的长度、通过导线的电流无关. 思考:比值有什么物理意义? 实验结论: 为一个定值 描述磁场的强弱程度 1. 定义: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。 2. 大小:B =F/IL。 3. 单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是 T,1 T= 1 N/A·m。 4. 矢量:某点的磁场方向,即小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度的方向。 5. 物理意义:描述磁场强弱的物理量。 一、磁感应强度 一些磁感应强度的大小(单位:T) 一、磁感应强度 原子核表面 约1012 实验室的强磁场 约30 老式电视机内的偏转磁场 约0.1 地球表面 约5×10-5 人体表面(例如头部) 3×10-10 磁屏蔽室内 3×10-14 磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。 s1 和s1两处磁感线的疏密不同,这种不同是如何体现的呢? 1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,简称磁通。用字母Φ表示磁通量。 2.定义式:Φ=BS (S表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积) 3.单位:韦伯,简称韦,符号Wb,1Wb=1T·m2 二、磁通量 Φ=BS Φ=BScos θ 注意: 1.Φ=BScos θ只适用 ... ...