高中物理磁感应强度优质公开课课件.ppt

1、直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？磁感线分布有什么特点？除了磁铁除了磁铁,直线电流、环形电流、通电螺直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场线管的周围空间也能产生磁场I II II I 通过实验发现电流周围的磁场特点，我们通过实验发现电流周围的磁场特点，我们再用磁感线来描述。再用磁感线来描述。一、电流的磁场一、电流的磁场2 2）直线电流的磁场的磁感线）直线电流的磁场的磁感线：俯视图俯视图表示垂直于纸面向里表示垂直于纸面向外 安培定则安培定则(1):(1):右手握住导线右手握住导线,让伸直的拇指所指的方让伸直的拇指所指的方向

2、与电流方向一致向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向绕的方向.(.(右手螺旋定则右手螺旋定则)正视图正视图3 3）环形电流的磁场的磁感线）环形电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2):(2):让让右手弯曲的四指与环形电右手弯曲的四指与环形电流的方向一致流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向导线轴线上磁感线的方向.可把环形电可把环形电流看作由很多流看作由很多的直线段电流的直线段电流元组成。元组成。环形电流的磁环形电流的磁场方向规律和场方向规律和直线电流的磁直线电流的磁场方向规律有场方向规律有

3、什么关系？什么关系？4 4）通电螺线管的磁场的磁感线）通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加.所以所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场,这时这时,拇指所指的方向是螺线管拇指所指的方向是螺线管内部内部的磁场的方向的磁场的方向.可知，通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场分布相似可知，通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场分布相似.SN5）匀强磁场）匀强磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场.磁感线分布特点磁感线分布特点:匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线匀

4、强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线常见的匀强磁场常见的匀强磁场:I IBBBB 5、在图中，已知磁场的方向，试画出、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向产生相应磁场的电流方向X 6 6、如图所示、如图所示,a,a、b b、c c三枚小磁针分别在通三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针当这些小磁针静止时静止时,小磁针小磁针N N极的指向是极的指向是 （）A A a a、b b、c c均向左均向左 B B a a、b b、c c均向右均向右C C a a向左向左,b,b向右向右,c,c向右向右 D D a a向右向右,b,b向左

5、向左,c,c向右向右sN 7、在图中，已知磁场的方向，试画出、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向产生相应磁场的电流方向NS对放入其中的电荷有电场力的作用对放入其中的电荷有电场力的作用磁场的基本特性是什么？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对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用电场强度电场强度:试探电荷所受电场力与电荷量的比值试探电荷所受电场力与电荷量的比值是否类似电场的研究方法是否类似电场的研究方法,分析磁体或电分析磁体或电流在磁场中所受的力流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方找出表示磁场强弱和方向的物理量向的物理量?复习回顾复习回顾起名为起名为

6、：磁感应强度：磁感应强度二、磁感应强度的方向二、磁感应强度的方向磁感应强度的物理意义：磁感应强度的物理意义：反映磁场的反映磁场的强弱和方向强弱和方向的物理量的物理量问题：问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？研究？不能不能.因为因为N N极不能单独存在极不能单独存在.小磁针静止时是小磁针静止时是所受的合力为零所受的合力为零,因而不能用测量因而不能用测量N N极受力的大小来极受力的大小来确定磁感应强度的大小确定磁感应强度的大小二、磁感应强度的方向二、磁感应强度的方向磁感应强度的物理意义：磁感应强度的物理意义：反映磁场的反映磁场的强弱和方向强弱

7、和方向的物理量的物理量物理学规定：物理学规定：把小磁针的把小磁针的N N极极（北（北极）受力方向或者小磁针极）受力方向或者小磁针静止静止时时N N极的指向规定为极的指向规定为该点的磁场方向该点的磁场方向,亦即磁亦即磁感应强度的方向。感应强度的方向。实验方法实验方法:控制变量法控制变量法（1 1）先保持导线通电部分的）先保持导线通电部分的长度不变长度不变，改变改变电流电流的大小。的大小。（2 2）然后保持）然后保持电流不变电流不变，改变改变导线通电部分的导线通电部分的长度长度。通电导体所受到的磁通电导体所受到的磁力跟磁场强弱、通电电力跟磁场强弱、通电电流大小、导体长度有何流大小、导体长度有何关系

8、关系?我们如何来研究我们如何来研究?磁场不仅能对磁体有作用力磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导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能否用通电导体来检验磁场的强弱?三、磁感应强度的大小三、磁感应强度的大小实验方法实验方法:控制变量法控制变量法（1 1）先保持导线通电部分的）先保持导线通电部分的长度不变长度不变，改变改变电流电流的大小。的大小。（2 2）然后保持）然后保持电流不变电流不变，改变改变导线通电部分的导线通电部分的长度长度。结论：结论：电流越大，通电导线受力越大电流越大，通电导线受力越大结论：结论：长度越长，长度越长，通电导线受力通电导线受力越大越大 通电导体

9、所受到的磁力跟磁场强弱、通电电流大小、导体长度通电导体所受到的磁力跟磁场强弱、通电电流大小、导体长度有何关系有何关系?我们如何来研究我们如何来研究?三、磁感应强度的大小三、磁感应强度的大小精确实验表明精确实验表明,通电导线与磁场方向垂直时通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线它受力的大小既与导线的长度的长度L L成正比成正比,又与导线中的电流又与导线中的电流I I成正比成正比,即与即与I I和和L L的乘积成正比的乘积成正比用公式表示为用公式表示为 F F=BIL=BIL式中式中B B为比例系数为比例系数（2 2）在磁场不同点）在磁场不同点,比值比值B B是不同的是不同的（1 1）在磁

10、场同一点）在磁场同一点,不管不管I I、L L如何改变如何改变,比值比值B B总是不变的总是不变的ILFB1 1、磁感应强度的磁感应强度的定义：定义：3 3、单位：、单位：4 4、方向：、方向：在磁场中在磁场中垂直于磁场方向垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力的通电导线，所受的磁场力F F跟电流跟电流I I和导线长度和导线长度L L的乘积的乘积ILIL的比值叫磁感应强度的比值叫磁感应强度在国际单位制中在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉磁感应强度的单位是特斯拉,简称特简称特,国际符号是国际符号是T T。1T=1N/A.m1T=1N/A.m磁感应强度是矢量磁感应强度是矢量,方向与该点磁场的

11、方向一致方向与该点磁场的方向一致2 2、定义式：、定义式：1.1.磁感应强度的方向和小磁针磁感应强度的方向和小磁针N N极极受力受力方向相方向相同同,但绝非电流的受力方向但绝非电流的受力方向2.2.磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的的,和小磁针和小磁针,电流的存在与否无关电流的存在与否无关对公式对公式B BF FILIL的几点说明的几点说明3.B3.B是由磁场本身决定的是由磁场本身决定的,在电流在电流I I、导线长度、导线长度L L相同的情况下相同的情况下,电流所受的力越大电流所受的力越大,比值比值B B越大越大,表示磁场越强。表示磁场越强。电流元：

12、电流元：很短的一段通电导线中的电流很短的一段通电导线中的电流I与导线与导线长度长度L的乘积的乘积IL.（相当于电场中的检验电荷）（相当于电场中的检验电荷）问题：实验中若是非匀强磁场，如何用比值问题：实验中若是非匀强磁场，如何用比值 定义定义B？ILF3 3、下列说法中错误的是（、下列说法中错误的是（）A A磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流电流I I、长为、长为L L的一小段导线放在该处时所受磁的一小段导线放在该处时所受磁场力场力F F与与I I、L L的乘积的比值的乘积的比值B B一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，一小段通电导线放在某处不受磁场力

13、作用，则该处一定没有磁场则该处一定没有磁场C C一小段通电导线放在磁场中一小段通电导线放在磁场中A A处时受磁场力处时受磁场力比放在比放在B B处大，则处大，则A A处磁感应强度比处磁感应强度比B B处的磁感处的磁感应强度大应强度大D D因为因为B=F/ILB=F/IL，所以某处磁感应强度的大小，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线与放在该处的通电小段导线ILIL乘积成反比乘积成反比4 4、一根导线长、一根导线长0.2m0.2m，通过，通过3A3A的电流，垂直放入的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是磁场中某处受到的磁场力是6 61010-2-2N N，则该处的，则该处的磁感应强

14、度磁感应强度B B的大小是的大小是_；如果该导线的长；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度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是小是_。如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的内方向是一致且向里的 （）A.A.区域区域I I B.B.区域区域C.C.区域区域 D.D.区域区域 铁环上绕有绝缘的通电导线铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如电流方向如图所示图所示.则

15、有铁环中心则有铁环中心O O处的磁场方向为处的磁场方向为()()A A向下向下 B B向上向上 C C垂直纸面向里垂直纸面向里 D D垂直纸面向外垂直纸面向外 6.6.如图所示，在三维直角坐标系中，若一如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿束电子沿y y轴正向运动，则由此产生的在轴正向运动，则由此产生的在z z轴上轴上A A点和点和x x轴上轴上B B点的磁场方向是（点的磁场方向是（）A.A.A A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴负方向轴负方向B.B.A A点磁场沿点磁场沿x x轴负方向，轴负方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向C.C.A A点磁场沿点磁场沿z z轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿x x轴负方向轴负方向D.D.A A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向