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1、2 磁感应强度 知识自学自我检测 一 磁感应强度的方向 阅读教材第83页第一 二自然段和 磁感应强度的方向 部分 能 类比电场强弱认识磁场的强弱 知道磁感应强度的方向是如何规定 的 1 磁感应强度 描述磁场强弱和方向的物理量 2 磁感应强度的方向 小磁针静止时N极所指的方向规定为该点 的磁感应强度的方向 简称磁场的方向 知识自学自我检测 二 磁感应强度的大小 阅读教材第83页 磁感应强度的大小 部分 初步理解影响磁场对 电流的作用大小的因素 知道磁感应强度的定义式和单位 1 对比电场强度的定义 应该怎样定义磁感应强度 我们能用小磁 针N极受力来定义磁感应强度的大小吗 为什么 答案 对比电场强度
2、的定义 应该用受力来定义磁感应强度 由 于N极不能单独存在 无法测量N极受力的大小 故不可能用N极受 力确定磁感应强度的大小 2 1 磁感应强度的定义 在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导 线 所受的磁场力F跟导线长度L和电流I的乘积的比值 知识自学自我检测 1 正误判断 1 磁感应强度方向即小磁针静止时S极所指方向 解析 小磁针静止时N极所指方向为磁感应强度方向 答案 2 奥斯特实验中电流给小磁针作用力 同时也可以说明小磁针给 导线作用力 解析 根据力的相互性 可以知道电流给小磁针作用力 小磁针也 给电流作用力 答案 3 在物理学中 把很短一段通电导线叫作电流元 解析 把很短一段通电导线中的电
3、流I与导线长度L的乘积IL叫作 电流元 答案 知识自学自我检测 4 磁感应强度由磁场本身的性质决定 与放不放电流元无关 答案 5 电流强度越大 电流在磁场中受到的作用力越大 答案 6 根据 可以看出 磁场的磁感应强度与导线在磁场中受的 磁场力F成正比 与IL成反比 答案 知识自学自我检测 2 类比从逻辑上探究导体的电阻与导体长度和横截面积关系的 方法 试从逻辑上探究导线垂直放入磁场中时 受的磁场力与电流 和导线长度的关系 答案 当导线长度不变时 电流变为原来的几倍时 相当于有几根 相同的导线在磁场中受到磁场力 故磁场力就变为原来的几倍 同 样 当电流不变时 导线长度变为原来的几倍 同样可以认为
4、是几根 相同的导线在磁场中受到磁场力 故磁场力就变为原来的几倍 即 磁场力与电流和长度都成正比 探究一探究二当堂检测问题探究名师精讲典例剖析 对磁感应强度的理解 如图所示 三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上 将一根直导线水 平悬挂在磁铁的两极间 导线的方向与磁感应强度的方向垂直 可 以通过控制电路中滑动变阻器来调节导线上的电流大小 分别接通 2 3 和 1 4 可以改变导线通电部分的长度 探究一探究二当堂检测问题探究名师精讲典例剖析 1 当电路接在 2 3 时 调节滑动变阻器使导线中电流增大时 可以观察到什么现象 说明了电流越大时 磁场对电流的作用力怎 么变化 2 把电路接在 2 3 时 观察导线
5、摆动的角度 然后把电路改接 在 1 4 可以观察到什么现象 说明了在磁场中的通电导线越长 时 磁场对电流的作用力怎么变化 3 根据上述实验现象 通电直导线垂直放置在确定的磁场中受到 的磁场力F与通过的电流强度I 导线长度L的关系分别是怎样的 写出关系式 4 根据上面关系 思考应该如何定义磁感应强度 写出定义和定 义式 探究一探究二当堂检测问题探究名师精讲典例剖析 要点提示 1 电流越大 竖直导线的摆角越大 说明电流越大时 导 线受力越大 2 通电导线越长 竖直导线的摆角越大 说明通电导线越长 导线 受力越大 3 磁场力B与电流I和导线长度L成正比 关系式为F BIL 4 将电流元IL垂直放入磁
6、场 它受到的磁场力F与IL的比值叫磁 感应强度 用公式表示为 探究一探究二问题探究名师精讲典例剖析当堂检测 磁感应强度的特点 1 磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场 这时L应很短 IL称为 电流元 相当于静电场中的 试探电荷 2 磁感应强度是反映磁场强弱的物理量 它是用比值法定义的物理 量 由磁场自身决定 与是否引入电流元 引入的电流元是否受力及受 力大小无关 3 因为通电导线取不同方向时 其受力大小不相同 故在定义磁感应 强度时 式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力 4 磁感应强度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 即N极受力的方向 2 小磁针静止时S
7、极所指的反方 向 即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 5 磁感应强度B为矢量 它有大小及方向 分别表示磁场的强弱与方 向 6 磁感应强度的叠加满足平行四边形定则 探究一探究二问题探究名师精讲典例剖析当堂检测 例题1 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线 它的电流 是2 5 A 导线长1 cm 它受到的磁场力为5 0 10 2 N 求 1 这个位置的磁感应强度 2 当把通电导线中的电流增大到5 A时 这一位置的磁感应强 度 3 如果通电导线在磁场中某处不受磁场力 是否能肯定在这里没 有磁场 解析 1 由磁感应强度的定义式得 2 磁感应强度B是由磁场自身决定的 和导线的长
8、度L 电流I的 大小无关 所以该位置的磁感应强度还是2 T 3 如果通电导线在磁场中某处不受磁场力 则有两种可能 该 处没有磁场 该处有磁场 但通电导线与磁场方向平行 答案 1 2 T 2 2 T 3 不能肯定 探究一探究二问题探究名师精讲典例剖析当堂检测 探究一探究二问题探究名师精讲典例剖析当堂检测 磁感应强度与电场强度的比较 试探电荷放在电场中的某点 若受静电力为零 则可判断该点的 电场强度为零 若电流元放在磁场中的某处 所受磁场力为零 能 判断该处的磁感应强度为零吗 要点提示 一个电流元在磁场中某处受磁场力的大小与电流元和 磁场方向有关 若电流元平行磁场放置 电流元不受磁场力 不能判 断
9、该处磁感应强度为零 探究一探究二问题探究名师精讲典例剖析当堂检测 探究一探究二问题探究名师精讲典例剖析当堂检测 例题2 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 则该处的电场强度一定 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 它受到的电场力与所带电 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 它所受到的磁场力与该小 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 探究一探究二问题探究名师精讲典例剖析当堂检测 答案 AC 探究一探究二问题探究名师精讲典例剖析当堂检测 电场强度与
10、磁感应强度的易混点 1 磁感应强度B是描述磁场力的性质的物理量 电场强度E是描 述静电力的性质的物理量 E的方向是正电荷的受力方向 B的方向 与电流元所受力的方向既不相同 也不相反 2 电场强度的方向与正电荷所受静电力的方向相同 而磁感应强 度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同 当堂检测探究一探究二 123 1 多选 下列关于磁感应强度的方向的说法正确的是 A 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 B 小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 C 垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向 D 磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
11、 解析 本题考查对磁感应强度方向的理解 磁场中某点磁感应强度 的方向表示该点的磁场的方向 磁场方向也就是小磁针N极受力的 方向 但通电导线受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向 答案 BD 探究一探究二 123 当堂检测 2 关于磁感应强度B 电流I 导线长度L和电流所受磁场力F的关 系 下面的说法正确的是 A 在B 0的地方 F一定等于零 B 在F 0的地方 B一定等于零 C 若B 1 T I 1 A L 1 m 则F一定等于1 N D 若L 1 m I 1 A F 1 N 则B一定等于1 T 解析 在B为零的地方 则F一定为零 而F为零时 则B不一定为零 可 能B与I平行 故A正确 B错误
12、若B 1 T I 1 A L 1 m 根据F BILsin 知只有B垂直于I时 F BIL 1 N 故C错误 若F 1 N I 1 A L 1 m 根据F BILsin 知只有B垂直于I时 F BIL 1 N B 1 T 故D错误 答案 A 探究一探究二 123 当堂检测 3 有一小段通电导线 长为1 cm 导线中电流为5 A 把它置于磁场中 某点 受到的磁场力为0 1 N 则该点的磁感应强度B一定是 A B 2 TB B 2 T C B 2 TD 以上情况都有可能 解析 磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流 如 果通电导线是垂直磁场方向放置的 此时所受磁场力最大F 0 1 N 则该点的磁感应强度 如果通电导线不是垂 直磁场方向放置的 则受到的磁场力小于垂直放置时的受力 垂直 放置时受力将大于0 1 N 由定义式可知 B将大于2 T 选项C正确 答案 C
