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1、1第二节第二节 磁感应强度磁感应强度复习提问：复习提问：1.什么是磁场？磁场有什么性质？什么是磁场？磁场有什么性质？大型的电磁铁能够吸起成吨的钢铁，小的磁铁只能吸起小铁钉，这个现象说明磁场有强弱。如何定量的描述磁场的强弱呢？本节课我们来研究这个问题。新课教学：新课教学：类比：类比：大家都知道，为了描述电场的强弱，我们从试探电荷受力的角度引入了描述电场强弱的物理量电场强度，并且规定正电荷在电场中一点所受力的方FEq向就是该点的电场方向，也就是该点电场强度的方向。与此类似，磁场对处在其中的磁体和电流都有力的作用，因此我们从就从磁极或电流在磁场中受力着手，找出描述磁场强弱和方向的物理量磁感应强度。一
2、、磁感应强度的方向：规定小磁针在磁场中一点静止时，一、磁感应强度的方向：规定小磁针在磁场中一点静止时，N 极所指的方向为该点极所指的方向为该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向。磁场的方向，也就是磁感应强度的方向。过渡：磁感应强度的大小怎么来定义呢？二、磁感应强度的大小二、磁感应强度的大小思考与讨论思考与讨论 1：利用小磁针在磁场中的受力来定义磁感应强度的大小可以吗？不可以，为什么？因为磁极不能单独存在。这也就是说，我们现在只能利用通电导线在磁场中的受力来定义磁感应强度的大小了。思考与讨论思考与讨论 2：我们应该找怎么样的通电导线，如何放在磁场中来研究它的受力呢？一小段通电直导线，这样的一小段
3、通电直导线叫做电流元。1.什么是电流元：在物理学中，把很短的一段通电导线中的电流什么是电流元：在物理学中，把很短的一段通电导线中的电流 I 和导线长度和导线长度 L 的的2乘积乘积 IL 叫做电流元。叫做电流元。思考与讨论思考与讨论 3：实际做实验的时候，能找到电流元吗？不能，孤立的电流元是不存在的，所以我们做实验时要用到强弱和方向处处相同的磁场匀强磁场，要用到相当长的通电直导线来研究通电导线的受力，从而找到定义磁感应强度这个物理量的方法。2.实验探究实验探究思考与讨论思考与讨论 4：通电直导线在磁场中的受力与哪些因素有关呢？：通电直导线在磁场中的受力与哪些因素有关呢？猜想：通电导线放入磁场中
4、的方向；电流的大小；通电导线的长度。猜想：通电导线放入磁场中的方向；电流的大小；通电导线的长度。【演示实验演示实验 1】磁场对电流的作用力跟导线与磁场方向间的关系。结论：导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力最大，导线跟磁场平行时，磁场对电流没有作用力。【实验探究实验探究 2】2】实验探究磁场对电流的作用力跟电流、导线长度的关系。实验设计：实验设计：（1）通电导线垂直放入磁场中，保持通电导线在磁场中的长度不变，改变电流的大小，测量通电导线所受的安培力；同一块磁铁：同一块磁铁：（2）通电导线垂直放入磁场中，保持电流的大小不变，改变通电导线在磁场中的长度，测量通电导线在磁场中的受力。F/N0.040
5、.080.12I/A0.210.410.643实验装置如图所示：三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度我们可以比较磁场力的大小，分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电流由外部电路控制。在匀强磁场中探究影响通电导线受力的因素保持 I 不变：L2L3LF/N0.080.160.24I/A0.36实验注意事项：(1)矩形线圈保持竖直；(2)两个相同的蹄形磁铁并放时要有一定的间隔；(3)每次测量时矩形线圈相对磁铁的位置保持不变。实验表明：通电导线在磁场中受到的磁场力的大小，既与导线的长
6、度实验表明：通电导线在磁场中受到的磁场力的大小，既与导线的长度 L 成正比，与成正比，与导线中的电流导线中的电流 I 也成正比，即与也成正比，即与 I 和和 L 的乘积成正比，用公式表示为的乘积成正比，用公式表示为 FIL，引入比例，引入比例系数系数 B，写成等式为：，写成等式为：FBIL。问题：B 有何物理意义呢？在不同的蹄形磁铁的磁场中重复上面的实验。结论：(1)在同一磁场中，不管 I、L 如何改变，比值 B 总是不变的。(2)I、L 不变，但在不同的磁场中，比值 B 是不同的。(3)B 是由磁场本身决定的，在电流 I、导线长度 L 相同的情况下，电流所受的磁场4力越大，比值 B 越大，表
7、示磁场越强。3.磁感应强度的大小：在磁场中垂直磁场方向的电流元，所受磁场的作用力磁感应强度的大小：在磁场中垂直磁场方向的电流元，所受磁场的作用力 F 跟电跟电流流 I 和导线长度和导线长度 L 的乘积的乘积 IL 的比值叫做磁感应强度的大小。的比值叫做磁感应强度的大小。4.定义式：定义式：ILFB安这个关系式是在蹄形磁铁两极间的磁场强弱处处相同的条件下推出来的，但是当两个条形磁铁的磁极由远逐渐靠近时，我们能感觉到它们之间的相互作用变强，这说明磁场中各个点的强弱是不相同的，B 能这种磁场的强弱性质吗？可以，当导线的长度很短时，用上述方法定义出的磁感应强度就是导线所在处的磁感应强度。5.物理意义：反映磁场强弱和方向的物理量；物理意义：反映磁场强弱和方向的物理量；6.单位：特斯拉，单位：特斯拉，mANT111三、一些磁场的磁感应强度的大小三、一些磁场的磁感应强度的大小结论结论本节课主要收获：51知识：磁感应强度的方向，磁感应强度的大小。2方法：比值定义法。
