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1、3.2磁感应强度,物理新人教版选修3-1,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,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,电场的强弱用电场强度表示，正电荷受力 的方向与电场的方向相同。,如何描述磁场的强弱？,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？,物理上确实是用这种方法来描述磁场的强弱的,一、磁感应强度方向,人们很容易想到，把一枚可以转动的小磁针作为检验用的磁体放在磁场中的某一点，观察它的受力情况，由此来描述磁场,物理学中规定：小磁针静止时N极所指的方向即为该点的磁感应强度的方向。,二、磁感应强度的大小,
2、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。小磁针静止时是所受的合力为零，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,怎么办呢？,磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导体有作用力。能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱？,方法,控制变量法 通电导体所受到的磁力跟磁场方向、通电电流、导体长度有何关系？我们如何来研究？,试验：精确实验表明，通电导线和磁场方向垂直时，通电导线受力（磁场力）大小 写成等式为：F = BIL 式中B为比例系数。 注意：B与导线的长度和电流的大小无关在不同的磁场中B的值不同（即使同样的电流导线的受力也不样）,磁感应强度的大小 （1）
3、定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。符号：B 说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。 （2）定义式： （3）单位：在国际单位制中是特斯特，简称特， 符号T. 1T=N/Am （4）物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量,对于磁感应强度B的理解： 1、比值F/IL是磁场中各点的位置函数。换句话说，在非匀强磁场中比值F/IL是因点而异的，也就是在磁场中某一确定位置处，无论怎样改变I和L，F都与IL的乘积大小成比例地变化，比值F/IL跟IL的乘积大小无关。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置处磁场的
4、强弱程度 2、对于确定的磁场中某一位置来说，B并不因探测电流和线段长短（电流元）的改变而改变，而是由磁场自身决定的；比值F/IL不变这一事实正反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的。,左手定则： 伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向,例、垂直放在磁场中的通电导线如图放置，并已标明电流强度、磁感应强度、安培力三个量中的其中两个物理量的方向，试标出第三个物理量的方向,F,B,B,F,I,画出各图中安培力的方向,B,B,I,F,F,F,F,F,F,
5、F,F,F,安培力作用下通电导线或线圈的运动方向,（一）直接判断：先分析导线或线圈所在位置的磁感线情况，然后根据左手定则判定安培力的方向，再进行分析：,a,b,F,F,几种特殊： 1.电流元分析法：把整段电流分成很多小段直线电流，其中每一小段就是一个电流元。先用左手定则判断出其中每小段电流元受到的安培力的方向，再判断整段电流所受安培力的方向，从而确定导体的运动方向。 例：如图把轻质导线圈挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通入如图方向的电流后，判断线圈如何运动？,例、如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体，导体A
6、B将（AB的重力不计） A、逆时针转动，同时向下运动 B、顺时针转动，同时向下运动 C、顺时针转动，同时向上运动 D、逆时针转动，同时向上运动,2。特殊位置法：根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置。,3。等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针也可以等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。,例.如图在条形磁铁N极处悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？,4。利用平行电流相互作用分析法：同向平行电流相互吸引，异向平行电流相互排斥。两个电流总有作用到方向相同且靠近的趋势。,安培力的综合应用,例.如图所
7、示质量为m=50g的铜棒，长L10cm，用长度均为L的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B1/3T，通电后，棒向纸外偏转的最大偏角37，此铜棒中电流的大小为多少？,B,例、如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止在水平导轨上。若磁场方向与水平导轨成角，求： （1）棒ab受到的摩擦力； （2）棒对导轨的压力。,【例】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为510-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？,1、下列有关磁感应强度的方向正确的是（ ） B的方向就是小磁
8、针N极所指的方向 B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致 B的方向就是通电导线的受力方向 B的方向就是该处磁场的方向,BD,当堂练习,2、一根长cm的通电导线放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,若它受到的安培力大小为410-3N,则导线中的电流是_A;若将导线中的电流减小为0,则该处的磁感应强度为_T,0.05,0.4,3、有一小段通电导线,长为1cm,电流为5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是 ( ) B =2T B 2T B 2T 以上情况都有可能,C,4、由磁感应强度的定义式B=F/IL可知,磁场某处的磁感应强度的大小 ( ) 随通电导线中的电流I的减小而增大 随通电导线长度L的减小而增大 随通电导线受力F的增大而增大 跟F,I,L的变化无关,D,5、下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是 （ ） 某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受的磁场力的方向 小磁针N极受磁力的方向就是该处的磁感应强度的方向 垂直与磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向 磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,BD,
