高中人教版物理选修3-1《3.2磁感应强度》ppt课件免费下载
以下为幻灯片页面截图,请点击左边“我要下载”按钮免费下载无水印完整文件
WELCOME
第二节磁感应强度
知识回顾
1.用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?
用电场强度来描述电场的强弱和方向.
2.电场强度是如何定义的?其定义式是什么?
电场强度是通过将一试探电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与试探电荷量的比值来定义的.
.
学习目标
学习重点
学习难点
学习过程
学习小结
问题讨论
3.电场强度的方向:物理学中规定,电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。
总结方法:根据电场对放入其中的电荷有力的作用这一基本性质,把无形的场的研究转化成有形的力的研究。
是否可以用类似的方法来研究磁场呢?
磁场的基本性质:对放入其中的磁体或通电导线有力的作用。
磁体磁性的强弱,表现为它所产生的磁场对磁性 物体和通电导线的作用力的强弱,巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁,小磁针却只能吸起几枚铁钉。
放在磁场中的小磁针
将小磁针放入磁场中研究磁场的方向
物理学中把小磁针北(N)极受力的方向亦即小磁针静止时,北极(N)极所指的方向规定为该点磁场的方向。
一.磁场方向
怎样来了解磁场的方向呢?
方法:
二.如何研究磁场的强弱呢?
能否用测量N极受力的大小来确定磁场的强弱呢?
不能。因为N极不能单独存在,故不可能测出N极受力的大小。
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。能否用通电导体的受力来检验磁场的强弱呢?
电流元:很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。
方法:用电流元来研究磁场强弱
思考:通电导线受到的磁场力会与哪些因素有关呢? 猜想一下
导线长度、电流大小、磁场、放置的情况(导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角等放置)
实验方法:控制变量法
实验方案设计
现象:电流越大,导线的偏角越大。
结论:在通电导线的长度和磁场不变时,电流越大,导线所受的力就越大。
1、保持磁场和通电导线的长度不变,改变电流的大小。
2、保持磁场和导线中的电流不变,改变通电导线的长度。
结论:在通电导线的电流和磁场不变时,导线越长,导线所受的力就越大。
F = B·IL
结论:
当导线方向与磁场方向垂直时,电流所受的力最大;当导线方向与磁场方向一致时,电流所受的力最小,等于零;当导线方向与磁场方向斜交时,所受的力介于最大值和最小值之间.
精确的实验研究表明:通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度L 成正比,又与导线中的电流I 成正比,即与I和L的乘积 IL 成正比。
(1)同一磁场中,比值F/IL为恒量;
(2)不同磁场中,比值F/IL一般不同;
三.磁感应强度
(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)定义式:
这个比值一定反应了磁场的某种性质
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
4、方向:
磁感应强度是矢量, 方向与该点磁场的方向一致
说明:1)用B=F/IL计算时,要注意导线电流的方向与磁场方向的关系,要注意两者必须垂直。
2)如果导线很短很短,B就是导线所在处的磁感应强度.
3)磁场中某点的磁感应强度只决定于场源和该点在场中的位置,与在该点放不放通电导线、通电导线的长度、导线中的电流以及导线受力情况无关。
5.物理意义:B是表示磁场强弱和方向的物理量,是描述磁场力的性质的物理量。
[思考]
有人根据B=F/IL提出:磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比,跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比,这种提法有什么问题?错在哪里?
答:这种提法不对.因为实验证明,F和IL的乘积成正比,故比值(F/IL)在磁场中某处是一个恒量,它反映了磁场本身的特性,不随F及IL的变化而变化.
若在某一空间同时存在几个磁场,那么该空间中的某点的磁感应强度B应如何确定?
6.磁场的叠加
若某一空间同时存在几个磁场,空间的磁场应由这几个磁场叠加而成,某点的磁感应强度为B,则有
B=B1+B2+B3……(矢量和)
[例题]
1.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流强度是2.5 A,导线长1 cm,它受到的安培力为5×10-2 N,则这个位置的磁感应强度是多大?
解答:
2.接上题,如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时,这一点的磁感应强度应是多大?该通电导线受到的力是多大?
解答:磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该点的磁感应强度是2 T.
根据F=BIL得,F=2 × 5 × 0.01=0.1N
注意:计算时要统一用国际单位制。
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 ( )
A.B =2T
B.B≤ 2T
C.B≥ 2T
D.以上情况都有可能
C
4.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是 ( )
A.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
B.小磁针N极受磁力的方向就是该处的磁感应强度的方向
C.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
D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
BD
匀强磁场:
1.定义:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场.
2.产生:
距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)都可认为是匀强磁场.
谢谢!