磁感應(yīng)強(qiáng)度（第1課時(shí)）課件 -2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

13.2磁感應(yīng)強(qiáng)度

磁通量第十三章

電磁感應(yīng)與電磁波初步高二年級(jí)物理備課組

思考：巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，小磁體卻只能吸起幾枚鐵釘。磁場(chǎng)有強(qiáng)弱之分，那么我們?cè)鯓佣康孛枋龃艌?chǎng)的強(qiáng)弱呢？問題一：磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向可以怎樣定性描述？磁感線①磁場(chǎng)方向看切線；②磁場(chǎng)強(qiáng)弱看疏密。問題二：如何定量描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？思考：磁場(chǎng)和電場(chǎng)有諸多相似之處，在電場(chǎng)的學(xué)習(xí)中，我們是怎樣描述電場(chǎng)的的強(qiáng)弱和方向的？能否類比到磁場(chǎng)中用同樣的方式進(jìn)行磁場(chǎng)的學(xué)習(xí)？描述強(qiáng)弱的物理量探究場(chǎng)的性質(zhì)時(shí)引入何種檢驗(yàn)體對(duì)檢驗(yàn)體的要求場(chǎng)的方向定義式電場(chǎng)磁場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度試探電荷對(duì)電場(chǎng)的性質(zhì)沒有影響正電荷的受力方向?qū)τ陔妶?chǎng)性質(zhì)的描述，對(duì)你學(xué)習(xí)磁場(chǎng)有何啟發(fā)？探究一：描述磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量在電場(chǎng)中我們用電場(chǎng)強(qiáng)度來描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，在磁場(chǎng)中類似地，引入一個(gè)物理量來表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，這就是磁感應(yīng)強(qiáng)度，用符號(hào)B表示磁場(chǎng)強(qiáng)的地方磁感線密集，我們可以描述為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比較大，反之，我們則可以說該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度較小探究二：磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向電場(chǎng)正試探電荷的受力方向磁場(chǎng)磁體或通電導(dǎo)體的受力方向規(guī)定：小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。探究三：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小問題1：磁場(chǎng)中力的大小能否從小磁針的受力情況來研究？不能，因?yàn)樾〈裴樀腘極不能單獨(dú)存在，小磁針靜止時(shí)所受合力為零，因而不能用測(cè)量N極的合力來確定磁場(chǎng)的大小。問題2：磁場(chǎng)不僅對(duì)磁體有力的作用，還對(duì)何種物體有力的作用？通電導(dǎo)體問題3：能否用很小一段通電導(dǎo)體來檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？

電流元：很短的一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL叫做電流元.理想模型方法：通過檢驗(yàn)電流元來研究磁場(chǎng)強(qiáng)弱.問題：通電導(dǎo)體的受力與哪些因素有關(guān)？

通電導(dǎo)體的受力可能與導(dǎo)線長(zhǎng)度、電流大小、磁場(chǎng)的不同、放置的位置（導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行、垂直及任意夾角受力情況不同）。方法：控制變量法猜想：實(shí)驗(yàn)方案（小組討論）：1、保持磁場(chǎng)和導(dǎo)線長(zhǎng)度不變，改變電流大小2、保持磁場(chǎng)和導(dǎo)線中的電流不變，改變通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度1、在通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和磁場(chǎng)不變時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力就越大。2、在通電導(dǎo)線的電流和磁場(chǎng)不變時(shí)，導(dǎo)線越長(zhǎng)，導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力就越大?！咎骄拷Y(jié)論】【邏輯推理】F

LF

IF

IL結(jié)論：1.通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它受力的大小既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積IL成正比。2.在同一磁場(chǎng)中的某處，不管電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度L怎樣變.但導(dǎo)線所受的安培力F跟IL的比值保持不變，對(duì)不同的磁場(chǎng)或磁場(chǎng)中的不同處，這一比值一般是不同的.3.比值F/IL與放入的通電導(dǎo)線無關(guān)，反映了磁場(chǎng)本身的特性(力的性質(zhì))，為了反映這一特性我們引入物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受到的力跟導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流大小的乘積的比值2、定義式：3、單位：特斯拉，符號(hào)：T4、方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致，即為小磁針N極所指的方向，如果有幾個(gè)磁場(chǎng)同時(shí)存在，則它們的磁場(chǎng)互相疊加，這時(shí)某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就等于各個(gè)磁場(chǎng)在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。(1)在定義式中，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)方向放置。

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場(chǎng)本身的特性，其值取決于磁場(chǎng)，與放入的檢驗(yàn)電流的電流強(qiáng)度、導(dǎo)線長(zhǎng)度、擺放方向、檢驗(yàn)電流是否受到磁場(chǎng)力及檢驗(yàn)電流是否存在等都無關(guān)。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：①小磁針靜止時(shí)N極指向——磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。②無論小磁針是否處于靜止?fàn)顟B(tài)，其N極受力方向是確定的——即磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。5.對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解1、（多選）下列有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向正確的是(

)A.B的方向就是小磁針N極所指的方向B.B的方向與小磁針在任何情況下N極受力方向一致C.B的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向D.B的方向就是該處磁場(chǎng)的方向BD2、下列說法中錯(cuò)誤的是(

)

A.磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電流I、長(zhǎng)為L(zhǎng)的一小段導(dǎo)線放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力F與I、L的乘積的比值

B.一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處一定沒有磁場(chǎng)

C.一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中A處時(shí)受磁場(chǎng)力比放在B處大，則A處磁感應(yīng)強(qiáng)度比B處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大

D.因?yàn)锽=F/IL，所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的通電小段導(dǎo)線IL乘積成反比ABCD3、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度下列說法中正確的是()A．由B=知，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與IL的乘積成反比，與F成正比B．無論I的方向如何都可由B=求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小C．磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與小磁針在該處所受的磁場(chǎng)力的方向相同D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是由磁場(chǎng)本身因素決定的，而與有無檢驗(yàn)電流無關(guān)D6、規(guī)律比較:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較(1)電場(chǎng)力為零，該處電場(chǎng)強(qiáng)度為零；磁場(chǎng)力為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零。(2)某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向即為放在該處的正電荷所受電場(chǎng)力的方向；某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向卻不是放在該處的通電導(dǎo)體的受力方向。(3)在電場(chǎng)中某一確定的位置放置一個(gè)檢驗(yàn)電荷，該電荷受到的電場(chǎng)力是惟一確定的；在磁場(chǎng)中某一確定的位置放入一段導(dǎo)線，電流受到的磁場(chǎng)力還與導(dǎo)線放置的方向及電流方向有關(guān)?！倦妶?chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的區(qū)別】7、磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理(磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量性)(1)內(nèi)容:如果幾個(gè)磁場(chǎng)同時(shí)存在，它們的磁場(chǎng)相互疊加，這時(shí)某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就等于各個(gè)磁場(chǎng)在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。(2)疊加原理的應(yīng)用③當(dāng)兩磁場(chǎng)在某點(diǎn)方向成一夾角時(shí)，該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由平行四邊形定則求得②當(dāng)兩磁場(chǎng)在某點(diǎn)反向時(shí)，該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于兩磁場(chǎng)在該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的差，即B=B1-B2①當(dāng)連磁場(chǎng)在某點(diǎn)同向時(shí)，該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于兩磁場(chǎng)在該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的和，即B=B1+B24、如圖所示,在空間某點(diǎn)A處存在大小、方向恒定的兩個(gè)磁場(chǎng)B1、B2,B1=3T,B2=4T,則A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(

)。A.7TB.1TC.5TD.大于3T小于4TC5.(2021·全國(guó)甲卷)兩足夠長(zhǎng)直導(dǎo)線均折成直角,按圖示方式放置在同一平面內(nèi),EO與O'Q在一條直線上,PO'與OF在一條直線上,兩導(dǎo)線相互絕緣,通有相等的電流I,電流方向如圖所示。若一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通過電流I時(shí),所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則圖中與導(dǎo)線距離均為d的