§5.2-磁場磁感應強度、幾種常見的磁場

第五章磁場磁感應強度和幾種常見磁場1、電流的磁效應：電流能在周圍空間產生磁場。2、磁場的性質：對放入其中的磁體或電流會產生磁場力的作用。

磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的。3、地磁場：地球的地理南北極與地磁場的南北相反，但兩者并不完全重合，有個夾角，叫地磁偏角，簡稱磁偏角。

說明：宇宙中的許多天體都具有磁場。月球和火星也有磁場，但沒有全球性的磁場，所以月球和火星上指南針不起作用。磁現(xiàn)象和磁場

螺絲刀只能吸起幾根導線，而有的磁鐵能吸起很多重物。探究：如何描述磁場的強弱形同：電場神似：電場強度類比探究?+qQFE=Fq我們已經知道的領域：1、方向：正試探電荷的受力方向2、大小：試探電荷所受電場力跟電荷量的比值電場的基本性質是什么？對放入其中的電荷有電場力的作用我們探索的領域：磁場的基本性質是什么？對放入其中的磁體或磁場的描述——磁場強度磁感應強度B有磁力的作用通電導體電場的描述——電場強度電場磁場1、方向：

2、大小：磁感應強度的方向探究一

磁感應強度的方向小磁針靜止時北極所指的方向，規(guī)定為該點的磁感應強度的方向，簡稱該點的磁場方向我們已經知道的世界：1、方向：正試探電荷的受力方向2、大?。涸囂诫姾伤茈妶隽Ω姾闪康谋戎惦妶龅幕拘再|是什么？對放入其中的電荷有電場力的作用我們探索的世界：磁場的基本性質是什么？對放入其中的磁體或磁場的描述——磁場強度磁感應強度B小磁針靜止時北極所指的方向，規(guī)定為該點磁感應強度的方向，簡稱該點的磁場方向有磁力的作用通電導體電場的描述——電場強度電場磁場1、方向：2、大?。?磁感應強度的大小探究二小磁針的受力思路：從力的角度研究磁感應強度的大小此路不通！另辟蹊徑！磁場對通電導體有力的作用！我們已經知道的世界：1、方向：正試探電荷的受力方向2、大?。涸囂诫姾伤茈妶隽Ω姾闪康谋戎惦妶龅幕拘再|是什么？對放入其中的電荷有電場力的作用我們探索的世界：磁場的基本性質是什么？對放入其中的磁體或磁場的描述——磁場強度磁感應強度B小磁針靜止時北極所指的方向，規(guī)定為該點磁感應強度的方向，簡稱該點的磁場方向有磁力的作用通電導體電場的描述——電場強度電場磁場1、方向：2、大?。?磁感應強度的大小探究二小磁針的受力思路：從力的角度研究磁感應強度的大小此路不通！另辟蹊徑！磁場對通電導體有力的作用！問題：磁場不僅能對磁體有作用力,還對通電導體有作用力.能否用很小一段通電導體來檢驗磁場的強弱?探究內容

電流元：在物理學中，把很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL叫做電流元。磁場強弱電流大小導線長度導線擺放位置

磁場對通電導線作用力大小的影響因素定性探究定量探究:當導線跟磁場垂直時，通電導線在磁場中受力大小

1、與電流的定量關系：2、與導線長度的定量關系：

結論：F=BILF∝I

F∝L

在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫磁感應強度。磁感應強度的大小我們已經知道的世界：1、方向：正試探電荷的受力方向2、大小：試探電荷所受電場力跟電荷量的比值電場的基本性質是什么？對放入其中的電荷有電場力的作用我們探索的世界：磁場的基本性質是什么？對放入其中的磁體或磁場的描述——磁場強度磁感應強度B小磁針靜止時北極所指的方向，規(guī)定為該點磁感應強度的方向，簡稱該點的磁場方向在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫磁感應強度。有磁力的作用通電導體電場的描述——電場強度電場磁場1、方向：2、大?。築=FIL特斯拉，國際符號是T。小磁針靜止時北極所指的方向，規(guī)定為該點的磁感應強度的方向，簡稱該點的磁場方向

2、磁感應強度的大小

1、磁感應強度的方向

3、磁感應強度的單位物理意義：長度為1m的導線通過1A的電流時，在1T的磁場中受到的力是1N人體感官內的磁場10－13～10－9地磁場在地面附近的平均值5×10－5我國研制的作為α磁譜儀核心部件的大型永磁體中心0.1346電動機或變壓器鐵芯中的磁場0.8～1.7電視機偏轉線圈內約0.1實驗室使用的最強磁場瞬時103恒定37中子星表面磁場106～108原子核表面約1012一些磁場的磁感應強度/T1、下列關于磁感應強度大小的說法中正確的是（）A．通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大B．通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大C．一小段通電導線放在某處不受磁場力作用，則該處一定沒有磁場D．磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關D例題0.1T2、一導線長0.2m，通過3A的電流，垂直放入磁場中某處受到的磁場力是6×10-2N，則該處的磁感應強度B的大小是______；如果該導線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應強度的大小是_____。0.1T

磁感線是用來形象地描述磁場強弱與方向的一簇曲線。磁場的形象描述——磁感線磁場方向：磁感線上該點的切線方向×××ABCBABBBCAB磁場強弱：磁感線密的地方磁場強，磁感線疏的地方磁場弱。（實際不存在）磁感線不相交，不相切幾種常見磁場磁感線分布磁感線是閉合曲線（區(qū)別于電場線）勻強磁場常見的勻強磁場:1.異名磁極之間的磁場2.條形磁鐵內部的磁場3.兩平行通電線圈之間的磁場思考：什么是勻強磁場？

安培定則（也叫右手螺旋定則）

用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。I側視圖俯視圖直線電流的磁感線分布..電流（出）電流（進）磁場（出）磁場（進）繪圖說明：課堂訓練1、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉向同學們，那么這束帶電粒子可能是（）A.向右飛行的正離子束B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負離子束 D.向左飛行的負離子束BC讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是環(huán)形導線中心軸線上磁感線的方向。安培定則（也叫右手螺旋定則）環(huán)形電流周圍磁感線..電流（出）電流（進）磁場（出）磁場（進）繪圖說明：2、如圖所示，環(huán)形導線周圍有三只小磁針a、b、c，閉合開關S后，三只小磁針N極的偏轉方向是（

）A、全向里

B、全向外

C、a向里，b、c向外

D、a、c向外，b向里課堂訓練D通電螺線管的磁感線分布——也可用安培定則來判定通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似。NI練習1：如圖所示，當開關閉合時：(1)判斷通電螺線管的磁極；（2）指出每個小磁針的N極。NS甲乙丙丁NNNNN練習2：根據(jù)小磁針所指方向及電流方向，畫出通電螺線管的繞線情況。NNS猜一猜：它們怎么長的這么像，可能有什么內在聯(lián)系吧？1、通電螺線管磁感線與條形磁鐵磁感線極為相似；2、環(huán)形電流與通電螺線管的關系；3、電流的形成是電荷的定向移動。1、在原子、分子等物質微粒的內部,存在著一種電流-分子電流.分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體,它的兩側相當于兩個磁極.NS4、安培分子電流假說未被磁化的鐵棒磁化后的鐵棒安培分子電流假說2、應用：解釋磁現(xiàn)象NS安培你知道怎樣退磁嗎？3、意義:1)成功解釋磁化和消磁現(xiàn)象3)揭示了電和磁的本質聯(lián)系磁鐵和電流的磁場本質上都是運動電荷產生的2)揭示了磁性的起源安培分子電流假說例3、關于磁現(xiàn)象的電本質，下列說法中正確的是()A、磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁B、不管是磁體的磁場還是電流的磁場都起源于電荷的運動C、永久磁鐵的磁性不是由運動電荷產生的D、根據(jù)安培假說可知，磁體內分子電流總是存在的，因此任何磁體都不會失去磁性

B四、磁通量定義：

在磁感應強度為B的勻強磁場當中，有一個與磁場方向垂直的平面S，B和S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量．公式：φ＝BS單位：韋伯

符號：Wb磁場,磁感應線穿過多少對公式的理解1、公式只適用于S⊥B2、B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應強度，若S與B不垂直，則S為垂直與磁場方向的投影面積．3、φ是標量，但有方向，若取某方向穿入平面的磁通量為正，則反方向穿入該平面的磁通量為負．對公式的理解4、通過一個平面若有方向相反的兩個磁通量，這時的合磁通為相反方向磁通量的代數(shù)和（即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通）例一、如圖有一根直導線上通以恒定電流I，方向垂直指向紙內且和勻強磁場B垂直，則在圖中圓周上磁感應強度數(shù)值最大的點是（）Aa點Bb點Cc點Dd點abcdA例二、如圖，線圈平面與水平方向成θ角，磁感應線豎直向下，設勻強磁場的磁感應強度為B，線圈面積為S，則φ＝______dθbcaBBScosθ例三、如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直，則穿過兩環(huán)的磁通量φa和φb大小關系為()A.均向上，φa＞φb

B.均向下，φa＜φbC.均向上，φa＝φb

D.均向下，無法比較A磁通量的變化一、磁通量變化Δφ＝φ2－φ1是某兩個時刻穿過某個平面S的磁通量之差，即Δφ取決于末狀態(tài)的磁通量φ2與初狀態(tài)磁通量φ1的代數(shù)差。二、磁通量的變化一般有三種形式

1、B不變，有效面積S變化

2、B變化，S不變

3、B和S同時變化例四、有一個垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B＝0.8T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為10cm，現(xiàn)于紙面內先后放入a，b兩個圓形線圈，圓心均在O處，a線圈半徑為10cm，b線圈半徑為15cm，1匝，問：1、在B減為0.4T的過程中，a和b磁通量改變了多少？2、B的大小不變，方向繞直徑轉過30o過程中，