第二節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度

1、1.1.磁性：磁性：2.2.磁體：磁體：3.3.磁極：磁極：4.4.磁極間的相互作用磁極間的相互作用: :一一、磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象南極南極:北極北極:5.5.磁化與磁退磁化與磁退: :1.1.磁性：磁性：2.2.磁體：磁體：3.3.磁極：磁極：4.4.磁極間的相互作用磁極間的相互作用: :一一、磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象小磁針靜止時指向小磁針靜止時指向地球地球南方的磁極南方的磁極具有具有能夠吸引鐵質(zhì)物體能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)的性質(zhì).具有磁性的物體具有磁性的物體.磁體上磁性最強(qiáng)的部分磁體上磁性最強(qiáng)的部分.南極南極:北極北極:小磁針靜止時指向小磁針靜止時指向地球地球北方的磁極北方的磁極(又叫又叫S極極)(又叫又叫N極

2、極)同名磁極相斥，異名磁極相吸同名磁極相斥，異名磁極相吸.5.5.磁化與磁退磁化與磁退: :磁化磁化:將原來將原來沒有沒有磁性的物質(zhì)變?yōu)榇判缘奈镔|(zhì)變?yōu)橛杏写判缘奈镔|(zhì)的過程磁性的物質(zhì)的過程磁退磁退:將原來將原來有有磁性的物質(zhì)變?yōu)榇判缘奈镔|(zhì)變?yōu)闆]有沒有磁性的物質(zhì)的過程磁性的物質(zhì)的過程N(yùn)S存在于磁體存在于磁體和通電導(dǎo)線和通電導(dǎo)線周圍空間的一種特殊物質(zhì)周圍空間的一種特殊物質(zhì). .一、磁場一、磁場通電導(dǎo)線能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場通電導(dǎo)線能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場. .3 3、電流的磁效應(yīng)：、電流的磁效應(yīng)：對放入其中的磁體對放入其中的磁體或通電導(dǎo)線或通電導(dǎo)線具有力的作用。具有力的作用。2 2、基本性質(zhì)：、基本性

3、質(zhì)：磁體與磁體磁體與磁體通過磁場來實現(xiàn)的通過磁場來實現(xiàn)的1 1、來源：、來源：磁體與通電導(dǎo)線磁體與通電導(dǎo)線通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線磁體、磁體、通電導(dǎo)線通電導(dǎo)線第三章第三章 磁場磁場巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵小磁鐵只能吸小磁鐵只能吸起幾枚小釘子起幾枚小釘子說明：磁場有強(qiáng)弱之分說明：磁場有強(qiáng)弱之分如何描述磁場的強(qiáng)弱？如何描述磁場的強(qiáng)弱？對放入其中的電荷有電場力的作用對放入其中的電荷有電場力的作用3.3.磁場的基本性質(zhì)是什么？磁場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的磁體或通電導(dǎo)線有力的作用對放入其中的磁體或通電導(dǎo)線有力的作用電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度: : 試探電荷所受電場

4、力跟電荷量的比值試探電荷所受電場力跟電荷量的比值類比學(xué)習(xí)：類比學(xué)習(xí)：正試探電荷在某點的受力方向正試探電荷在某點的受力方向即為該點的電場方向。即為該點的電場方向。小磁針靜止時小磁針靜止時N N極所指的方向極所指的方向?qū)Ψ湃肫渲械碾姾捎须妶隽Φ淖饔脤Ψ湃肫渲械碾姾捎须妶隽Φ淖饔?.3.磁場的基本性質(zhì)是什么？磁場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的磁體或通電導(dǎo)線有力的作用對放入其中的磁體或通電導(dǎo)線有力的作用電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度: : 試探電荷所受電場力跟電荷量的比值試探電荷所受電場力跟電荷量的比值類比學(xué)習(xí)：類比學(xué)習(xí)：正試探電荷在某點的受力方向正試探電荷在某點的受力方向即為該點的電場方向。即為該點的電場方向。小

5、磁針靜止時小磁針靜止時N N極所指的方向極所指的方向磁感應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度：規(guī)定磁場中某點的磁場方向即為小磁針規(guī)定磁場中某點的磁場方向即為小磁針N N極極( (北極北極) )的受力方向，的受力方向，或或小磁針小磁針靜止靜止時時N N極所指的方向。極所指的方向。2.物理意義：物理意義： 描述磁場強(qiáng)弱的物理量描述磁場強(qiáng)弱的物理量3.方向：方向：4.大?。捍笮。?.符號符號:B B答：不能答：不能. . 小磁針靜止時，小磁針靜止時，N N極和極和S S極都受到極都受到 力的作用，整個小磁針?biāo)艿暮狭榱懔Φ淖饔茫麄€小磁針?biāo)艿暮狭榱? .磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況

6、來研究磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況來研究? ?能否用通電導(dǎo)線來檢驗磁場的強(qiáng)弱能否用通電導(dǎo)線來檢驗磁場的強(qiáng)弱? ?問題問題1 1：答：不能。因為不管是答：不能。因為不管是N N極還是極還是S S極都不能單獨存在。極都不能單獨存在。 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針的某一極的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針的某一極的受力情況來研究受力情況來研究? ?問題問題2 2：問題問題3 3：磁場除對磁體有作用力外磁場除對磁體有作用力外,還對什么有力的作用？還對什么有力的作用？答：磁場還對通電導(dǎo)體有作用力答：磁場還對通電導(dǎo)體有作用力.問題問題4 4：答：能答：能自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)能否用通電導(dǎo)線來檢驗磁場的強(qiáng)弱

7、能否用通電導(dǎo)線來檢驗磁場的強(qiáng)弱? ?問題問題4 4：磁場對通電導(dǎo)線的作用磁場對通電導(dǎo)線的作用力大小與哪些因素有關(guān)力大小與哪些因素有關(guān)?答：能答：能I IB BI IB BI IB B與通電導(dǎo)線的長度、電流的大小，與通電導(dǎo)線的長度、電流的大小，磁感應(yīng)強(qiáng)度、通電導(dǎo)線與磁場的夾角有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度、通電導(dǎo)線與磁場的夾角有關(guān).能否用通電導(dǎo)線來檢驗磁場的強(qiáng)弱能否用通電導(dǎo)線來檢驗磁場的強(qiáng)弱? ?問題問題4 4：磁場對通電導(dǎo)線的作用磁場對通電導(dǎo)線的作用力大小與哪些因素有關(guān)力大小與哪些因素有關(guān)?答：能答：能與通電導(dǎo)線的長度、電流的大小，與通電導(dǎo)線的長度、電流的大小，磁感應(yīng)強(qiáng)度、通電導(dǎo)線與磁場的夾角有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度、

8、通電導(dǎo)線與磁場的夾角有關(guān).1.通過擺動角度的大小通過擺動角度的大小比較導(dǎo)線受力的大小。比較導(dǎo)線受力的大小。2.通過接不同的接線柱改通過接不同的接線柱改變通電導(dǎo)線的長度。變通電導(dǎo)線的長度。實驗方法實驗方法: :（1 1）先保持）先保持不變不變，改變的改變的大小。大小。 （2 2）然后保持）然后保持不變不變，改變的大小。改變的大小。結(jié)論：越大，越大結(jié)論：越大，越大結(jié)論：越大，越大結(jié)論：越大，越大. .IF :也即LF :也即控制變量法控制變量法精確實驗表明：通電導(dǎo)線精確實驗表明：通電導(dǎo)線與與磁場磁場方向方向垂直垂直時，時，既與既與L 成正比，又與成正比，又與I 成正比，即與成正比，即與I和和L的乘

9、積的乘積 IL 成正比。成正比。ILF :也即ILFK ILFB 精確實驗表明：通電導(dǎo)線精確實驗表明：通電導(dǎo)線與與磁場磁場方向方向垂直垂直時，時，既與既與L 成正比，又與成正比，又與I 成正比，即與成正比，即與I和和L的乘積的乘積 IL 成正比。成正比。ILF :也即ILFk 過渡：即使是同樣的、，在不同的磁場中，一般來說，導(dǎo)線受的力也是不一樣的，也即上面的比值是不一樣的，看來這個比例系數(shù)正是我們尋找的表征磁場強(qiáng)弱的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度。只不過，我們不用，而是用表示這個比值。ILFB 一一. .磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度：規(guī)定小磁針規(guī)定小磁針N N極極的受力方向的受力方向或或小磁針小磁針靜止靜止時時N

10、 N極所指的方向。極所指的方向。2.2.物理意義：物理意義：描述磁場強(qiáng)弱的物理量描述磁場強(qiáng)弱的物理量3.3.方向：方向：1.1.符號符號: :B B5.5.定義式：定義式：ILFB 在磁場中在磁場中垂直垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，受到的磁場對于磁場方向的通電導(dǎo)線，受到的磁場對它的作用力它的作用力F跟電流跟電流I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L乘積乘積IL的比值，叫的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。（說明（說明: :磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B由磁場本身決定，與由磁場本身決定，與 F F、I I、L L無關(guān)。）無關(guān)。）4.4.定義：定義：I IB B6.6.單位：單位：1T

11、=1N/Am特斯拉特斯拉 (T)7.7.矢標(biāo)性：矢標(biāo)性：磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量矢量，方向與該點磁場方向相同。，方向與該點磁場方向相同。1 1、一根導(dǎo)線長、一根導(dǎo)線長0.2m0.2m，通過，通過3A3A的電流，的電流，垂直垂直放入磁場中放入磁場中 某處受到的磁場力是某處受到的磁場力是6 61010-2-2N N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng) 度度B B的大小是的大小是_；如果該導(dǎo)線的長度和電流都；如果該導(dǎo)線的長度和電流都 減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是_。 例題例題一一. .磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度：規(guī)定小磁針規(guī)定小磁針N N極極的受力方向的受

12、力方向或或小磁針小磁針靜止靜止時時N N極所指的方向。極所指的方向。2.2.物理意義：物理意義：描述磁場強(qiáng)弱的物理量描述磁場強(qiáng)弱的物理量3.3.方向：方向：1.1.符號符號: :B B5.5.定義式：定義式：ILFB 在磁場中在磁場中垂直垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，受到的磁場對于磁場方向的通電導(dǎo)線，受到的磁場對它的作用力它的作用力F跟電流跟電流I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L乘積乘積IL的比值，叫的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。（說明（說明: :磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B由磁場本身決定，與由磁場本身決定，與 F F、I I、L L無關(guān)。）無關(guān)。）4.4.定義：定義：

13、I IB B6.6.單位：單位：1T=1N/Am特斯拉特斯拉 (T)7.7.矢標(biāo)性：矢標(biāo)性：磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量矢量，方向與該點磁場方向相同。，方向與該點磁場方向相同。在定義式在定義式“ ”“ ”中，通電導(dǎo)線應(yīng)中，通電導(dǎo)線應(yīng)垂直垂直磁場方向放置磁場方向放置. .ILFB I IB BI IB B若不垂直，又將如何？若不垂直，又將如何？2 2、下列說法中錯誤的是（、下列說法中錯誤的是（ ）A A磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電流磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電流I I、長為、長為L L的一的一 小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力F F與與I I、L L的

14、乘積的比值的乘積的比值B B一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場力作用，則該處一定沒有一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場力作用，則該處一定沒有 磁場磁場C C一小段通電導(dǎo)線放在磁場中一小段通電導(dǎo)線放在磁場中A A處時受磁場力比放在處時受磁場力比放在B B處大，則處大，則 A A處磁感應(yīng)強(qiáng)度比處磁感應(yīng)強(qiáng)度比B B處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大D D因為因為B=F/ILB=F/IL，所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的通，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)線電小段導(dǎo)線ILIL乘積成反比乘積成反比例題例題3.3.在磁場中某一點在磁場中某一點, ,已經(jīng)測出一段已經(jīng)測出一段0.5 cm0.5 cm

15、長的導(dǎo)線中通入長的導(dǎo)線中通入 0.01 A0.01 A電流時電流時, ,受到的安培力為受到的安培力為5.05.01010-6-6 N, N,則下列說法則下列說法 正確的是正確的是( ( ) )A.A.該點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定是該點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定是0.1 T0.1 TB.B.該點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定不小于該點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定不小于0.1 T0.1 TC.C.該點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定不大于該點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定不大于0.1 T0.1 TD.D.該點磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向即為導(dǎo)線所受磁場力的方向該點磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向即為導(dǎo)線所受磁場力的方向B1 . 0sinILFB例題例題人體器官內(nèi)的磁場 10-1310-

16、9地磁場在地面附近的平均值 510-5我國研制的作為磁譜儀核心部件的大型永磁體中心的磁場 0.1346電動機(jī)或變壓器鐵芯中的磁場 0.8 1.7電視機(jī)偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)的磁場 約0.1實驗室使用的最強(qiáng)磁場 瞬時103恒定37中子星表面的磁場 106108原子和表面的磁場 約1012一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度一些磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式定義式 EF/q BF/IL物理物理意義意義 描述電場強(qiáng)弱描述電場強(qiáng)弱 的物理量的物理量 描述磁場強(qiáng)弱的物理量描述磁場強(qiáng)弱的物理量方向方向 大小大小表示表示單位單位1N/C1V/m1T1N/Am某點電場強(qiáng)度的方某點電場強(qiáng)度的方向即為正電荷在

17、該向即為正電荷在該點的受力方向點的受力方向,也是也是通過該點的電場線通過該點的電場線的切線方向的切線方向某點磁感應(yīng)強(qiáng)度的方某點磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向即為小磁針在該點向即為小磁針在該點時時N極的受力方向極的受力方向,也也是通過該點的磁感線是通過該點的磁感線的切線方向的切線方向用電場線疏密程度形用電場線疏密程度形象地表示象地表示E的大小的大小用磁感線疏密程度形用磁感線疏密程度形象地表示象地表示B的大小的大小二二. .電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度E E與磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的比較的比較: :一一. .磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度：規(guī)定小磁針規(guī)定小磁針N N極極的受力方向的受力方向或或小磁針小磁針靜止靜止時時N N極所指的方向。極所指的方向。2.物理意義：物理意義：描述磁場強(qiáng)弱的物理量描述磁場強(qiáng)弱的物理量3.3.方向：方向：1.符號符號:B B5.5.定義式：定義式：ILFB 在磁場中在磁場中垂直垂直于磁場方向的通電導(dǎo)