1、第1页32 磁感应强度 第2页学 习 目 标 第3页学习重点考查热度理解磁感应强度 B 的定义，知道 B 的单位是特斯拉 会用磁感应强度的定义式进行有关计算会用公式 FBIL 解答有关问题第4页基 础 梳 理 第5页一、磁感应强度磁场有强有弱，还有方向，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量，即磁感应强度二、磁感应强度的方向放入磁场的小磁针北极的受力方向小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向，亦即磁感应强度的方向【概念拓展】小磁针南北两极都受磁场力的作用，且方向相反，在磁场力的作用下最终静止此时，磁针北极的指向和北极受力方向相同，规定此方向和磁场方向相同，亦即磁感应强度方向第6页三、
2、磁感应强度的大小1电流元：很短的一段通电导线的电流 I 与导线长度 L 的乘积 IL 叫作电流元2探究实验：如图所示，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度可以比较磁场力的大小，分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电流大小由外部电路控制第7页(1)先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小，实验发现电流越大，导线所受磁场力就越大(2)然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度，实验发现通电导线越长，磁场力越大(3)精确的实验表明，当通电导线与磁场垂直时，通电导线在磁场中受到的磁
3、场力的大小，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 的乘积成正比，用公式表示为FBIL，式中 B 为比例系数第8页(4)在同一磁场中，不管 I、L 如何改变，比值 B 总是不变的，在不同的磁场中，比值 B 是不同的可见，B 是由磁场本身决定的，在电流 I、导线长度 L 相同的情况下，电流所受的磁场力越大，比值 B 越大，表示磁场越强第9页3磁感应强度(1)磁感应强度：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即 B FIL，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)物理意
4、义：磁感应强度 B 是表示磁场强弱和方向的物理量(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.1 T1 NAm.第10页4磁场的叠加空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场，则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和，满足矢量运算法则第11页规 律 方 法 第12页考点鸟瞰高考热度考点一：磁感应强度的理解考点二：磁感应强度的方向考点三：磁感应强度和电场强度的比较考点四：磁场的叠加第13页考点一 磁感应强度的理解磁场中某点磁感应强度的大小与通电导线的受力无关，由磁场本身决定通电导线在磁场中的受力不仅与磁感应强度有关，还跟导线的位置
5、取向有关第14页(多选)由磁感应强度的定义式 B FIL可知，下列说法正确的是()A磁感应强度 B 与磁场力 F 成正比，与电流元 IL 成反比B同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场中，所受的磁场力 F 与磁感应强度 B 成正比C公式 B FIL只适用于匀强磁场D只要满足 L 很短，I 很小的条件，B FIL对任何磁场都适用第15页【解析】某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身的性质决定，磁感应强度的大小与磁场中放不放通电导线、放什么样的通电导线及与通电导线所通入的电流大小、通电导线所受的磁场力的大小都没有关系，所以不能认为 B与 F 成正比、B 与 IL 成反比，故 A 项错误由 B FIL
6、得到 FILB，在 IL 相同时，F 与 B 成正比，故 B 项正确磁感应强度的定义式，对任何磁场都适用，故 C 项错误，D 项正确【答案】BD第16页概念理解对磁感应强度的理解(1)磁感应强度是反映磁场性质的物理量，是由磁场自身决定的，就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值，与引入电流与否无关即与电流元无关公式 B FIL只是磁感应强度的定义式，而非决定式，不能说磁感应强度和磁场力 F 成正比，和 IL 成反比 第17页(2)磁感应强度的方向是该处磁场的方向，而不是磁场力 F的方向(3)匀强磁场的磁感应强度处处相等第18页考点二 磁感应强度的方向磁场中某点磁感应强度的方
7、向，可有以下五种表述方式：(1)该点磁场的方向(2)在磁场中，放在该点的小磁针静止时 N 极所指的方向(3)在磁场中，小磁针 N 极受到的磁场力的方向(4)小磁针静止时 S极所指的反方向，也即 S极受力的反方向(5)该点磁感线的切线方向(后面学习)第19页磁感应强度是一个矢量，磁场中某点磁感应强度的方向是()A正电荷在该点的受力方向BN 极指向 S 极C小磁针 N 极或 S 极在该点的受力方向D在该点的小磁针静止时 N 极所指方向第20页【解析】正电荷在该点的受力方向为电场强度方向，A 项错误；磁感应强度的方向规定为小磁针 N 极的受力方向或小磁针静止时 N 极所指的方向，同磁场方向一致，所以
8、 B、C 两项错误，D 项正确【答案】D第21页考点三 磁感应强度和电场强度的比较磁感应强度和电场强度都是反映相应场的强弱和方向的物理量，都是用比值法定义的，电场强度是试探电荷受电场力和电荷电量的比值，电荷受力只和电场有关；磁感应强度是把一小段通电导线垂直磁场放置时，它受到的磁场力和该小段导线的长度和电流的乘积的比值导线的受力大小除和电流、磁场外，还和放置情况有关第22页(多选)关于 B 和 E 的比较，以下说法正确的是()A电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度一定为零B一小段通电导线在磁场中某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到
9、的电场力和所带电荷量的比值等于该点的电场强度D把一小段通电导线放在磁场中的某点，它受到的磁场力和该小段导线的长度和电流的乘积的比值等于该点的磁感应强度第23页【解析】通电导线受磁场力和电荷受电场力不同，磁场力的大小与导线的放置方向有关，导线与磁场垂直时受力最大，导线与磁场平行时受力为零A、C 两项正确【答案】AC第24页教师解答磁感应强度 B 与电场强度 E 的比较磁感应强度 B电场强度 E物理意义描述磁场强弱和方向物理量描述电场强弱和方向的物理量定义式B FIL(通电导线垂直于磁场)EFq第25页大小决定由磁场决定，与检验电流元无关由电场决定，与检验电荷无关方向小磁针 N 极受力方向，不是电
10、流元受力方向放入该点的正电荷的受力方向场的叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合场强等于各个电场的场强的矢量和单位1 T1 N/Am1 V/m1 N/C第26页考点四 磁场的叠加对磁场的叠加问题，应先确定有几个磁场，搞清楚每个磁场在该处的磁感应强度的方向，然后用平行四边形定则求矢量和，磁场的方向性比重力场，静电场的方向性复杂得多，要注意培养空间想象力第27页如图所示，把两个完全一样的环形线圈相互垂直地放置，它们的圆心位于一个共同点 O 上当通以相同大小的电流时，两通电线圈在 O 点产生的磁场方向分别为垂直纸面向里和竖直向上，大小相等，则 O 处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强
11、度的大小之比是()A11 B21C.21 D1 2第28页【思路点拨】磁感应强度是矢量，O 点处有两个磁场同时存在，磁场互相叠加，该点的磁感应强度等于两个磁场在该点的磁感应强度的矢量和【解析】设每个通电环形线圈在 O 点的磁感应强度大小为B，题目中已给出了 B 的方向分别为垂直纸面向里和竖直向上，则其磁感应强度的矢量和为 2B，故与一个线圈单独产生的磁感应强度的大小之比为 21.故 C 项正确【答案】C第29页在北京地区进行如下实验，一个可以在水平面内自由转动的小磁针，在地磁场作用下保持静止，一根直导线位于小磁针的北方，竖直放置，且通有竖直向上的电流，已知地磁场的水平分量为 B1，长直导线电流
12、磁场在小磁针处的磁感应强度为 B0，则小磁针的 N 极将()A向西偏转角度 arctanB1B0B向西偏转角度 arctanB0B1C向东偏转角度 arctanB1B0D向东偏转角度 arctanB0B1第30页【命题立意】本题考查磁感应强度的矢量性【解析】地磁场是从地磁北极到地磁南极，北京在北半球，B1为地磁场水平分量指向地理北极，通电导线在 O 点的磁场方向指向正东方向，未放入通电长直导线时小磁针 N 极指向正北方向，放入通电长直导线后小磁针 N 极的指向向东偏转角度为，且 tanB0B1.如图所示，故 D项正确【答案】D第31页在实验精确度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生的磁场
13、的磁感应强度，具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方 10 cm 处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的 N 极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度现已测出此地的地磁场水平分量 B5.0105 T，通电后罗盘指针停在北偏东 60的位置，如图所示由此测出该通电直导线在其正下方 10 cm 处产生磁场的磁感应强度大小为()A5.0105 T B1.0104 TC8.66105 T D7.07105 T第32页【解析】根据题意，将罗盘放在通电直导线下方，罗盘静止时罗盘指针所指方向为该处的合磁场方向，如图，所以电流在该处的磁感应强度为 B1Btan，代入数据得：B18.66105.C 项正确【答案】C第33页聚 焦 高 考 第34页高考考纲高考热度会用公式 FBIL 解答有关问题第35页本公式的应用将在第四节中进一步研究请做：课时作业（二十一）