1、2 磁感应强度学习目标 1.物理观念认识磁感应强度的概念及物理意义。2.物理观念理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位。(重点)3.科学方法进一步体会如何通过比值定义法定义物理量。(难点)一、磁感应强度 1物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量。2方向：小磁针静止时 N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场方向。二、磁感应强度的大小 1电流元：很短的一段通电导线中的电流 I 与导线长度的乘积。2控制变量法探究影响通电导线受力的因素 如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的。(1)保持长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小
2、。(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。(3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力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。3磁感应强度的大小 在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，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。4公式：B FIL 5单位：国际单位是特斯拉，简称特，国际符号是 T,1 T1 NAm。1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向。()(2)电流为 I，长度为 L 的通电导线放入磁感应强度为 B 的磁场中受力的大小一定是 F
3、ILB。()(3)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关，与有无通电导线也无关。()(4)公式 B FIL说明 B 与 F 成正比，与 IL 成反比。()2下列关于磁场中某点磁感应强度的方向的说法不正确的是()A该点的磁场的方向 B该点小磁针静止时 N 极所指方向 C该点小磁针 N 极的受力方向 D该点小磁针 S 极的受力方向 D 磁场方向为小磁针 N 极受力方向，或者说小磁针静止时 N 极所指方向，同时磁感应强度方向就是磁场的方向。3下列说法中正确的是()A磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力 F 与该导线的长度 L、通过的电流 I 乘积的比值，即
4、 B FIL B通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零 C磁感应强度 B FIL只是定义式，它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置，与 F、I、L 以及通电导线在磁场中的方向无关 D通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向 C 根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”，只有在这个方向导线所受磁场力才最大，本题 A 选项未注明导线放置的方向，所以是错误的。通电导线若放置方向与磁场平行时，不受磁场力作用，所以 B 选项也是错误的。在磁场场源稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的，与放入的检验通电导线无关，选项 C 正确。
5、磁场力方向与磁感应强度方向垂直，选项 D 错误。对磁感应强度的理解1.公式 B FIL是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度 B 的大小只决定于磁场本身的性质，而与 F、I、L 均无关。2在定义式 B FIL中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线所受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关。导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同。通电导线受磁场力为零的地方，磁感应强度 B 的大小不一定为零。3磁感应强度是矢量，运算遵守平行四边形定则。(1)通电导线所受磁场力的方向不是磁场磁感应强度的方向。(2)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时 L 应很
6、短很短，IL 称作“电流元”，相当于静电场中的“点电荷”。【例 1】(多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是()A B C D BC 磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定，不随 F 或 IL 的变化而变化，故 B 正确，D 错误；当导线垂直于磁场放置时，有 B FIL，即 FILB。所以 B不变的情况下 F 与 IL 成正比，故 A 错误，C 正确。正确理解比值定义法(1)定义 B FIL是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关。(2)定义 avt、EFq也是比值定义法，被测量的物理量也与测量方法无关
7、，不是由定义式中的两个物理量决定的。跟进训练 1磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是 2.5 A，导线长 1 cm，它受到的安培力为 5102 N。问：(1)这个位置的磁感应强度是多大？(2)如果把通电导线中的电流增大到 5 A 时，这一点的磁感应强度是多大？(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场？解析(1)由磁感应强度的定义式得 B FIL5102N2.5 A1102m2 T。(2)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为 2 T。(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：
8、该处没有磁场；该处有磁场，但通电导线与磁场平行。所以不能确定。答案(1)2 T(2)2 T(3)不能确定 磁感应强度 B与电场强度 E的比较 电场强度 E磁感应强度 B 定义的依据电场对电荷 q 有作用力F 对电场中任一点，Fq，Fq恒量(由电场决定)对不同点，一般来说恒量的值不同 比值Fq可表示电场的强弱磁场对直线电流 I 有作用力 F 对磁场中任一点，F 与磁场方向、电流方向有关，只考虑电流方向垂直于磁场方向的情况时，FIL，FIL恒量(由磁场决定)对不同点，一般来说恒量的值不同 比值 FIL可表示磁场的强弱 定义式EFqB FIL 物理意义描述电场的强弱和方向表征磁场的强弱和方向方向该点
9、正电荷的受力方向小磁针 N 极的受力方向场的叠加遵循矢量的平行四边形定则遵循矢量的平行四边形定则 单位1 N/C1 V/m1 T1 N/(Am)【例 2】下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，不正确的是()A电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同 B电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同 C磁感应强度的方向与小磁针 N 极所受磁场力的方向相同 D磁感应强度的方向与小磁针静止时 N 极所指的方向相同 思路点拨：A 电场强度的方向就是正电荷所受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针 N 极所受磁场力的方向或小磁针静止时 N 极所指的方向。故只有 A 项错误。跟进训练 2关于
10、磁感应强度 B FIL和电场强度 EFq，下列说法中正确的是()A一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，说明此处一定无磁场 B一试探电荷在某处不受电场力作用，说明此处一定无电场 C一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，说明此处的磁场越强 D磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同 B 一小段通电导线在某处不受磁场力，可能是由于导线与磁场平行，而该处磁感应强度不为零，故 A 错误；由 FqE 知试探电荷在某处不受电场力，该处电场强度一定为零，故 B 正确；磁感应强度的定义公式 B FIL适用的前提条件是电流元方向与磁场方向垂直，故不能说明一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，
11、此处的磁场越强，故 C 错误；根据左手定则，磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向一定垂直，故 D 错误。1物理观念磁感应强度的定义及理解。2科学方法磁感应强度的大小及方向的判定。3科学思维磁感应强度与电场强度的比较。1磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是()A NAm BNAm CNAm2D NAm2 A 当导线与磁场方向垂直时，由公式 B FIL知，磁感应强度 B 的单位由 F、I、L 的单位决定。在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，符号是 T，则1 T1 NAm。2(多选)一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流 I、长度 L 和受力 F，则可以用 FIL表示磁感应强度 B 的是()A B C DAC 当通电导线垂直于磁场方向时，可用 FIL表示 B。故选 A、C。3关于磁感应强度 B、电流 I、导线长度 L 和电流所受磁场力 F 的关系，下面的说法中正确的是()A在 B0 的地方，F 一定等于零 B在 F0 的地方，B 一定等于零 C若 B1 T，I1 A，L1 m，则 F 一定等于 1 N D若 L1 m，I1 A，F1 N，则 B 一定等于 1 T A 应用公式 B FIL或 FIBL时要注意导线必须垂直于磁场方向放置。故 B、C、D 选项错。应选 A。