高中物理磁场磁感应强度学案

磁感应强度【学习目标】1. 通过实验、类比和分析，寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度。

2. 进一步体会通过比值定义物理量的方法。

3. 知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。

知识点一磁感应强度1. 概念用来描述磁场________和_______的物理量叫做磁感应强度，用符号B表示。

2．方向物理学中规定，小磁针静止时，________所指的方向为该点的磁感应强度方向，简称磁场的方向。

3. 想一想小磁针N极,S极在磁场中受力方向不一样,那么磁场的方向与小磁针的N极,S极有关吗?知识点二磁感应强度的大小1. 探究影响通电导线受力的因素(1) 将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁场的方向__________。

(2) 控制变量法①保持磁场中直导线的长度不变，改变电流大小，通过观察直导线__________大小来比较磁场力大小。

②保持电流不变，改变磁场中直导线长度，通过观察直导线__________大小来比较磁场力大小。

(3) 结论：通电直导线与磁场_______时，它受力大小既与导线的__________成正比，又与导线中的__________成正比，即与__________________成正比。

2．磁感应强度的大小在导线与磁场垂直的最简单情况下，B＝_______。

式中F为电流元IL受到的磁场力。

3．磁感应强度的单位磁感应强度B的单位由____________的单位决定。

在国际单位制中，磁感应强度的单位是__________，简称________，符号是______,1T＝1NA·m。

4. 想一想(1) 图1中的探究实验应用了哪种物理学方法？(2) 据公式B＝FIL知，磁场中某处的磁感应强度的大小与通电导线在该处所受磁场力F成正比，与导线中的电流I和导线长度L的乘积IL成反比，这种说法正确吗？为什么？（3）在导线与磁场垂直的最简单情况下有关系式B=FIL,那么导线与磁场的夹角不一样时,磁感应强度就发生改变吗?答案一、磁感应强度1. 强弱方向2. N极3. 无关.磁场的方向是固有的,用小磁针只是来确定磁场的方向。

二、磁感应强度的大小1. 垂直摆动角度摆动角度垂直长度L 电流I I和L的乘积IL2.FIL3.F、I和L 特斯拉特 T 4. （1）控制变量法（2）不正确。

公式B＝FIL只是磁感应强度的定义式，磁场中某处的磁感应强度只与磁场本身有关，与该处是否放导线、导线所受磁场力以及导线的长度、通电电流大小均无关。

（3）不改变.磁感应强度的大小是磁场固有的,各种关系式是用来计算大小的。

知识点一对磁感应强度的理解1．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。

通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直知识点一对磁感应强度的理解【典例探究】【典例1】关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的是( )A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度大于或等于FIL线上造成的。

2．定义式B＝FIL的使用条件在定义式B＝FIL中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。

3．磁感应强度的决定因素磁感应强度反映磁场本身的特性，其值决定于磁场。

其值与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放方向、检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等均无关系。

4．磁感应强度的方向①小磁针静止时N极指向——磁感应强度方向。

②无论小磁针是否处于静止状态，其N极受力方向是确定的——即磁感应强度方向。

5．磁场的叠加像电场一样，磁场也服从叠加原理。

如果有几个磁场同时存在，则它们的磁场互相叠加，这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和。

【名师点睛】1．研究磁感应强度是分步进行的，其方向由磁极受力确定，其大小根据电流元受力来计算．通电导线受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应很短很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”。

3．我们要找的是磁场中某一点的磁感应强度的大小，因此要把电流元放入磁场中某一点，这要求电流元要足够小．B．磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同C．磁感应强度B的大小，与电流元IL 在磁场中所受力F的大小无关D．在磁场中，小磁针N极的受力方向就是小磁针所处位置的磁感应强度方向【典例2】磁感应强度B＝FIL，与下列哪个物理量的表达式体现了相同的物理方法( )A．加速度a＝FmB．电场强度E＝Fq C．电容C＝QUD．电阻R＝UI【典例3】在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm，电流为5 A，所受磁场力为5×10－2 N。

(1) 这点的磁感应强度是多大？(2) 若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？知识点二磁感应强度B与电场强度E的比较磁感应强度B电场强度E 物理意义描述磁场的性质描述电场的性质定共同点都是用比值的形式下定义知识点二磁感应强度B与电场强度E的比较【典例4】某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中可行的是( )义式特点B＝F/IL，通电导线与B垂直，B与F、I、L无关E＝F/qE与F、q无关方向共同点矢量，都遵从矢量合成法则不同点小磁针N极的受力方向，表示磁场方向放入该点正电荷的受力方向，表示电场方向【名师点睛】(1) 电场力为零，该处电场场强为零；磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零。

(2) 某点电场强度方向即为放在该处的正电荷所受电场力的方向；某处磁感应强度的方向却不是放在该处的通电导体的受力方向。

(3) 在电场中某一确定的位置放置一个检验电荷，该电荷受到的电场力是惟一确定的；在磁场中某一确定的位置放入一段导线，电流受到的磁场力还与导线放置的方向及电流方向有关。

【误区警示】检验电荷(或电流)与“场”的关系(1) 静电力为零,该处电场强度为零;磁场力为零,该处磁感应强度不一定为零。

(2) 放在某处的正电荷所受静电力的方向与该处电场方向相同;放在某处的通电导线的受力方向与该处磁感应强度的方向不同。

A．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C．在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D．在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场【例5】 (多选)关于电场和磁场的下列说法中正确的是( )A. 电荷在电场中某处不受静电力的作用,则该处的电场强度为零B. 一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处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,它受到的静电力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D. 把一小段通电导线放在磁场中某处,它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱【审题指导】电荷在电场中是否一定受静电力的作用?通电导线在磁场中是否一定受磁场力的作用?答案与解析1.【答案】ACD2.【答案】BCD【解析】磁感应强度B ＝F IL 是比值定义法；a ＝F m是加速度的决定式，a 随F 、m 的变化而变化；电场强度E 不随F 、q 的变化而变化，E ＝F q 利用的是比值定义法；电容C 与Q 、U 无关，C ＝QU利用的是比值定义法；电阻R 不随U 、I 的变化而变化，R ＝U I利用的是比值定义法，综上所述选BCD 。

3. 【答案】见解析【解析】(1) B ＝F IL ＝5×10－25×1×10－2T ＝1 T 。

(2) 磁感应强度B 是磁场本身的性质，与F 、I 、L 无关，与导线的方向无关，若导线与磁场平行，磁感应强度不变，B ＝1 T ，而磁场力为0。

4. 【答案】ABC【解析】如果把电荷引入电场中，一定会受到电场力作用，如果电荷没有受到电场力作用，一定是没有电场，A 、B 对。

把通电导线引入磁场中时，只要电流方向不与磁场方向平行，就会受到磁场力作用，但是不受磁场力的原因有两个，一是没有磁场，二是虽有磁场，但是电流方向与磁场方向平行，C 对，D 错。

5. 【答案】ＡＣ【解析】电荷在电场中一定受静电力的作用,若电荷在电场中某处不受静电力的作用,则该处的电场强度一定为零,选项A 正确;当通电导线与磁场方向平行时就不受磁场力的作用,此时该处磁感应强度不一定为零,选项B 错误; 通电导线受磁场力与电荷受静电力不同,磁场力的大小与通电导线放置的方向有关,只有当通电导线垂直于磁场放置时,通电导线所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值才表示该处磁场的强弱,选项C 正确,D 错误。