【课堂新坐标】2016-2017学年高中物理人教版选修3-1(课件)第三章 磁场 3-2

【提示】 随电流的增大而增大．
[核心点击] 1．对磁感应强度定义式的理解 F (1)在定义式B＝ IL 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，还和导线的放置有关．导线放入 磁场中的情况不同，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的方向在一条直线上的原因造成 的． (2)磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L无关．
知 识 点 1
2 磁感应强度
知 识 点 2
学 业 分 层 测 评
学习目标
知识脉络
1.认识磁感应强度的概念及
物理意义．
2．理解磁感应强度的方
向、大小、定义式和单 位．(重点) 3．进一步体会如何通过比 值定义法定义物理量．(难 点)
磁感应强度的方向
[先填空] 1．物理意义：磁感应强度是描述磁场 强弱 和 方向的物理量． 2．方向：小磁针 北极 所受力的方向或小磁针静止时 北极 的指向，简称磁场 方向． 3．标矢性：磁感应强度是 矢量 ．
【答案】 A
2．(多选)如图322所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时 二者在纸面内平行放置．当导线中通入如图所示电流I时，发现小磁针的N极向里 转动，S极向外转动，停留在与纸面垂直的位置上．这一现象说明( 号：08160148】 ) 【导学
A．小磁针检测到了电流的磁场 B．小磁针处磁场方向垂直纸面向里 C．小磁针处磁场方向垂直纸面向外 D．若把小磁针移走，该处就没有磁场了
[后思考] “一个电流元垂直放入磁场中的某点，磁感应强度与电流元受到的磁场力 成正比，与电流元成反比．”这种说法是否正确，为什么？
【提示】 这种说法不正确．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，不随 电流元大小及电流元所受磁场力的大小的变化而变化．
[合作探讨] 如图323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，一长直导线悬挂在磁铁的两极间．
磁感应强度的大小
[先填空] 1．电流元：很短的一段通电导线中的 电流I 与
导线长度L 的乘积．
2．影响通电导线在磁场中受力大小的因素：通电导线与磁场方向垂直时： (1)导线受力既与导线的长度L成 与I和L的乘积IL成 正比 ． (2)同样的I、L，在不同的磁场中，或在非匀强磁场的不同位置，导线受力一 般 不同 (A.不同 B．相同)．
【答案】 D
关于磁感应强度问题的两点提醒 (1)磁感应强度取决于磁场本身，与是否放入通电导线、通电导线受力的大小 及方向无关； F F (2)B＝ IL 是指电流方向与磁场方向垂直时， IL 为定值，该定值能反映磁场的 强弱，并把它定义为磁感应强度．
学业分层测评(二十一)
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1．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电场力的方向相同 B．电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同 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 )
【解析】 电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向，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．
图322
【解析】 小磁针可以检验磁场的存在，当导线中通入电流时，在导线的周 围就产生了磁场．在小磁针位置处的磁场方向为N极的受力方向，即垂直纸面向 里，故A、B正确，C错误；电流的磁场是客观存在的特殊物质，不会随小磁针的 移走而消失，只要导线中有电流存在，磁场就会存在，故D不正确．
【答案】 AB
(1)磁感应强度的方向是小磁针静止时N极的指向． (2)磁场中不同位置的磁感应强度的方向一般不同，描述时一定要指明是哪一 点的磁场方向．
[再判断] 1．与电场强度相似，磁场强度是表示磁场的强弱和方向的物理量．( × ) 2．磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向．( × ) 3．小磁针的N极和S极所受磁场力的方向是相反的．( √ )
[后思考] 磁场对通电导体也有力的作用，该力的方向是否为磁场方向？
【提示】 不是磁感应强度方向，Байду номын сангаас者垂直．
[再判断] F F 1．磁感应强度B＝IL与电场强度E＝ q 都是用比值定义法定义的．( √ ) 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＝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．( √ ) F 4．公式B＝IL适用于任何磁场．( √ )
q U 【解析】 电流I的定义式是I＝ t ，I＝ R 是欧姆定律表达式，不是电流的定义 式．其他三式都是各量的定义式．故本题选A.
【答案】 A
4．以下说法中正确的是(
) 【导学号：08160149】
A．通电导线在某处所受磁场力为零，那么该处的磁感应强度必定为零 B．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度 F 必为IL C．如果将一段短导线(有电流)放入某处，测得该处的磁感应强度为B，若撤 去该导线，该处的磁感应强度为零 D．以上说法均不正确
图323
探讨1：磁极间的磁场沿什么方向？图中导线放置的方向与磁场方向存在怎 样的方向关系？
【提示】 竖直向上、垂直．
探讨2：在研究导线所受的磁场力F与导线长度L的关系时，保持导线中通过 的电流I不变，这是采用了什么研究方法？
【提示】 控制变量法．
探讨3： 当增大导线中的电流I时，发现导线向上摆动的角度增大了，这说 明导线所受的磁场力随电流大小的变化如何变化？
【解析】
如果通电导线与磁场方向平行，无论磁场多强，导线也不会受
F F 力，故A错．若导线与磁场既不垂直也不平行，那么B也不会等于 IL ，而应比 IL 大，同时如果L太长，测出的磁感应强度不是某点的磁感应强度，而是导线所在 区域的平均磁感应强度，所以B错．磁场中某点的磁感应强度的大小是由磁场本 身决定的，因此C错．故选D.
正比 ，又与导线中的电流I成 正比 ，即
3．磁感应强度的大小： (1)大小：等于一个电流元垂直放入磁场中的某点，电流元受到的 磁场力F 与
F 电流元IL 的比值，B＝_______. ____________ IL
N A· m (2)单位：特斯拉，简称特，符号是T,1 T＝1__________.
(3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL称为“电流 元”，相当于静电场中的“试探电荷”．
2．磁感应强度B与电场强度E的比较
3．比值定义法是物理学中一种常用的方法，下面表达式中不属于比值定义 法的是 ( ) F B．磁感应强度B＝IL Ep D．电势φ＝ q
U A．电流I＝ R F C．电场强度E＝ q
【提示】 小磁针N极指向沿轴线向左，磁感应强度的方向沿轴线向左．
探讨3：在D处放置的小磁针S极的指向沿什么方向？此处磁感应强度的方向 沿什么方向？ 【提示】 小磁针S极指向沿轴线向右，此处磁感应强度的方向沿轴线向 左．
[核心点击] 磁场的方向的几种表述方式 小磁针在磁场中静止时所受合力为零，即N极与S极所受磁场力平衡．所以磁 场方向应描述为小磁针N极受力方向或静止时N极所指的方向，而不能说成是小 磁针的受力方向．磁场的方向可有以下四种表达方式： (1)小磁针静止时N极所指的方向，即N极受力的方向． (2)小磁针静止时S极所指的反方向，即S极受力的反方向． (3)磁场的方向就是磁感应强度B的方向． (4)磁感线的切线方向(下节学习)．
[合作探讨] 如图321所示，图甲中A、B两点处于正点电荷Q所形成的电场中，图乙中的 C、D两点处于条形磁铁轴线上．
图321
探讨1：正检验电荷放在A处，负检验电荷放在B处所受的电场力的方向与该 处电场方向的关系如何？
【提示】 相同、相反．
探讨2：在C处放置的小磁针N极的指向沿什么方向？此处磁感应强度的方向 沿什么方向？