【测控设计】2014-2015学年高二物理人教版选修3-1课件：磁感应强度
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人教版物理选修3-1第3章第2节 磁感应强度 PPT课件13页
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磁场的基本特性是什么？ 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用．
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4、由磁感应强度的定义式B=F/IL可知,磁场某处
的磁感应强度的大小
( D)
A. 随通电导线中的电流I的减小而增大
B. 随通电导线长度L的减小而增大
5、下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的 是 （ BD ）
A. 某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体 放在该处时所受的磁场力的方向
B. 小磁针N极受磁力的方向就是该处的磁感应强 度的方向
C. 垂直与磁场放置的通电导线的受力方向就是 磁感应强度的方向
D. 磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的 磁场方向
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人教版选修3-1
第3.2节 磁感应强度
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人教版高二物理选修3-1第三章磁场第二节磁感应强度——磁感应强度 磁通量专题
磁感应强度和磁通量知识点梳理1．对磁感应强度方向的理解（1）磁感应强度的方向即磁场的方向。
磁场的方向是有规定的，即在磁场中某点的磁场方向规定为小磁针N 极受力的方向，与S 极受力的方向相反。
（2）在磁场中不同位置，磁场往往具有不同的方向。
（3）磁感应强度是矢量，遵循平行四边形定则。
如果空间同时存在两个或两个以上的磁场时，某点的磁感应强度B 是各磁感应强度的矢量和。
2．对磁感应强度的意义和定义的理解（1）通电导线与磁场方向垂直时，它受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IL 成正比，用公式表示为F=ILB ，式中B 是比例系数，它与导线的长度和电流的大小都没有关系。
B 正是我们寻找的表征磁场强弱的物理量——磁感应强度。
由此，在导线与磁场垂直的最简单情况下F B IL =。
磁感应强度B 的单位由F 、I 和L 的单位共同决定。
（2）在定义式F 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。
（3）磁感应强度B 的大小只取决于磁场本身的性质，与F 、IL 无关。
（4）通电导线受力的方向不是磁场磁感应强度的方向。
（5）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“点电荷”。
3．对磁通量的理解（1）磁通量的定义公式Φ=BS 中的B 应是匀强磁场的磁感应强度，S 是与磁场方向垂直的面积，因此可以理解为⊥Φ=BS 。
如果平面与磁场方向不垂直，应把面积S 投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积⊥S ，代入到⊥Φ=BS 中计算，应避免硬套公式BSsin Φ=θ或BScos Φ=θ。
如图所示，通过面S 的磁通量··⊥Φ==B S B Scos θ。
人教版高二物理选修3-1第三章3.2磁感应强度课件优质课件
电场 电荷q 电场力F
F/q表示电场的强弱
电场强度E
磁场 磁体 磁场力F
电流
描述磁场的强弱和方向
磁场的强弱 磁磁感场应强强度度
要点一 磁感应强度的方向 磁感应强度 B 是一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方 式： 1．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向． 2．小磁针静止时 N 极所指的方向． 3．小磁针 N 极受力的方向． 4．磁感线的切线方向(下一节学习)．
【解析】 磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量， 因此选项 A 正确；若通电导体放置方向与磁场方向平行，则其不受 磁场力的作用，但该处的磁感应强度不一定为零，故选项 B 错误； 根据磁感应强度的定义，通电导体应为“在磁场中垂直于磁场方向 的通电直导体”，受到的磁场力为 F，此时磁感应强度的大小才是 IFL，故选项 C 错误；在磁场场源稳定的情况下，磁场中各点的磁感 应强度(包括大小和方向)都是确定的，与放入该点的通电导线的长 度和电流大小无关，故选项 D 错误．
1、保持磁场和通电导线的长度不变，改 变电流的大小。
现象：电流越大，导线的偏角越大。
结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越
大，导线所受的安培力就越大。 F I
2、保持磁场和导线中的电流不变，改变 通电导线的长度。
结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越
长，导线所受的安培力就越大。 F L
演示实验
3.2磁感应强度
核心素养 物理观念：磁感应强度的概念． 科学思维：(1)通过与电场强度的类比法建立磁感应强度的概 念． (2)利用比值法定义磁感应强度的大小． 科学探究：通过演示实验探究影响通电导线受力的因素． 科学态度与责任：会用所学知识解释生产生活中与磁感应强度 有关的问题．
2014版高中物理 3-2磁感应强度课件 新人教版选修3-1
存在一种由电或磁产生的物质，它无所不在，是像以太那样的连 续介质，起到传达电力、磁力的媒介作用．法拉第把它们称为电 场、磁场．电作用或磁作用正是通过电场或磁场来传递的．法拉 第类比于流体力学，提出场是由力的线或力的管子所组成的，正 是这些力线、力管把不同的电荷、磁体或电流连接在一起．他用 一张撒上了铁粉的纸，下面用磁棒轻轻颤动，这些铁粉就清楚地 呈现出磁场的力线．法拉第认为这些力线、力管具有实在的物理 意义，于是他用力线和磁力线的几何图形来形象地表示电场和磁
【答案】 0.1 T
正确理解比值定义法 F 1．定义 B＝IL是比值定义法，这种定义物理量的方法其实质 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． Δv F 2．定义 a＝ 、E＝ q 也是比值定义法，被测量的物理量也 Δt 与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的．
【备课资源】(教师用书独具) “场”概念的提出 万有引力、静电作用力都遵从距离的反比平方关系，从牛顿 开始就认为引力作用是瞬时作用，不需要什么媒介来传递，这就 是超距作用的观点．这种观点在电学和磁学的研究中又得到了进 一步的强化，像富兰克林、库仑、安培这样有名的科学家对此都 深信不疑．奥斯特关于电流的磁效应具有横向性质的发现，是对 力的旧概念——力在沿着两个相互作用物体的连线上的一次强有 力的冲击，更有甚者，法拉第具有不同寻常的想象力：为了对电、
(2) 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．
(3)大小：一个电流元垂直放入磁场中的某点，电流元受到的
磁场力 与该 电流元
F 的比值，B＝IL.
N (4)单位：特斯拉，简称特，符号是 T,1 T＝1 . A· m
人教版高中物理选修3—1第3章第2节磁感应强度课件
S L加倍
SS
N F
L不变
N F
I
2I
ห้องสมุดไป่ตู้
S I加倍
S
NF
I I
F …… F∝I
S
磁感应强度的大小
1、定义式：
B
F IL
电流元：物理学中，把
很短一段通电导线中的 电流I与导线长度L 的乘
积IL叫做电流元
注意： ①成立条件： 磁场与导线垂直
②适用范围： 适用于任意磁场
③B的大小由磁场本身决定，与F、IL无关
x1
x2
m1
m2
①
②
③
④
⑤
在小范围形变内，认为橡皮筋满足： F＝kx
k（ x1﹣x0）＝m1g k（ x2﹣x0）＝m2g
k（ xi﹣x0）＝F磁
可见：这里的△ x即（xi﹣x0）
就反映了外加力
类似这种用“形变量的 变化量表示力的增量” 的物理思想会经常遇到！
实验：探究影响通电导线受力的因素
不通电，将铜框拉至水平标线处红纸示数 x0____________
1
两层四块
指针位置 x
磁铁 一层两块
磁铁
形变量△x（xi—x0） 指针位置 x′
形变量△x′（xi′—x0）
3
2.5
探究结论1：在误差允许范围内，同一磁场， 磁场对2 电流的作用力与电流强度成正比
1.5
探究结1 论2：不同磁场，磁场对电流的作用力 与电流强度的比值不同
0.5
0.5 1
1.5 2
2.5
探究一：探究通电导线受力与磁场中导线长度的关系（令 I＝2A）
磁场中导线长度
L
2L
指针位置 x
人教版高中物理(选修3-1)3.2 《磁感应强度》课件
A. B≤ 2T B. B =2T C. B≥ 2T D. 以上情况都有可能
科学家发现这块体积不大的陨石， 除了特别重以外，还有什么特点？
人教版高中物理选修3—1第三章
磁感应强度
如何来定义磁感应强度？
是否用类比“电场强度”的方法来定义？
电场 对电场中的带电体有力的 作用 电场强度的方向规定为正 电荷的受力方向 电场强度的大小 E F 磁场 对磁场中的磁体和通电导 线有力的作用 磁感应强度的方向 ？
通电导线与磁场方向垂直时, 它受力的大小 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
公式 F=BIL
B为比例系数 B与L、I是否有关? B由什么来决定？
F B LI
磁感应强度
在磁场中,垂直于磁场方向的通电导线， 定义：所受的力F跟电流I和导线长度L的乘积IL 的比值叫磁感应强度.
F 上面成功地引入了磁感应强度 B ， LI
向，同时我们还可以用它来定量地计算什么?
F BLI
1．下列有关磁感应强度的方向正确的是 （ BD ） A. B的方向就是小磁针N极所指的方向 B. B的方向就是小磁针静止时N极所指的方向 C. B的方向就是通电导线的受力方向 D. B的方向就是该处磁场的方向
说明：如果导线很短很短，B 就是导线所 在处的磁感应强度. 在物理学中,把很短一段通电导线中的电流 I与导线长度L的乘积IL叫做电流元
如何来定义磁感应强度？
是否用类比“电场强度”的方法来定义？
电场 对电场中的带电体有力的 作用 电场强度的方向规定为正 电荷的受力方向 电场强度的大小 E F 磁场 对磁场中的磁体和通电导 线有力的作用 ？ 磁感应强度的方向规定为 小磁针静止时N极的指向 磁感应强度 的大小
科学家发现这块体积不大的陨石， 除了特别重以外，还有什么特点？
人教版高中物理选修3—1第三章
磁感应强度
如何来定义磁感应强度？
是否用类比“电场强度”的方法来定义？
电场 对电场中的带电体有力的 作用 电场强度的方向规定为正 电荷的受力方向 电场强度的大小 E F 磁场 对磁场中的磁体和通电导 线有力的作用 磁感应强度的方向 ？
通电导线与磁场方向垂直时, 它受力的大小 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
公式 F=BIL
B为比例系数 B与L、I是否有关? B由什么来决定？
F B LI
磁感应强度
在磁场中,垂直于磁场方向的通电导线， 定义：所受的力F跟电流I和导线长度L的乘积IL 的比值叫磁感应强度.
F 上面成功地引入了磁感应强度 B ， LI
向，同时我们还可以用它来定量地计算什么?
F BLI
1．下列有关磁感应强度的方向正确的是 （ BD ） A. B的方向就是小磁针N极所指的方向 B. B的方向就是小磁针静止时N极所指的方向 C. B的方向就是通电导线的受力方向 D. B的方向就是该处磁场的方向
说明：如果导线很短很短，B 就是导线所 在处的磁感应强度. 在物理学中,把很短一段通电导线中的电流 I与导线长度L的乘积IL叫做电流元
如何来定义磁感应强度？
是否用类比“电场强度”的方法来定义？
电场 对电场中的带电体有力的 作用 电场强度的方向规定为正 电荷的受力方向 电场强度的大小 E F 磁场 对磁场中的磁体和通电导 线有力的作用 ？ 磁感应强度的方向规定为 小磁针静止时N极的指向 磁感应强度 的大小
高中物理选修3-1课件：3.2磁感应强度+课件
4.反映什么性质？
物理意义：B是表示磁场强弱和方向的物理量，是描述磁场 力的性质的物理量，是矢量。
5.你认为电场力（磁场力）在方向上与电场强度（磁 感应强度）有何关系？
电场强度方向规定为正电荷受力方向； 磁感应强度方向规定为小磁针北极受力方向， 与电流受力方向垂直。
6.若在某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强 度B如何？
第三章 磁场本性质是什么？ 对放入其中的电荷有电场力的作用
如何描述电场的强弱和方向？ 电场强度:试探电荷所受电场力跟电荷量的比值
正试探电荷的受力方向
磁场的基本性质是什么？ 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用
如何描述磁场的强弱和方向？ 是否类似电场的研究方法,分析磁体或电
2、一根导线长0.2m，通过3A的电流， 垂直放入磁场中某处受到的磁场力是 6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大 小是_____0_.；1T如果该导线的长度和电 流都减小一半，则该处的磁感应强度 的大小是_____0。.1T
学生设计实验方案
逻辑推理
改变电流
返回方案
改变长度
返回方案
逻辑推理
F L F I
F IL
F = B·IL
精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时， 它受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 IL 成正比。
（1）同一磁场中F I，L比值F/IL为恒量；
实验方案设计
1、保持磁场和通电导线的长度不变，改 变电流的大小。 探究实验
现象：电流越大，导线的偏角越大。
结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越 大，导线所受的安培力就越大。
2、保持磁场和导线中的电流不变，改变 通电导线的长度。探究实验
物理意义：B是表示磁场强弱和方向的物理量，是描述磁场 力的性质的物理量，是矢量。
5.你认为电场力（磁场力）在方向上与电场强度（磁 感应强度）有何关系？
电场强度方向规定为正电荷受力方向； 磁感应强度方向规定为小磁针北极受力方向， 与电流受力方向垂直。
6.若在某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强 度B如何？
第三章 磁场本性质是什么？ 对放入其中的电荷有电场力的作用
如何描述电场的强弱和方向？ 电场强度:试探电荷所受电场力跟电荷量的比值
正试探电荷的受力方向
磁场的基本性质是什么？ 对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用
如何描述磁场的强弱和方向？ 是否类似电场的研究方法,分析磁体或电
2、一根导线长0.2m，通过3A的电流， 垂直放入磁场中某处受到的磁场力是 6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大 小是_____0_.；1T如果该导线的长度和电 流都减小一半，则该处的磁感应强度 的大小是_____0。.1T
学生设计实验方案
逻辑推理
改变电流
返回方案
改变长度
返回方案
逻辑推理
F L F I
F IL
F = B·IL
精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时， 它受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 IL 成正比。
（1）同一磁场中F I，L比值F/IL为恒量；
实验方案设计
1、保持磁场和通电导线的长度不变，改 变电流的大小。 探究实验
现象：电流越大，导线的偏角越大。
结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越 大，导线所受的安培力就越大。
2、保持磁场和导线中的电流不变，改变 通电导线的长度。探究实验
人教版高中物理选修3-1课件：3.2磁感应强度3
实验数据
1、导线长度一定时 接1、3接线柱
2、电流大小一定时
I=0.50A
思考讨论 定义B=F/IL是在运强磁场中推到得出 的，那么它能否适用于非运强磁场呢？
当L足够小时 定义B=F/IL可 适用于非匀强 电场。
小试牛刀 例题：在磁感应强度为2T的匀强磁场 中一段2cm长的直导线，通过2.5A的电流时 ，受到的磁场力可能是（ ） A、等于0.1N B、小于0.1N C、大于0.1N D、零
梳理小结
1、磁感应强度的方向 小磁针静止时，N极所指的方向 2、磁感应强度的大小 电流元：很短的一段通电导线中电流I与导线长度L的 乘积IL 演示实验：探究影响通电导线受力的因素 F=ILB 导线与磁场方向垂直 磁感应强度定义：在导线与磁场垂直 B=F/IL 单位：特斯拉，1T=1N/AM
磁感应强度的大小 能不能直接用N极所受到的力进一步 描述磁感应强度的大小？
应该引入一个怎样的试探物体来描述 磁感应强度的大小呢？磁场还对哪些对象 有力的作用？
磁感应强度的大小
电流元：很短的一段通电导线中的电流I导线受力大小的因素 电流大小 导线长度 导线与磁场方向的夹角
普通高中课程标准实验教科书 物理选修3-1（高二上学期）第三章第二节
磁感应强度
趣味小游戏：比比谁吸的回形针更多。
磁性弱！
表现为磁体产生的磁场对磁性物质和通电 导线的作用力的强弱，也就是说磁场有强
对电场强弱的描述
磁感应强度的方向 小磁针静止时N极 所指的方向规定 为该点的磁感应 强度方向，简称 磁场的方向。
人教版高中物理选修3-1：第三章 3.2 磁感应强度 课件
磁场
物理学规定：
小磁针N极的受力方向 磁体或电流的受力方向
小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针
静止时N极的指向，规定为该点的磁场 方向, 即磁感应强度的方向.
二、磁感应强度的大小
议展
问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来 研究?
不能.因为N极不能单独存在。小磁针静止时所 受的合力为零，因而不能用测量N极受力的大小来确 定磁感应强度的大小 问题：磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有 作用力.能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱?
实验1：研究电流方向与磁场方向的夹角θ与安培力 大小的关系。
①电流与磁场垂直
②电流与磁场平行 ③电流与磁场成任意角
实验表明： ①当电流与磁场方向垂直时，电流所受的安培力最大； ②当电流与磁场方向平行时，电流所受的安培力最小，等于零； ③当电流与磁场方向成任意角度时，电流所受的安培力介于最大 值和最小值之间。
I2
N
S
N
S
S
（1）
S
（2）
实验表明： 当处在磁场中的导体长度 L 一定，电流 I 增大 时，安培力 F 也增大。
猜想
实验证明
①导线放置的位置 ①平行时最小（零），垂直时最大 ②导线L 越长，安培力F 越大 ②导线的长度L ③电流I 越大，安培力F 越大 ③电流的大小I
F
IL安培力F 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 IL 成正比。
3.不同磁场中，比值F/IL 一般不同;
4.比值F/IL由磁场决定， F/IL反映了磁场的强弱。
B （ 磁感应强度： B IL F
I ）
思考与讨论
有人根据B=F/IL提出：磁场中某点的磁感应强度 B跟 磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL
【最新】高中物理选修3-1课件：3.2磁感应强度+课件2.ppt
内容总结: 1、磁感应强度B的方向规定为小磁针静止时N极 所指的方向
2、B=F/IL是磁感应强度的比值定义式，其大小 由磁场本身决定，与是否引入电流，以及通电导 线的受力情况无关 方法总结: 1、时用和电场强度类比的方法学习磁感应强度
2、实验过程中采用控制变量法进行研究
1、课下阅读课本第89页科学漫步 《地球磁场与古地质学》
EF q
3.对不同点恒量值一般不同 B F IL
正电荷受力方向
小磁针静止时N极所指的方向
有电场本身决定，与q、F无关。 由磁场本身决定，与I、L、F
E在数值上等于电场对单位电 无关。B在数值上等于垂直于
荷作用力的大小
磁场长1m,电流1A的导线所受
磁场力的大小
单位 1N/C = 1V/m
1T = 1N/Am
他一生所获发明专利甚多，有3位诺贝尔奖获得者在祭文 中说：“这位世上显赫的智者之一为现代技术发展的许多方 面铺平了道路”。美国尼亚加拉大瀑布旁的尼亚加拉公园中 竖立着特斯拉的铜像，以纪念他在修建尼亚加拉水电站时的 杰出贡献。为纪念他在电工学方面的诸多成就，磁感应强度 单位被命名为特斯拉。
一些磁场的磁感应强度/T
结论：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。
磁感应强度定义：
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。
定义式
B F IL
说明：此定义式的前提是通电导线与磁场 方向垂直。
单位：特斯拉 符号 T
A．随通电导线中电流I的减小而增大
B．随IL乘积的减小而增大 C．随通电导线所受磁场力F的增大而增大 D．与F、I、L的变化无关