测磁感应强度方法之——汤姆生法 (微课课件)
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磁感应强度 课件
性质，与F、I、L无关，与磁场中有没有通电导线无关.
特别提醒：磁感应强度的方向是该处磁场方向，但不是该处电流元受
力F的方向.磁场方向与电流元受力方向垂直(第四节左手定则).
例2 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5 A，导线 长1 cm，它受到的磁场力为5.0×10－2 N.求： (1)这个位置的磁感应强度大小；
[知识深化] 对磁感应强度定义式的理解 1.在定义式B＝IFL 中，通电导线必须垂直于磁场方向放置，因为沿不同 方向放置导线时，同一导线受到的磁场力不相等.
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 为“电流元”，相当于静电场中电场强度公式E＝Fq 中的“试探电荷”. 3.磁感应强度B是用比值法定义的物理量，其大小只取决于磁场本身的
生变化
二、磁感应强度的大小
[导学探究] 如图1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，通过摆动角度的大小可以比较磁场力的大小，分
别接通“2、3”或“1、4”可以改变导线通电部
长度，电流由外部电路控制.
(1)接通1、4(保持导线通电长度不变)，当电流增
一、磁感应强度的方向
[导学探究] 在电场中用电场强度描述电场的强弱和方向，在磁场中用 什么物理量描述磁场的强弱和方向？该物理量的方向是如何规定的？ 答案 用磁感应强度描述磁场的强弱和方向，物理学规定小磁针静止时 N极所指的方向为磁感应强度的方向.
[知识深化] 1.磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同，与S极受力方向相 反，但绝非电流的受力方向. 2.磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针、电流的 存在与否无关.
特别提醒：磁感应强度的方向是该处磁场方向，但不是该处电流元受
力F的方向.磁场方向与电流元受力方向垂直(第四节左手定则).
例2 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5 A，导线 长1 cm，它受到的磁场力为5.0×10－2 N.求： (1)这个位置的磁感应强度大小；
[知识深化] 对磁感应强度定义式的理解 1.在定义式B＝IFL 中，通电导线必须垂直于磁场方向放置，因为沿不同 方向放置导线时，同一导线受到的磁场力不相等.
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 为“电流元”，相当于静电场中电场强度公式E＝Fq 中的“试探电荷”. 3.磁感应强度B是用比值法定义的物理量，其大小只取决于磁场本身的
生变化
二、磁感应强度的大小
[导学探究] 如图1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，通过摆动角度的大小可以比较磁场力的大小，分
别接通“2、3”或“1、4”可以改变导线通电部
长度，电流由外部电路控制.
(1)接通1、4(保持导线通电长度不变)，当电流增
一、磁感应强度的方向
[导学探究] 在电场中用电场强度描述电场的强弱和方向，在磁场中用 什么物理量描述磁场的强弱和方向？该物理量的方向是如何规定的？ 答案 用磁感应强度描述磁场的强弱和方向，物理学规定小磁针静止时 N极所指的方向为磁感应强度的方向.
[知识深化] 1.磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同，与S极受力方向相 反，但绝非电流的受力方向. 2.磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针、电流的 存在与否无关.
高中物理人教版选修3-1 3.2磁感应强度 课件 (共20张PPT)
注意：计算时要统一用国际单位制。
巩固练习
1.有关磁感应强度B的方向说法正确的是（ B ） A.B的方向就是小磁针N极所指的方向 B.B的方向与小磁针N极的受力方向一致 C.B的方向就是通电导线的受力方向 D.B的方向垂直于该处磁场的方向
2.关于磁感应强度大小下列说法正确的是（ D ）
A.通电导线所受磁场力的地方磁感应强度一 定大 B.垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是 磁感应强度的方向 C.放在同一磁场中两根通电导线中电流相等 时受力大小一定相等 D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的 通电导线受力的大小和方向无关
二、磁感应强度的大小
在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受 3、定义： 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
F 4、定义式： B IL
5、单位： 特斯拉,简称特, 符号是T 1T=1N/A· m
6 、1T的物理意义？ 长为1m的导线通过的电流为1A 时，受到的力为1N
3、B的物理意义？
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。
尽可能减少家用电器的使用！手机！！！
看电视,玩电脑保持距离！！！
经典例题
1、磁场中放一根与磁场方向垂直的通电 导线，它的电流强度是2.5 A，导线长 1 cm，它受到的磁场力为5×10-2 N， 则这个位置的磁感应强度是多大？
3.关于磁感应强度 B,下列说法正确的是（ C） A.磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线 中电流的减小而增大 B.磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线 所受的磁场力F的增大而增大 C.通电导线所受的磁场力为0，该处的磁感应 强度不一定为0 D.放置在磁场中1m长的通电导线，通过1A的 电流，受到的 力为1N
人教高中物理选修3-1：3.2磁感应强度 课件(共18张PPT)
特斯拉（Nikola Tesla，入 实用领域的主要推动者。
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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。
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逻辑推理
F L F I
F IL
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 流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方 向的物理量?
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1T=1N/A·m
4、方向： 磁感应强度是矢量, 方向与该点磁场的方向一致
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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。
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逻辑推理
F L F I
F IL
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 流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方 向的物理量?
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1T=1N/A·m
4、方向： 磁感应强度是矢量, 方向与该点磁场的方向一致
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磁感应强度PPT教学课件
解析:通电导线在磁场中受力,由F=BIL可知,安培力跟磁场､电 流以及导线垂直磁场的长度等物理量都有关系,如果磁场､ 电流､导线长度一定时,只有导线与磁场垂直时,磁场力最大, 故C的是( )
A.对于 B F ,比值 F 越大,说明通电导线所在处的磁感应强
解析: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”,只有在这个方向上导线所受的 力才最大,故A错误;当通电导线与磁场方向平行时,不受安 培力作用,所以B选项错;在磁场源稳定的情况下,磁场内每 一点的磁感应强度是唯一确定的,与放入该点的检验电流 无关,C正确;由以后要学的左手定则可确定,安培力的方向 与磁感应强度的方向垂直,故D错误.
IL IL
度越大
B.对于B
F, IL
F越大,说明通电导线所在处的磁感应强度一
定越大 F C.可用 IL 量度磁感应强度大小,但B是由磁场本身因素决定的,
与I、L、F无关
D.在I、L相同的情况下,垂直磁场方向放置通电导线,受力F越
大的地方,B越大
解析:由磁感应强度的定义式可知A､C､D正确. 答案:ACD
发现以下现象.
(1)通电导线固定, 把小磁针放在不同位置静
现象
止时,小磁针N极所指的方向是不同的 (2)不同的小磁针放在同一位置时,小磁针静
止时N极所指的方向是一致的
2.结论 规定:小磁针静止时N极所指方向,或小磁针N极受力的方向为
该点磁场的方向,也就是该点的磁感应强度的方向.
二､磁感应强度的大小 1.实验方法:利用如图的装置,取磁场中的通电导线作为研究对
答案:C
名师点拨:磁感应强度等于在磁场中垂直于磁场方向的通电导 线所受的力与导体长度和电流之积的比值.
测磁感应强度方法之——功能关系法 (微课课件)
3.范例说明
磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其 解析：拉力做功为 W＝FΔl，磁铁与铁片P 间隙 2 值为B2/2μ，式中B 是磁感应强度， μ是磁导率，在空气中μ为一已知常 B Al，据题意W＝E，解以上 中磁场能量 E 量．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度 B，一学生用一
2
根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与 三式，得 磁铁拉开一段微小距离 Δl，并测出拉力F，如图所示，因为F所做的功 为B＝______。
2F B 等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度 B与F、A之间的关系 A
2F 标答： B A
评析：因为Δl很小，所以在这段位移内拉力可视为恒力，Leabharlann 然后利用恒力功的计算公式求解。
测磁感应强度方法之——功能关系法
1.综述
磁感强度是电磁学中的一个重要物理量， 其大小的测定方法较多，归纳起来主要有以 下九种，下面举例一一说明。
本微课讲“功能关系法”测磁感应强度。
2.功能关系法
磁场具有能量，这种能量与磁感应强度有关； 而功是能量转化的量度，因此，只要建立功和磁 场能这间的关系，就可求得磁感应强度。
测磁感应强度方法之——动力学法 (微课课件)
场中，轨道之间放有质量为 第二定律，获得v1速度时 m的炮弹，炮弹架在长为L、质量为M 的金 属杆上，当有大的电流 1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的 BI L−k v 2=(M+m)Ia ①
1 1
作用下，获得 v1速度时刻加速度为 I2通过轨道和炮弹时， 当炮弹速度最大时，有 BI2L= k v22a，当有大的电流 ② 炮弹最终以最大速度 v2脱离金属架并离开轨道，设炮弹运动过程中受到 解①②得垂直轨道的磁感应强度为 的阻力与速度的平方正比，求垂直于轨道平面的磁感强度多大？ 2
测磁感应强度方法之——动力学法
1.综述
磁感强度是电磁学中的一个重要物理量， 其大小的测定方法较多，归纳起来主要有以 下九种，下面举例一一说明。
本微课讲“动力学法”测磁磁场中受力的原理，
根据牛顿运动定律建立动力学方程，
从而求出磁感应强度。
3.范例说明
电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮 解析：设运动中受总阻力 Ff=k v 2，炮弹与金属架 弹发射出去的。如图所示，把两根长为 s，互相平行的铜制轨道放在磁 在安培力和阻力合力作用下加速，根据牛顿
( M m)av 22 B (M 2 m)av 2 2 标答： B ( I 1v I v 2 21 ) L 22 ( I1v2 I 2 v1 ) L
评析：用电磁炮来测定磁感应强度的实质是利用磁场对电流的作用力使炮弹
加速，分析时关键要考虑清楚安培力在合力中的作用，正确列出牛顿运动定律。
测磁感应强度方法之——电流天平法 (微课课件)
mg 标答：（1） B 2nIl
（2）B=0.48 T
评析：用天平来测定磁感应强度的实质是利用物体的平衡条件， 分析时关键要弄清因电流反向时安培力的变化。
3.范例说明
如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它
的右臂挂着矩形线圈，匝数n=9，线圈的水平 边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方
向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I 时，
调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向， 大小不变，这时需要在左盘中增加质
测磁感应强度方法之——电流天平法
1.综述
磁感强度是电磁学中的一个重要物理量， 其大小的测定方法较多，归纳起来主要有以 下九种，下面举例一一说明。
本微课讲“电流天平法”测磁感应强度。
2.电流天平法
应用通电导线在磁场中受力的原理，可成制成 灵敏的电流天平，依据力矩平衡条件，测出通电导 线在匀强磁场中受力的大小，从而求出磁感应强度。
（1）导出用已知量和可测量n、m、l、I 计算B的表达式。 （2）当l=10.0cm，I=0.10A，m=8.78g时磁感应强度是多少？
3.范例说明
解析：（1）设电流方向未变时，设等臂天平左盘内砝码质量为m1，
右盘内有砝码质量为m2，则由等臂天平的平衡条件，有 m1g =m2g−nBIl ① ②
电流方向改变后，同理可得
(m+m1)g =m2g+nBIl 由①②两式得
mg B 2nIl
（2）g取9.8m/s2，并将题给数据代入得B=0.48 T
3.范例说明
如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它
的右臂挂着矩形线圈，匝数n=9，线圈的水平 边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方 向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I 时， 调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向， 大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的 砝码，才能使两臂再达到新的平衡。 （1）导出用已知量和可测量n、m、l、I 计算B的表达式。 （2）当l=10.0cm，I=0.10A，m=8.78g时磁感应强度是多少？
高中物理 第三章 磁场 3.2 磁感应强度课件 新人教版选修3-1
12345
5.一根长 20 cm 的通电导线放在磁感应强度为 0.4 T 的匀强磁场中,导线与 磁场方向垂直,若它受到的安培力为 4×10-3 N,则导线中的电流是多大?若将 导线中的电流减小为零,则该处的磁感应强度为多少?
解析:由
B=������������������得,I=������������������
一二
二、磁感应强度的大小
1.控制变量法探究影响通电导线受力的因素
一二
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.磁感应强度 (1)定义: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 电流元的比值. (2)定义式:B=������������������.
(3)单位:特斯拉,简称特,符号是 T,1 T=1A·Nm.
2 磁感应强度
情境导入
课程目标
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 法定义物理量的方法. 3.理解磁感应强度的定义,知 道其方向、大小、定义式和 单位.
一二
一、磁感应强度的方向
1.物理学中,用磁感应强度来描述磁场的强弱. 2.磁感应强度的方向 (1)放入磁场中的小磁针,在磁场中受力将会转动. (2)小磁针静止时 N 极所指方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称 为磁场的方向.
Hale Waihona Puke 探究一探究二2.定义式 B=������������������的使用条件
在定义式 B=������������������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 的方向在一条直线上 的原因造成的.
磁感应强度 课件
(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。 图3-2-1
(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 。
2．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 。
()
[解析] 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＝IFL，即 F＝ILB。所以 B 不变的情况下 F 与 IL 成正比，故 A 错误，C 正确。
[答案] BC
正确理解比值定义法 1．定义 B＝IFL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 a＝ΔΔvt 、E＝Fq也是比值定义法，被测量的物理量 也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的。
2．匀强磁场中长 2 cm 的通电导线垂直于磁场方向放置，当通过导 线的电流为 2 A 时，它受到的磁场力大小为 4×10－3 N，问：该 处的磁感应强度 B 是多大？若磁场、电流不变，导线长度减小 到 1 cm，该处的磁感应强度又是多大？
解析：由磁感应强度的表达式 B＝IFL得到 B＝0.1 T，磁感应 强度由磁场本身来决定，与导线长度无关，故导线长度减小 到 1 cm 时，磁感应强度仍为 0.1 T。 答案：0.1 T 0.1 T
据 的值不同
③对不同点，一般来说恒量的值
④比值Fq 可表示电场的强弱
(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 。
2．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 。
()
[解析] 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＝IFL，即 F＝ILB。所以 B 不变的情况下 F 与 IL 成正比，故 A 错误，C 正确。
[答案] BC
正确理解比值定义法 1．定义 B＝IFL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 a＝ΔΔvt 、E＝Fq也是比值定义法，被测量的物理量 也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的。
2．匀强磁场中长 2 cm 的通电导线垂直于磁场方向放置，当通过导 线的电流为 2 A 时，它受到的磁场力大小为 4×10－3 N，问：该 处的磁感应强度 B 是多大？若磁场、电流不变，导线长度减小 到 1 cm，该处的磁感应强度又是多大？
解析：由磁感应强度的表达式 B＝IFL得到 B＝0.1 T，磁感应 强度由磁场本身来决定，与导线长度无关，故导线长度减小 到 1 cm 时，磁感应强度仍为 0.1 T。 答案：0.1 T 0.1 T
据 的值不同
③对不同点，一般来说恒量的值
④比值Fq 可表示电场的强弱
磁感应强度PPT通用课件.ppt
即
B F IL
（定义式）
（ＢI (Ｌ) ）
说明：
1).对于定义式 B F不能理解为Ｂ与Ｆ成
IL
正比，Ｂ与ＩＬ成反比，因为Ｂ由磁源和通电
导线在磁场中的位置决定，与Ｆ，Ｉ，Ｌ无关 2).用 B F 描述磁场强弱时，通电导线 必须与磁场垂I直L，因为不垂直时Ｆ大小与垂直
时不相等，且比垂直时小，通电导线的电流方向
回忆：
1,电场的基本性质? 对放入电场中的电荷有力的作用。
2，用哪个物理量来描述电场的强弱和方向？ 在研究电场时，我们研究检验电荷在电场中某点的受力情 况，确定了一个叫做电场强度的物理量来描述电场的强弱 和方向。
3，电场强度是如何定义的？其定义式是什么？ 电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的
共同点
都遵从矢量合成法则
场
合电场强度等于各
的
合磁感应强度等于各磁场的
不同点
个电场的电场强度E
叠
磁感应强度B的矢量和
的矢量和
加
单位
1 T＝1 N/(A·m)
1 V/m＝1 N/C
例题：
1.磁场中某点磁感应强度的方向就是 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
物理意义
磁感应强度 B 描述磁场的性质
电场强度 E 描述电场的性质
共同点
都是用比值的形式下定义
定义 式
特点
B＝IFL通电导线与 B E＝Fq E 与 F、q 垂直，B 与 F、I、L
无关 无关
共同点
矢量
方 向
小磁针N极受力方向(小磁 放入该点正电荷受
不同点
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解析：当电子受到的电场力与洛伦
汤姆生用来测定电子的比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图
兹力平衡时，电子做匀速直线运动，
亮点重新回复到中心O点，设电子
的速为v，则 evB = eE 光屏的中心 O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压 U后，亮点偏离到O '点，
与O点的竖直间距为 U d，水平间距可忽略不计。此时，在P和P '间的区域，再加
测磁感应强度方法之——汤姆生法
1.综述
磁感强度是电磁学中的一个重要物理量， 其大小的测定方法较多，归纳起来主要有以 下九种，下面举例一一说明。
本微课讲“汤姆生法”测磁感应强度。
2.汤姆生法
利用汤姆生测电子比荷的实验装置 来测定磁场的磁感应强度。
3.范例说明
所示。真空管内的阴极K发出的电子（不计初速、重力和电子间的相互作用） 经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正 对放置的平行极板P和P '间的区域。当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧
又有 E 上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场。
b 调节磁场的强弱，使亮点重新回到O点， U 此时测得电子的速度为 v.已知极板水平 所以 B vb 方向的长度为L ，极板间距为 b，极板
1
右端到荧光屛的距离为L2。求所调节磁场的磁感应强度。 标答：
U B vb
评析：从繁杂多个物理量中找出所需要的量