高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 磁感应强度 磁通量课堂教学ppt课件

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将磁场形象化---磁感线
为定量描述磁场的强弱以及方向，我们引入一个新的物理量----磁感应强度。
任务1：研究磁感应强度
回顾：研究电场强度的过程。
利用电场性质：电场对放入其中的电荷有力的作用。引入试探电荷，通过观察试探电荷在电场中的受力情况，从而定义电场强弱以及方向。
研究磁场：借鉴研究电场的方法。
利用磁场的性质，让放入其中的通电导线和磁体去感受磁场，通过他们所受力的情况，来描述磁场的强度和方向。
通过小磁针静止时N极所指的方向（即N极的受力方向）,来判断该点的磁场方向。
N S
思考1：可以利用小磁针的受力情况来定义磁场强弱吗？
思考2：可以通过什么方式来观察，进而定义磁场强弱呢？
用通电导线作为磁场的检验物体，导线中电流的大小，导线的长度等可测物理量较多，可进一步对磁场进行定量的研究。
为了突出磁场对通电导线的影响，一般我们选取非常短的导线进行研究。
扩展：很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积我们称为电流元。
但是实际实验中，极短导线接入电路并不好研究因此在实际实验中，我们采用长导线对最简单的磁场（大小、方向都一定的磁场）进行研究。
通电导体所受到的磁力跟磁场方向、通电电流、导体长度有何关系？我们如何来研究？
实验装置核心图，如图所示: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。
实验：探究通电导线受力的因素
猜想：通电导线在磁场中受力可能与哪些因素有关？通电导线的长度；导线中电流的大小；导线在磁场中的放置方向。
研究思路：让通电导线放置与磁场方向垂直，来寻找通电导线的长度、导线中的电流大小与导线受力的影响关系。
研究方法：控制变量法。（1）通电导线长度一定，研究通电导线受力与电流的关系（2）电流一定，研究通电导线受力与通电导线长度的关系。
思考3：如何测量通电导线受力情况？
通过受力分析，将不可直接观测的受力大小与角度建立联系。
通过悬线偏离角度来确定导线受力。
实验仪器：电源、开关、磁场（强弱、方向一致）、滑动变阻器、电流表、刻度尺
多次试验之后发现，F/IL为一定值结论：通电导线与磁场方向垂直时，其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。【在磁场的同一个位置，不同的I、L，受力不同，但他们的比值确是相同的；在不同的磁场中，或者非均匀磁场中，这个比值不同。】
【易错辨析】(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=IlB。( )(3)公式B= 说明B与F成正比,与Il成反比。( )
要点1 对磁感应强度概念的理解1、磁感应强度只由磁场本身决定,与磁场中放不放通电导线无关。2、公式B= 仅仅是磁感应强度的定义式,不是决定式,即B的大小与F、I、l均无关,更不能说B与F成正比,与Il成反比。3、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。
【典例示范】【典例1】(多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一大小、方向都不变的磁场中,图中能正确反映各量间关系的是(　　)
要点2 磁感应强度B与电场强度E的比较
【典例示范】【典例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
【典例示范】【典例3】(多选)关于试探电荷和电流元,下列说法正确的是(　　)A.试探电荷在电场中一定受到电场力的作用,电场力与所带电荷量的比值定义为电场强度的大小B.电流元在磁场中一定受到磁场力的作用,磁场力与该段通电导线的长度和电流乘积的比值定义为磁感应强度的大小C.试探电荷所受电场力的方向与电场方向相同或相反D.电流元在磁场中所受磁场力的方向与磁场方向相同或相反
【典例】如图，ab是两根通有大小相等，方向相反电流的直导线，请画出它们连线中垂线上d点的磁感应强度B的方向
要点3 磁感应强度B的合成