第一篇:物理:3.2《磁感应强度》学案(新人教版选修3-1)
3.2磁感应强度
主备人:张爱军
【学习目标】:
1.理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。2.能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
【重点难点】:磁感应强度概念的建立,【要点导学】:
1、磁场不仅具有___________,而且也具有___________,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量——______________,该物理量_______量。
2、本节中用____________________的方法来研究磁场对通电导线的作用力。
3、磁感应强度:将一小段通电直导线垂直磁场放置时,其受到的磁场力F与电流强度I成_________、与导线的长度L成__________,其中F/IL是与通电导线长度和电流强度都___________的物理量,它反映了该处磁场的___________,定义F/IL为该处的___________.其单位为______________,方向为该点的磁感线的_____________,也是小磁针在该处静止时N极的_____________。
【典型例题】:
1.关于磁感强度下列说法中正确的是:()
(A)由B=F/IL知,磁场中某点的磁感强度的大小与IL的乘积成反比,与F成正比(B)无论I的方向如何都可由B=F/IL求磁感强度的大小
(C)磁场中某处磁感强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同
(D)磁场中某点的磁感强度大小是由磁场本身因素决定的,而与有无检验电流无关
2.磁感应强度单位是特斯拉,1特斯拉相当于:()
A、1kg/A·sB、1kg·m/A·s2
C、1kg·m2/sD、1kg·m2/A·s2
3、下列说法正确的是:()
A、磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点,导线受到的磁场力F与该导线的长度L,通过的电流I乘积IL的比值,即为该处磁感应强度的大小。B、通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零
C、磁感应强度B=F/IL只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D、通电导线所受磁场力的大小与磁感应强度的大小无关
4.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5A,导线长1cm,它受的磁场力为5×10-2 N,则这个位置的磁感应强度多大?
5、接上题,如果把导线中的电流增大到5A,这一点的磁感应强度多大?该通电导线受到的磁场力多大?
6.在赤道上沿东西方向、长为20m,通有由西向东30A电流的水平导线,受地磁场作用力的大小约为________________。
【针对练习】:
1.关于磁感应强度,下列说法正确的是:()A.磁感应强度只是描述磁场的强弱的物理量
B.通电导线所受磁场力为零,该处磁感应强度一定为零 C.通电导线所受磁场力为零,该处磁感应强度不一定为零
D.放置在磁场中lm的导线,通过lA的电流,受到的力为1N时,该处磁感应强度就是1T
2、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:()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 C、随通电导线受力F的增大而增大 D、跟F,I,L的变化无关
4、一根导线长0.2m,通以3A的电流,在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×102N,则
-该处的磁感应强度B的大小是____T.如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的B的大小是______T。
【提速训练】:
检验某处有无电场存在,可以用什么方法?检验某处有无磁场存在,可以用什么方法?如果通电导线不受磁场力,该处的磁感应强度一定为零吗?用通电导线至少检测几次就可确定该处没有磁场存在?
【学后反思】:
______________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________
第二篇:高中物理 3.2磁感应强度教学案 新人教版选修3-1
第二节 磁感应强度
班级________
姓名________ 等第_________ 【教学目标】
磁感应强度概念的建立 【教学内容】
一、预习作业 磁感应强度:
(1)引入目的:用来描述磁场的(2)方向:物理学中把小磁针静止时
极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称为
的方向.
(3)大小:由
决定.
二、典型例题
1.有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是
()
A.B的方向就是小磁针N极所指的方向
B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致
C.B的方向就是通电导线的受力方向
D.B的方向就是该处磁场的方向
2.⑴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,它受到的安培力为5×10-2 N,则这个位置的磁感应强度是多大?
⑵接上题,如果把通电导线中的电流强度增大到5A时,这一点的磁感应强度应是多大?
⑶如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否肯定这里没有磁场.三、随堂练习
1.对磁感应强度的理解有如下几种说法,其中正确的是()A.磁感应强度和磁场力F成正比,和检验电流元IL之乘积成反比 B.在检验电流元不受磁场力处,磁感应强度必为零
C.磁感应强度的方向也就是检验电流元所受磁场力的方向
D.磁场中各点磁感应强度大小和方向是一定的,与检验电流元IL无关
2.在纸面上有一个等边三角形ABC,在B、C顶点处都通有相同电流的两根长直导线,导线垂直于纸面放置,电流方向如图3-2-2所示,每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B,则三角形A点的磁感应强度大小为
.方向为
.若C点处的电流方向反向,则A点处的磁感应强度大小为,方向为
.图3-2-2
四、课堂总结
【巩固练习】
一、选择题
1.下列说法中正确的是
()
A.电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零
B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,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,它受到的电场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,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
2.下列关干磁感应强度大小的说法中正确的()A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同
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 3.下列关于磁感应强度的方向的说法中.正确的是
()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磁场力的方向 B.小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向
C.垂直于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 4.磁感应强度单位是特斯拉,1特斯拉相当于()A.1kg/A·s2
B. 1kg·m/A·s2
C.1kg·m2/s2
D. 1kg·m2/A·s2 5.在磁感应强度的定义式B中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是()
A.B由F、I和L决定
B.F由B、I和L决定 C.I由B、F和L决定
D.L由B、F和I决定 6.A有一小段通电导体,长为1cm,电流为5A,把它置入磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是
()A.B=2 T
B.B≤2T
C.B≥2T
D.以上情况都有可能
7.在同一平面内放置六根通电导线,通以相等的电流,方向如图所示,则在a、b、c、d四个面积相等的正方形区域中,磁场最强且磁感线指向纸外的区域是()A.a区
B.b区
C.c区
D.d区
二、填空题
8.在赤道上,地球磁场磁感应强度的大小是0.5×10-4T,则沿东西方向、长为20m,通有由西向东30A电流的水平导线,受地磁场作用力的大小为。
9.一根导线长0.2m,通以3A的电流,在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10-2N,则该处的磁感应强度B的大小是
T.如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的B的大小是
T.
第三篇:3.2 磁感应强度教案
马洪旭新课标精品教案系列-选修3-1
3.2 磁感应强度
★新课标要求
(一)知识与技能
1、理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。
2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL解答有关问题。
(二)过程与方法
1、使学生知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。
2、通过演示实验,分析总结,获取知识。
(三)情感、态度与价值观
使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。★教学重点
磁感应强度的物理意义 ★教学难点
磁感应强度概念的建立。★教学方法
实验分析法、讲授法 ★教学用具:
磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、投影仪、投影片 ★教学过程
(一)引入新课
教师:磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量。怎样的物理量能够起到这样的作用呢?紧接着教师提问以下问题。
第1页(共7页)马洪旭新课标精品教案系列-选修3-1(1)用哪个物理量来描述电场的强弱和方向? [学生答]用电场强度来描述电场的强弱和方向。
2、电场强度是如何定义的?其定义式是什么?
[学生答]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电场力与检验电荷量的比值来定义的,其定义式为E=
F。q过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度。
(二)进行新课
1、磁感应强度的方向
教师:电场和磁场都是客观存在的。电场有强弱和方向,磁场也有强弱和方向。大家想一下,电场强度的方向是如何规定的?对研究磁感应强度的方向你有何启发?
学生:规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。场强的方向是从电荷受力的角度规定的。小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用,因此,磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。
教师指出:在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向。
教师:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
学生讨论:不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极,小磁针静止时,两个磁极所受合力为零,因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱。既无法定义磁感应强度的大小。
教师:那我么如何研究磁感应强度的大小呢? 学生:从电流在磁场中受力的角度去研究。
2、磁感应强度的大小
教师指出: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。但要使导线中有电流,就要把它连接到电源上,所以孤立的电流元是不存在的。那我们怎样研究磁场中某点的磁感应强度呢?
第2页(共7页)马洪旭新课标精品教案系列-选修3-1 学生讨论:可以在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中,研究较长的一段通电导线的受力情况,从而推知一小段电流元的受力情况。
[演示实验] 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,通过这个角度我们可以比较磁场力的大小,分别接通“
2、3”和“
1、4”可以改变导线通电部分的长度,电流强度由外部电路控制。
(1)先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。
[学生分析得出结论]通电导线长度一定时,电流越大,导线所受磁场力就越大。(2)然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度。
[学生分析得出结论]电流一定时,通电导线越长,磁场力越大。
教师讲解:精确的实验表明,通电导线在磁场中受到的磁场力的大小,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,用公式表示为F=BIL,式中B为比例系数。
教师问:B有何物理意义呢?
[演示]在不同的蹄形磁铁的磁场中做上面的实验。[教师引导学生分析计算得]
(1)在同一磁场中,不管I、L如何改变,比值B总是不变的。(2)I、L不变,但在不同的磁场中,比值B是不同的。
可见,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
第3页(共7页)马洪旭新课标精品教案系列-选修3-1 越大,比值B越大,表示磁场越强。
师生总结,得出磁感应强度的定义: 磁感应强度 ①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。
即
BF IL说明:如果导线很短很短,B就是导线所在处的磁感应强度。②物理意义:磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量。
③单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T。1 T=1 N Am④方向:磁感应强度是矢量。在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向。
(投影)让学生了解特斯拉。(投影)了解一些磁场的磁感应强度
第4页(共7页)马洪旭新课标精品教案系列-选修3-1
(三)课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)实例探究 ☆对磁感应强度的理解
【例1】下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是() A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同
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
解析:正确答案是D。因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,与通电导线的受力及方向都无关。所以A选项错,D选项正确。
第5页(共7页)马洪旭新课标精品教案系列-选修3-1 因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关,而且与通电导线的取向有关,故B选项错,对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等,但当导线在各个位置的方向不同时,磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大,与磁场平行时受磁场力为零),而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同,所以C选项错。
答案:D 说明:(1)磁场中某点磁感应强度的大小与通电导线的受力无关,由磁场本身决定。(2)通电导线在磁场中的受力不仅与磁感应强度有关,还跟导线的位置取向有关。
【例2】下列说法中错误的是()..A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值
B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处一定没有磁场
C.一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大,则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大
D.因为B =F/IL,所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比
答案:ABCD 【例3】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_____T;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_____T。
解析:由磁感应强度的定义式
B得
F IL6102BT=0.1T
0.23当导线的长度和电流都减小一半,磁感应强度的大小不变,仍为0.1T。
第6页(共7页)马洪旭新课标精品教案系列-选修3-1 答案:0.1T;0.1T ★课余作业
1、课下阅读课本第85页科学漫步《地球磁场与古地质学》
2、完成P85 –P86“问题与练习”第1、2、3题。★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
第7页(共7页)
第四篇:3.2磁感应强度-教案
3.2磁感应强度 教案
洛阳嵩县一高 赵福平
★教学目标
(一)知识与技能
1、理解磁感应强度B的定义,知道B的单位是特斯拉。
2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、会用公式F=BIL解答有关问题。
(二)过程与方法
1、使学生知道物理中研究问题时常用的科学方法:类比法,控制变量法。
2、通过演示实验,分析总结,获取知识。
(三)情感、态度与价值观
使学生体会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。★教学重点
磁感应强度的物理意义 ★教学难点
磁感应强度概念的建立。★教学方法
类比法,实验分析法、讲授法 ★教学用具:
条形磁铁、强磁铁、电源、小磁针、导线、铁架台、弹簧测力计,线圈三个,滑动变阻器,电流表。★教学过程
(一)引入新课 教师:图片展示,图表 1图表 2图表 3 图表 4图表 5 让学生再次感知在磁性物质的周围,在通电导线周围存在一种看不见摸不着的物质——磁场,通过图片感知磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量。怎样的物理量能够起到这样的作用呢?紧接着教师提问以下问题。
(1)电场看不见摸不着,我们是根据什么来描述电场的强弱和方向的? [学生答]尽管电场看不见摸不着,但是我们可以根据电场的性质——对放入其中的电荷有力的作用,来研究电场。
(2)磁场也是看不见摸不着,我们是否也可以根据磁场力的性质来研究磁场呢?
过渡语:今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度。
(二)进行新课
1、磁感应强度的方向
教师:怎样探究电场的方向(即电场强度的方向)?。
[学生]:在电场中放入试探电荷,规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。
教师:电场的方向是从电荷受力的角度规定的。小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用,因此,我们可以在磁场中放入小磁针,通过小磁针的受力来研究磁场的方向。
学生动手体验总结:
教师指出:在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时 北极所指的方向,就是该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向。
2、磁感应强度的大小 类比电场的研究方法
教师提问:研究电场的强弱时我们在电场中放入试探电荷,分析试探电荷的受力情况,总结规律。那么我们怎样研究磁场中某点的磁场的强弱呢?磁场的强弱能否从小磁针受力的情况来研究?
学生讨论:不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极,小磁针静止时,两个磁极所受合力为零,因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱。既无法定义磁感应强度的大小。
教师启发总结:磁场对通电导线也有力的作用,所以可以在磁场中放入通电导线,并切指出我们研究的是某点的磁场强弱,因此要放入很小的一段通电导线——电流元。
定义: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。
提出问题:但要使导线中有电流,就要把它连接到电源上,所以孤立的电流元是不存在的。学生讨论:可以在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中,研究较长的一段通电导线的受力情况,从而推知一小段电流元的受力情况。如课本图所示
教师展示所选实验器材,学生可分组实验。
思考影响通电导线的受力因素:电流的大小,长度,导线与磁场的夹角(垂直才能显示磁场的“最大能力”)。
方法:控制变量法
用滑动变阻器改变电流,通过改变线圈的匝数改变长度,最好用三个相同的线圈串联,注意不同线圈中的电流方向要保持一致。
导线与磁场方向的夹角为90度。
教学过程采集数据匝数(100匝)通电导线受力F(N)0.130.250.40.65电流I(A)0.30.50.70.9电流I=0.5A通电导线0.350.520.75受力F(N)导线的长100150250度L 说明,当线圈匝数一定时移动滑动变阻器,可以看到测力计的数据不断的变化。
分析数据F∞I教学过程
教学过程分析数据F∞L
小结:
(三)探究描述磁场强弱的物理量-----磁感应强度的大小探究方法发现规律放入试探电荷教学过程电场的强弱磁场的强弱放入电流元描述物理量定义式F∞q电场强度EE=F/qF∞IL磁感应强度BB=F/IL电流元:长度很小的通电导线在匀强磁场中放入通电导线
教师问:B有何物理意义呢? [教师引导学生分析计算得]
(1)在同一磁场中,不管I、L如何改变,比值B总是不变的。(2)I、L不变,但在不同的磁场中,比值B是不同的。
可见,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。
师生总结,得出磁感应强度的定义:
磁感应强度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。
即 BF IL8 说明:如果导线很短很短,B就是导线所在处的磁感应强度。
②物理意义:磁感应强度B的大小是表示磁场强弱,磁感应强度B的方向即磁场的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向。
③单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T。1 T=1 N Am④磁感应强度是矢量。
教学过程3.单位:特斯拉(T)尼古拉·特斯拉(Nicola Tesla,1856—1943),出生于克罗地亚,后加入美国国籍。发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师,19世纪末20世纪初,他对电力学和磁力学做出了杰出贡献,并且发明了现代交流电系统,带动了第二次工业革命,推开了电气时代的大门。(投影)让学生了解特斯拉。(投影)了解一些磁场的磁感
(三)课堂总结
教师活动:本节主要通过小磁针在磁场中的受力探究了磁场的方向,即磁感应强度的方向。通过研究通电导线在磁场中的受力定义了描述磁场强弱的物理量磁感应强度。
(四)实例探究 ☆对磁感应强度的理解
【例1】下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是() A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B.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
C.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
D.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同 答案B 【例2】下列说法中错误的是()..A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值
B.一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大,则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大
C.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处一定没有磁场 D.因为B =F/IL,所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比
答案:ABCD 【例3】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_____T;如果该导线的长度和电流都增加一半,则该处的磁感应强度的大小是_____T。
答案:0.1T;0.1T
(五)课余作业
1、课下阅读课本第89页科学漫步《地球磁场与古地质学》
2、完成P90“问题与练习”第1、2、3题。
(六)教学体会
在教学中尽可能多的让学生参与实验,直接获得较多的感性经验,帮助学生概念的建立。
第五篇:3.2磁感应强度教案
3.2 磁感应强度
教学目标
1、知道磁感应强度B的定义、方向、大小、定义式和单位
2、进一步体会通过比值法定义物理量的方法。
3、学会电场与磁场的类比。教学重点:磁感应强度的物理意义 教学难点:磁感应强度概念的建立。教学过程
(一)引入新课
教师:播放ppt图片,不同磁体能吸引起的质量不同 [学生答]磁性有强弱之分
过渡语:如何认识和描述磁场的强弱呢——磁感应强度。
(二)进行新课
1、磁感应强度的方向
教师:电场和磁场都是客观存在的。电场有强弱和方向,磁场也有强弱和方向。大家想一下,电场强度的方向是如何规定的?对研究磁感应强度的方向你有何启发?
学生:物理学规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。场强的方向是从电荷受力的角度规定的。小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用,因此,磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。
教师指出:物理学规定在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向。教师:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
学生讨论:不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极,小磁针静止时,两个磁极所受合力为零,因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱。既无法定义磁感应强度的大小。教师:那我么如何研究磁感应强度的大小呢?
学生:从通电导线在磁场中受力的角度去研究。(学生讲)
2、磁感应强度的大小
探究:在磁场中影响通电导线受力的因素有哪些? 学生讨论:电流 通电导线的长度
[实验讲解] 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,通过这个角度我们可以比较磁场力的大小,分别接通“
2、3”和“
1、4”可以改变导线通电部分的长度,电流强度由外部电路控制。
(1)先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。
[现象]通电导线长度一定时,电流越大,导线所受磁场力就越大。
(2)然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度(例如分别接通“1,4”和“2和3”。[现象]电流一定时,通电导线越长,磁场力越大。
教师讲解:精确的实验表明,通电导线在磁场中受到的磁场力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的乘积成正比,用公式表示为F=BIL,式中B为比例系数。教师问:B有何物理意义呢?(类比电场强度E)师生总结,得出磁感应强度的定义: 磁感应强度
① 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。②大小:BF IL③物理意义:磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量。
④单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T。
(三)课堂总结
(四)实例探究