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2磁感应强度1课时目标·导航1课时目标·导航4分层达标·训练4分层达标·训练2课前感知·预习2课前感知·预习3课堂导学·探究3课堂导学·探究1.理解并掌握磁感应强度的大小、方向及其物理意义。2.进一步体会用比值法定义物理量。3.通过实验、类比和分析,体会实验探究的思路方法。重点：1.磁感应强度的概念、物理意义。2.探究磁场对电流作用力的方法。难点：1.磁感应强度的概念的理解。2.进一步体会比值法定义物理量的方法。一、磁感应强度的方向1．磁感应强度的方向小磁针静止时，____所指方向规定为该点的磁感应强度方向。2．方向确定磁感应强度方向即该点的_____方向。N极磁场二、磁感应强度的大小1．探究影响通电导线受力的因素(1)电流元：很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的_____。电流元是一种_______模型。乘积理想化(2)控制变量法①将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁场的方向_____。②保持磁场中直导线的长度不变，改变_____大小，通过观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。③保持电流不变，改变磁场中直导线_____，通过观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。(3)结论：通电直导线与磁场_____时，它受力大小既与导线的______成正比，又与导线中的______成正比，即与_____________成正比。垂直电流长度垂直长度L电流II和L的乘积IL2．磁感应强度的概念(1)定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的安培力F跟_________________________的比值，用符号__表示。(2)定义式：B=____。(3)单位：_______，简称特，符号__，1T＝1N/(A·m)。(4)矢标性：磁感应强度是_____。(5)物理意义：描述磁场的_____和_____。电流I和导线长度L的乘积ILFIL特斯拉T矢量强弱方向B【判一判】(1)磁感应强度方向即小磁针静止时S极所指方向。()(2)磁感应强度方向即该点的磁场方向。()(3)由于公式是根据导线在匀强磁场中受力推导出来的，所以只适用于匀强磁场中磁感应强度的计算。()(4)从可以看出，磁场的磁感应强度与导线在磁场中受的安培力F成正比，与IL成反比。()FBILFBILFBIL提示：(1)磁感应强度方向为小磁针静止时N极所指的方向。故(1)错误。(2)磁感应强度描述磁场的强弱和方向，其方向即该点的磁场方向。故(2)正确。(3)是磁感应强度的定义式，适用于一切磁场。故(3)错误。(4)磁感应强度是由磁场本身决定的，与F、IL均无关。故(4)错误。FBIL探究磁感应强度的方向1.电场有强弱和方向，我们用电场强度来描述电场的强弱和方向；磁场也有强弱和方向，怎么来描述磁场的强弱和方向呢？提示：用磁感应强度这一物理量来描述磁场的强弱和方向。2.把一小磁针放入一条形磁铁周围的不同位置，观察现象，探究以下问题：(1)我们怎么来规定磁感应强度的方向？(2)小磁针的指向不同，说明了什么？提示：(1)规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度方向，简称磁场的方向。(2)小磁针的指向不同，说明了在条形磁铁的周围不同位置，磁感应强度的方向不同。【误区警示】对于磁感应强度的方向学生易出现两种错误：(1)误认为磁感应强度的方向为小磁针S极静止时所指的方向；(2)误认为是小磁针受磁场力转动的方向。为此教师要讲清楚磁感应强度方向为小磁针静止时N极所指的方向。【知识点拨】磁感应强度方向的五种表述磁场中某点磁感应强度的方向，可有以下五种表述方式:(1)该点磁场的方向。(2)在磁场中,放在该点的小磁针静止时N极所指的方向。(3)在磁场中,小磁针N极受到的磁场力的方向。(4)小磁针静止时S极所指的反方向，也即S极受力的反方向。(5)该点磁感线的切线方向(后面学习)。【探究归纳】1.物理学中用磁感应强度描述磁场的强弱和方向。2.磁感应强度方向：小磁针静止时N极所指的方向。【典例1】(2012·南京高二检测)磁感应强度是一个矢量，磁场中某点磁感应强度的方向是()A．正电荷在该点的受力方向B．N极指向S极C．小磁针N极或S极在该点的受力方向D．在该点的小磁针静止时N极所指方向【思路点拨】解答本题要把握磁感应强度方向的规定及几种描述方法。【解析】选D。正电荷在该点的受力方向为电场强度方向，A错误；磁感应强度的方向规定为小磁针N极的受力方向或小磁针静止时N极所指的方向，同磁场方向一致，所以B、C错误，D正确。探究磁感应强度的大小1.观察“探究影响通电导线受力的因素”的实验，回答以下几个问题：(1)实验装置中，通电导线应如何放入磁场中？为什么？提示：通电导线应垂直放入磁场中；只有通电导线与磁场方向垂直时，它所受磁场力的大小才与IL的乘积成正比，公式F=BIL才成立。(2)如何根据实验现象判断通电导线所受磁场力F的大小？提示：可以根据通电直导线摆动角度的大小来判断磁场力的大小，摆动角度越大，磁场力越大。(3)影响通电导线受力大小的因素有直导线的长度和电流大小，实验中是采用什么方法来探究通电直导线受力大小与这两个因素的关系的？【思路分析】由于影响通电导线受力大小的因素有两个，所以可以引导学生采用控制变量法进行探究。提示：采用控制变量法。探究受力大小与直导线长度的关系时，控制电流大小不变；探究受力大小与电流大小的关系时，控制直导线长度不变。(4)通过实验总结通电直导线受力大小与导线长度、电流大小的关系。提示：当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，又与导线的电流I成正比，即与I和L的乘积IL成正比。用公式表示就是F=BIL。2.有同学认为通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小一定为零，对吗?为什么?提示:不对。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，可能是电流方向与B的方向在一条直线上。3.磁感应强度和电场强度都描述了场的基本性质，请结合下表比较磁感应强度B和电场强度E。提示：磁场电场FILFqN极正电荷平行四边形【知识点拨】1.用比值法定义的物理量(1)物理学中用比值法来定义的物理量很多，例如，物质的密度、物质的比热容、电容器的电容、导体的电阻等。(2)上述用比值法来定义的物理量遵循同样的规律，比值与分子、分母所代表的物理量的具体大小无关。因此，不能单纯从数学角度来理解这些物理概念，如电场强度和磁感应强度都是按照比值法来定义的，它们都体现了比值与试探电荷或一小段通电直导线无关的本质，比值的大小和方向完全由电场或磁场本身决定。2.影响磁场力的大小的因素磁场力的大小与电流大小、导线放置方向有关。通电导线与磁场方向垂直时，受到的磁场力最大，这时F＝BIL；平行时磁场力为0。【探究归纳】1.磁感应强度的大小：。2.磁感应强度由磁场本身决定，与外界因素无关。3.磁场的叠加遵循平行四边形定则。FBIL【典例2】在磁场中某一点放入一电流元，电流元与磁场垂直，电流元长1cm，电流为5A，所受磁场力为5×10-2N。求：(1)这点的磁感应强度是多大？(2)若让电流元与磁场平行，电流元受到的磁场力多大？这点的磁感应强度多大？【思路点拨】解答本题要把握以下两点：(1)影响磁场力大小的因素。(2)磁感应强度大小的计算。【解析】(1)(2)磁感应强度是磁场本身的性质，与F、I、L无关。所以，若电流元与磁场平行时，电流元受到的磁场力为0，但磁感应强度不变，还是1T。答案：(1)1T(2)01T22F510BT1T;IL5110－－＝＝＝【规律方法】磁感应强度口诀磁感应强度是矢量，N极受力定方向。F比IL求大小，B、I垂直不能忘。【温馨提示】磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，二者有相似的地方，也有不同之处。【典例】(2012·聊城高二检测)关于电场强度和磁感应强度，下列说法中正确的是()A．电荷在电场中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磁场力的作用，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，它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考查内容电场强度与磁感应强度的比较【思路点拨】解答本题要把握以下两点：(1)电场强度和磁感应强度的影响因素。(2)电场强度和磁感应强度的定义。【解析】选A、C。无论电场强度还是磁感应强度，都是由其本身来决定，与受力情况无关，所以A正确，B错误；电场强度与磁感应强度都是通过比值法来定义的，但只有在通电导线与磁场垂直时才成立，C正确，D错误。FBIL