磁感应强度、几种常见的磁场

第三章磁场磁感应强度和几种常见磁场1、电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场。2、磁场的性质：对放入其中的磁体或电流会产生磁场力的作用。磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的。3、地磁场：地球的地理南北极与地磁场的南北相反，但两者并不完全重合，有个夹角，叫地磁偏角，简称磁偏角。说明：宇宙中的许多天体都具有磁场。月球和火星也有磁场，但没有全球性的磁场，所以月球和火星上指南针不起作用。如何描述磁场的强弱和方向呢?电场电场力FF/q表示电场的性质电荷q磁场磁场力F磁场的性质电流磁体电场强度E磁感应强度描述磁场的强弱和方向磁感应强度（B）方向：小磁针静止时N极的指向或小磁针N极的受力方向，规定为该点的磁场方向,即磁感应强度的方向。大小：问题：磁感应强度的大小能否从小磁针N极受力的情况来研究?不能。因为N极不能单独存在，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?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IL。思考：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?导线长度、电流大小、磁场的不同、放置的位置（导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）理想模型实验方法:控制变量法磁感应强度的大小逻辑推理：FLFIFILF=B·IL实验表明：通电导线与磁场方向垂直时，它所受力（安培力）的大小与I和L的乘积IL成正比。FLFL22FL33实验方法:控制变量法（1）先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小。（2）然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。结论：电流越大，通电导线受力越大结论：长度越长，通电导线受力越大探究影响通电导线受力的因素LFFIFI22FI33IF3.磁场对通电导线的作用力大小（1）精确实验表明：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。（2）公式：F=BIL，其中B为比例系数，与导线的长度和电流大小无关。B反映了磁场的强弱，称为磁感应强度。1、定义：3、单位：4、矢量磁感应强度是矢量，方向规定为小磁针静止时N极所指方向。在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力（安培力）F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。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T1T=1N/A·m2、定义式：ILFB磁感应强度1.你对电流元如何理解？2.磁感应强度由通电导线长度L、电流I及导线受力F决定吗？B与L、I、F无关，与磁场源本身和该点在磁场中的位置有关理解:如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。3.用B=F/IL计算时，要注意什么问题？导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者必须垂直。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．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．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D例题0.1T2、一导线长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______；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磁感线是用来形象地描述磁场强弱与方向的一簇曲线。磁场的形象描述——磁感线磁场方向：磁感线上该点的切线方向ABCBABBBCAB磁场强弱：磁感线密的地方磁场强，磁感线疏的地方磁场弱。（实际不存在）磁感线不相交，不相切几种常见磁场磁感线分布磁感线是闭合曲线（区别于电场线）匀强磁场常见的匀强磁场:1.异名磁极之间的磁场2.条形磁铁内部的磁场3.两平行通电线圈之间的磁场思考：什么是匀强磁场？安培定则（也叫右手螺旋定则）用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。I侧视图俯视图直线电流的磁感线分布..电流（出）电流（进）磁场（出）磁场（进）绘图说明：课堂训练1、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向同学们，那么这束带电粒子可能是（）A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.向左飞行的负离子束BC让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。安培定则（也叫右手螺旋定则）环形电流周围磁感线..电流（出）电流（进）磁场（出）磁场（进）绘图说明：2、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（）A、全向里B、全向外C、a向里，b、c向外D、a、c向外，b向里课堂训练D通电螺线管的磁感线分布——也可用安培定则来判定通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似。NI练习1：如图所示，当开关闭合时：(1)判断通电螺线管的磁极；（2）指出每个小磁针的N极。NS甲乙丙丁NNNNN练习2：根据小磁针所指方向及电流方向，画出通电螺线管的绕线情况。NNS四、磁通量我们规定：磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量(φ)。即：φ=BSφ=BSφ=BScosθ单位：韦伯(Wb)1Wb=1T·m2表示穿过某一面积的磁感线条数NS安培分子电流假说安培1.解释了磁化、退磁现象2.揭示了磁现象的电本质—磁体的磁场和电流的磁场都是由运动的电荷产生的。分子电流