磁現象和磁場磁場感應強度

1、第三章 磁 場,物理選修3－1,第一、二節(jié) 磁場與磁場強度,,,一、整體感知，建立概念,請大家閱讀課本P80頁找出以下幾個概念永磁體、磁性、磁極、磁極間的作用、磁化、退磁,磁現象的發(fā)展歷史,東漢王充在《論衡》中寫道：“司南之杓,投之于地,其柢指南?！?2.磁性：能夠吸引鐵質物體的性質,1.永磁體：天然磁石和人造磁鐵,3.磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極,小磁針靜止時 指南的磁極叫做南極,又叫S極; 指北的磁極叫做北極

2、,又叫N極,4.磁極間的相互作用: 同名磁極相斥，異名磁極相吸,*5.無磁性物體變?yōu)橛写判晕矬w的過程叫磁化, 有磁性物體變?yōu)闊o磁性物體的過程叫退磁,磁現象,二、深入探究——電流的磁效應,思考：是否只有磁鐵周圍才存在磁場?,奧斯特實驗：電流的磁效應,1777年8月14日生于丹麥朗格蘭德島一個藥劑師家庭．12歲開始幫助父親在藥房里干活，同時堅持學習化學．由于刻苦攻讀，17歲以優(yōu)異的成績考取了哥本哈根大學的免費生．他一邊當家庭教師，

3、一邊在學校學習藥物學、天文、數學、物理、化學等．1806年任哥本哈根大學物理學教授，1820年4月發(fā)現了電流的磁效應.1821年被選為英國皇家學會會員，1823年被選為法國科學院院士，后來任丹麥皇家科學協(xié)會會長．,思考列問題實驗成功的關鍵在哪里?這個實驗說明了什么？有何意義？改變電流之后小磁針轉向發(fā)生變化說明了什么？,歸納總結一、實驗成功的關鍵：通電直導線要南北水平放置，磁針要平行的放置于導線的正下方或正上方。二、該實驗的意

4、義：1、說明電流產生了磁場，即電流的磁效應；2、揭示了電和磁的聯系，為以后法拉第電磁感應現象奠定了基礎。三、改變電流之后小磁針轉向發(fā)生變化說明電流方向不同產生的磁場方向不同。,什么是磁場？它具有什么性質？,1、磁場：磁鐵周圍空間存在的一種特殊物質。,2、電流的磁效應說明了電流在其周圍空間產生磁場，磁鐵不是磁場的唯一來源。,問題1： 電流對小磁針如何發(fā)生作用的？,,思考：磁體是否對電流有作用？,問題2：磁體對通電導體之間的相互作用

5、力又是通過什么發(fā)生的呢？,,電流,歸納總結：磁體與電流之間通過磁場發(fā)生相互作用,問題3：電流與電流之間是否有力的作用？,實驗結論:同向電流相互吸引。,反向電流相互排斥。,思考：,電流和電流之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢？,電流,電流,磁場,,,,,,注：磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間，以及通電導體與通電導體之間的相互作用，是通過磁場發(fā)生的。,歸納總結,3、磁場的性質：,磁場對放入其中的磁鐵和通電導體具有力的作用。,練習1.下列關

6、于磁場的說法中,正確的是 ( )A．磁場跟電場一樣,是人為假設的B．磁極或電流在自己周圍的空間會產生磁場C．指南針指南說明地球周圍有磁場D．磁極對磁極的作用、電流對電流的作用都是通過磁場發(fā)生的,2、以下說法中正確的是(　　)A．磁場看不見、摸不著，所以它并不存在，它是人們?yōu)榱搜芯繂栴}方便而假想出來的B．同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引C．磁體和通電導體都能產生磁場D．若小磁針受到力的作用，則該點一定存在磁場,3

7、、以下說法中正確的是(　　)A．磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產生的B．磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產生C．磁極與電流間的相互作用是通過電場與磁場共同產生的D．電荷周圍同時產生電場和磁場,1.地球是一個巨大的磁體,2.地球周圍空間存在的磁場叫地磁場,3.地磁的北極在地理的南極附近,地磁的南極在地理的北極附近,但兩者并不完全重合,它們之間的夾角稱為磁偏角,4.磁偏角的數值在地球上不同地方是不同的,地球磁場,4、在

8、地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止狀態(tài),突然發(fā)現小磁針N極向東偏轉,由此可知（ ）A．一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的N極靠近小磁針 B．一定是小磁針正 東方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針C．可能是小磁針正上 方向有電子流自南向北水平通過D．可能是小磁針正上方向有電子流自東向西水平通過,目標檢測題,1、奧斯特實驗說明了(　　)A．磁場的存在　 B．磁場的方向性

9、C．電流可以產生磁場 D．磁體間有相互作用2、鐵棒A能吸引小磁針，鐵棒B能排斥小磁針，若將鐵棒A靠近鐵棒B時，下述說法中正確的是(　　)A．A、B一定相互吸引B．A、B一定相互排斥C．A、B間可能無磁場力作用D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥方,3、在奧斯特電流磁效應的實驗中,通電直導線應該 （ ） A．平行南北方向,在小磁針正上方 B．平行東西方向,在小磁針正上方

10、 C．東南方向,在小磁針正上方 D．西南方向,在小磁針正上,4、如圖所示彈簧測力計下掛一鐵球，從一條形磁鐵的S極逐漸移到它的N極，彈簧測力計的示數將（　?。?A .不變 B．逐漸變小 C．先增大后減小 D．先減小后增大,電場,電場力F,F/q表示電場的強弱,,磁場,磁場力F,?磁場的強弱,,,電場強度E,,磁場強度?,描述磁場的強弱和方向,,第二課時、深入探究——

11、磁場的描述,問題1：電場中我們用電場強度來定量描述電場強弱，那么磁場中我們用什么來描述磁場強弱呢？,思考： 1、某點的電場強度的方向與放入該點的正電荷的受力方向存在什么關系？2、磁感應強度的方向就是磁場的方向，磁場的方向是如何規(guī)定的？,一、磁感應強度的方向,物理學規(guī)定：小磁針N極(北極)的受力方向或小磁針靜止時N極所指的方向，規(guī)定為該點的磁場方向, 即磁感應強度的方向,1.有關磁感應強度B的方向說法正確的是（ ）A、B

12、的方向就是小磁針N極所指的方向B、B的方向就是小磁針靜止時S極所指的反方向C、B的方向與小磁針N極的受力方向一致D、B的方向垂直于該處磁場的方向,2、下列關于磁感應強度的方向和電場強度的方向的說法中，不正確的是(　　)A．電場強度的方向與電荷所受的電場力的方向相同B．電場強度的方向與正電荷所受的電場力的方向相同C．磁感應強度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同D．磁感應強度的方向與小磁針靜止時N極所指的方向相同,問題2：

13、磁感應強度的大小能否從小磁針受力的情況來研究?,問題3：磁場不僅能對磁體有作用力,還對通電導體有作用力.能否用很小一段通電導體來檢驗磁場的強弱?,電流元：（理想化模型）很短的一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL.是否可通過檢驗電流元受力來檢驗磁場強弱？,問題4、探究通電導線在磁場中受力與哪些因素有關？,二、磁感應強度的大小,演示實驗,思考：通電導線在磁場中受力方向是磁場方向嗎？,1、保持磁場和通電導線的長度不變，改變電流的大小

14、。,2、保持磁場和導線中的電流不變，改變通電導線的長度。,實驗方案設計,結論：在通電導線的長度和磁場不變時，電流越大，導線所受的安培力就越大。,結論：在通電導線的電流和磁場不變時，導線越長，導線所受的安培力就越大。,現象：電流越大，導線的偏角越大。,通電導線和磁場垂直時,導線受力的大小和導線中的電流 I 成正比，和導線的長度L成正比，即和電流I和長度L的乘積IL成正比。,F=BIL,精確的實驗表明：通電導線和磁場平行時,導線不受磁場力的

15、作用,4、物理意義：磁感應強度是表示磁場強弱和方向的物理量，用來描述磁場力的性質,3、B為矢量，大小表示磁場的強弱，方向即為磁場的方向。,討論：如果I與B不平行，也不垂直，而是成一定夾角θ時，B又應該怎樣求解？,練習1、勻強磁場中長2 cm的通電導線垂直于磁場方向放置，當通過導線的電流為2 A時，它受到的磁場力大小為4×10－3 N，若磁場、電流不變，導線長度減小到1 cm，該處的磁感應強度是多大？,2、由磁感應強度的定義式

16、可知，下列說法正確的是(　　)A．磁感應強度B與磁場力F成正比，與電流元IL成反比B．同一段通電導線垂直于磁場放在不同磁場中，所受的磁場力F與磁感應強度B成正比C．公式B＝只適用于勻強磁場D．只要滿足L很短，I很小的條件，將其垂直的放入磁場中，B＝對任何磁場都適用,,注：,(1)磁感應強度是反映磁場本身性質的物理量，跟磁場中是否存在通電導線，以及導線的長度L和電流的大小I無關。,(3)導線很短很短時，由B = 求得的數值即可

17、認為是導線所在位置那一點的磁感應強度大小,(2)磁感應強度為零時，通電導線受到的磁場力F一定為零；通電導線受到的磁場力F為零時，磁感應強度不一定為零。,3、下列說法中正確的是(　　)A．電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強度為零B．一小段通電導線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應強度一定為零C．把一個試探電荷放在電場中的某點，它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點電場的強弱D．把一小段通電導線放在磁場中某處，它所受

18、的磁場力與該段通電導線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的強弱,4.關于磁感應強度大小下列說法正確的是（ ）A、通電導線所受磁場力大的地方磁感應強度一定大B、垂直磁場放置的通電導線受力的方向就是磁感應強度的方向C、放在同一磁場中兩根通電導線中電流相等時受力大小一定相等D、磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關,目標檢測題,1、下列關于磁感應強度的說法中正確的是(　　)A．通電導體不受磁場力作

19、用的地方一定沒有磁場B．將I、L相同的通電導體放在同一勻強磁場的不同位置，受磁場力一定相同C．通電導線所受磁場力的方向就是磁感應強度的方向D．磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關,目標檢測題,2、長10 cm的通電直導線，通以1 A的電流，在磁場強弱、方向都一樣的空間(勻強磁場)中某處受到的磁場力為0.4 N，則該磁場的磁感應強度為(　　)A．0 B．2 T C

20、．4 T D．5 T,目標檢測題,3、磁場中放一與磁場方向垂直的電流元，通入的電流是2.5 A，導線長1 cm，它受到的安培力為5×10－2 N，這個位置的磁感應強度是 ；如果把通電導線中的電流增大到5 A時，這一點的磁感應強度是 ，如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，是否可以肯定這里沒有磁場 。,4、在磁場中的同一位置,先后引入長度相等的直導線a和b，a、b導線的方向均與磁場