1、第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁體的磁性磁體的磁性強(qiáng)弱是不同強(qiáng)弱是不同對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有磁力的作用對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有磁力的作用電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度:試探電荷所受電場(chǎng)力跟電荷量的比值試探電荷所受電場(chǎng)力跟電荷量的比值正試探電荷的受力方向正試探電荷的受力方向是否類似電場(chǎng)的研究方法是否類似電場(chǎng)的研究方法,分析磁體或電分析磁體或電流在磁場(chǎng)中所受的力流在磁場(chǎng)中所受的力,找出表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方找出表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量向的物理量?復(fù)習(xí)類比復(fù)習(xí)類比磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向物理學(xué)規(guī)定：物理學(xué)

2、規(guī)定：小磁針小磁針N極極(北極北極)的受力方向的受力方向或或小磁針小磁針靜止靜止時(shí)時(shí)N極的指向，極的指向，規(guī)定為該點(diǎn)的規(guī)定為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向, 即即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不能不能.因?yàn)橐驗(yàn)镹極不能單獨(dú)存在。極不能單獨(dú)存在。小磁針靜止時(shí)所受的合力為零，因小磁針靜止時(shí)所受的合力為零，因而不能用測(cè)量而不能用測(cè)量N極受力的大小來確極受力的大小來確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小問題：問題：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況來研究針受力的情況來研究?問題：問題：磁場(chǎng)不僅能對(duì)磁體有作用力磁場(chǎng)不僅能對(duì)磁體有作用力, ,還對(duì)通電導(dǎo)體有作用力還對(duì)通電導(dǎo)體有作用力

3、. .能否用很小能否用很小一段通電導(dǎo)體來檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱一段通電導(dǎo)體來檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱? 將一段將一段很短很短的通電導(dǎo)線的通電導(dǎo)線 垂直垂直放入磁場(chǎng)中。放入磁場(chǎng)中。通電導(dǎo)線將受到磁場(chǎng)的作通電導(dǎo)線將受到磁場(chǎng)的作用力。用力。相當(dāng)于電場(chǎng)中相當(dāng)于電場(chǎng)中的的檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電荷。 磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小：大?。涸谖锢韺W(xué)中在物理學(xué)中,把很短一段通電導(dǎo)線中的電流把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)與導(dǎo)線長度線長度L的乘積的乘積IL叫做叫做電流元電流元FL FL22FL33 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法: :控制變量法控制變量法（1 1）先保持導(dǎo)線通電部分的）先保持導(dǎo)線通電部分的長度長度不變不變，改變電流改變電流的大小的大小。

4、（2 2）然后保持）然后保持電流不變電流不變，改變改變導(dǎo)線通電部分的導(dǎo)線通電部分的長度長度。結(jié)論：結(jié)論：電流越大，通電導(dǎo)線受力越大電流越大，通電導(dǎo)線受力越大結(jié)論：結(jié)論：長度越長，電流越大長度越長，電流越大磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小通電導(dǎo)體所受到的磁力跟通電導(dǎo)體所受到的磁力跟磁場(chǎng)方向、通電電流、導(dǎo)體長度磁場(chǎng)方向、通電電流、導(dǎo)體長度有何關(guān)系有何關(guān)系? ?我們?nèi)绾蝸硌芯课覀內(nèi)绾蝸硌芯? ?LF FI FI22 FI33 IF 精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向精確的實(shí)驗(yàn)研究表明：通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直垂直時(shí)，時(shí)，它受力的大小既與導(dǎo)線的長度它受力的大小既與導(dǎo)線的長度L 成正比，又與導(dǎo)線中成正

5、比，又與導(dǎo)線中的電流的電流I 成正比，即與成正比，即與I和和L的乘積的乘積 IL 成正比。成正比。（2 2）（1 1）磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度1T=1N/Am定義式：ILFB 在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，受到的安培力受到的安培力F跟電流跟電流I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L乘乘積積IL的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁感應(yīng)強(qiáng)度。定義：定義：（注意：磁感應(yīng)強(qiáng)度（注意：磁感應(yīng)強(qiáng)度B由磁場(chǎng)本由磁場(chǎng)本身決定，與身決定，與F、I、L無關(guān)。）無關(guān)。）單位：單位：特斯拉特斯拉 T矢量：矢量：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，方向與該點(diǎn)磁場(chǎng)方磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，方

6、向與該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同。向相同。人體器官內(nèi)的磁場(chǎng) 10-1310-9地磁場(chǎng)在地面附近的平均值 510-5我國研制的作為磁譜儀核心部件的大型永磁體中心的磁場(chǎng) 0.1346電動(dòng)機(jī)或變壓器鐵芯中的磁場(chǎng) 0.8 1.7電視機(jī)偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)的磁場(chǎng) 約0.1實(shí)驗(yàn)室使用的最強(qiáng)磁場(chǎng) 瞬時(shí)103恒定37中子星表面的磁場(chǎng) 106108原子和表面的磁場(chǎng) 約1012一些磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一些磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度3.你對(duì)你對(duì)電流元電流元如何理解？如何理解？1.磁感應(yīng)強(qiáng)度由通電導(dǎo)線的長度、電流及導(dǎo)線受力磁感應(yīng)強(qiáng)度由通電導(dǎo)線的長度、電流及導(dǎo)線受力決定嗎？決定嗎？B與與L、I、F無關(guān)，與場(chǎng)源和該點(diǎn)在場(chǎng)中的位置有關(guān)無關(guān)，與場(chǎng)源和該點(diǎn)在場(chǎng)中

7、的位置有關(guān)理理解解4.反映什么性質(zhì)？反映什么性質(zhì)？如果導(dǎo)線很短很短，如果導(dǎo)線很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度.2.用用B=F/IL計(jì)算時(shí)，要注意什么問題？計(jì)算時(shí)，要注意什么問題？導(dǎo)線電流的方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系，要注意兩者必須垂直。導(dǎo)線電流的方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系，要注意兩者必須垂直。通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)受到磁場(chǎng)力最大，平行時(shí)為零通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)受到磁場(chǎng)力最大，平行時(shí)為零 物理意義：物理意義：B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，是描述磁場(chǎng)是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，是描述磁場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，是矢量。力的性質(zhì)的物理量，是矢量。5.你認(rèn)為電場(chǎng)力（你認(rèn)為電場(chǎng)力

8、（磁場(chǎng)力磁場(chǎng)力）在方向上與電場(chǎng)強(qiáng)度（）在方向上與電場(chǎng)強(qiáng)度（磁磁感應(yīng)強(qiáng)感應(yīng)強(qiáng)度）有何關(guān)系？度）有何關(guān)系？6.若在某一點(diǎn)若在某一點(diǎn)同時(shí)同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng) 度度B如何？如何？若某一空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，空間的磁場(chǎng)應(yīng)若某一空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，空間的磁場(chǎng)應(yīng)由這幾個(gè)磁場(chǎng)疊加而成，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為由這幾個(gè)磁場(chǎng)疊加而成，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則有：，則有：B=B1+B2+B3（矢量和）（矢量和） ，用，用平行四邊形法則運(yùn)算平行四邊形法則運(yùn)算電場(chǎng)強(qiáng)度方向規(guī)定為正電荷受力方向；電場(chǎng)強(qiáng)度方向規(guī)定為正電荷受力方向； 磁感應(yīng)強(qiáng)度方向規(guī)定為小磁針北極受力方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度方

9、向規(guī)定為小磁針北極受力方向， 與電流受力方向垂直。與電流受力方向垂直。有人根據(jù)有人根據(jù)B=F/IL提出：磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁提出：磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度感應(yīng)強(qiáng)度B跟磁場(chǎng)力跟磁場(chǎng)力F成正比，跟電流強(qiáng)成正比，跟電流強(qiáng)度度I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L的乘積的乘積IL成反比，這種成反比，這種提法有什么問題？錯(cuò)在哪里？提法有什么問題？錯(cuò)在哪里？ 答：這種提法不對(duì)答：這種提法不對(duì).因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明，F(xiàn)和和IL的乘積成正比，故比值（的乘積成正比，故比值（F/IL）在磁）在磁場(chǎng)中某處是一個(gè)恒量，它反映了磁場(chǎng)本場(chǎng)中某處是一個(gè)恒量，它反映了磁場(chǎng)本身的特性，不隨身的特性，不隨F及及IL的變化而變化的變化而變化. 思

10、考思考1、下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法中正、下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法中正確的是（確的是（ ） A通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大度一定大B通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大一定大C放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線，受放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同力大小和方向處處相同D磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)例題例題2、下列說法中錯(cuò)誤的是（、下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）A磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電磁場(chǎng)中某

11、處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電流流I、長為、長為L的一小段導(dǎo)線放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)的一小段導(dǎo)線放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力力F與與I、L的乘積的比值的乘積的比值B一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場(chǎng)力作用，一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處一定沒有磁場(chǎng)則該處一定沒有磁場(chǎng)C一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中A處時(shí)受磁場(chǎng)力處時(shí)受磁場(chǎng)力比放在比放在B處大，則處大，則A處磁感應(yīng)強(qiáng)度比處磁感應(yīng)強(qiáng)度比B處的磁感處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大應(yīng)強(qiáng)度大D因?yàn)橐驗(yàn)锽 =F/IL，所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的通電小段導(dǎo)線與放在該處的通電小段導(dǎo)線IL乘積成反比乘積成反比3、一根導(dǎo)線長、一

12、根導(dǎo)線長0.2m，通過，通過3A的電流，的電流，垂直放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是垂直放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是610-2N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大的大小是小是_；如果該導(dǎo)線的長度和電；如果該導(dǎo)線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是的大小是_。 4.磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強(qiáng)度是流強(qiáng)度是2.5 A，導(dǎo)線長，導(dǎo)線長1 cm，它受到的安培力為，它受到的安培力為510-2 N，則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？，則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？5.接上題，如果把通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度增大到接上題，如果把通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度增大到5 A時(shí)，時(shí)，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是多大？該通電導(dǎo)線受到的安這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是多大？該通電導(dǎo)線受到的安培力是多大？培力是多大？注意：