3.2磁感應(yīng)強(qiáng)度

灌云縣四隊(duì)中學(xué)嚴(yán)仁東

問(wèn)題1：為什么巨大的電磁鐵能吸引起成噸的鋼鐵，實(shí)驗(yàn)室中的小磁鐵卻只能吸起幾枚鐵釘？

對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有力的作用。磁體磁性的強(qiáng)弱，表現(xiàn)為它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁性物質(zhì)和通電導(dǎo)線的作用力的強(qiáng)弱，也就是說(shuō)，磁場(chǎng)有強(qiáng)弱之分。那么，怎樣認(rèn)識(shí)和描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？

在研究電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向時(shí)，通過(guò)研究試探電荷在電場(chǎng)中的受力情況，確定了描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量—電場(chǎng)強(qiáng)度。與此類似，我們能否從分析磁體或通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力入手，找出表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量呢？答案是肯定的。

問(wèn)題2：如何描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向呢?電場(chǎng)電場(chǎng)力FF/q表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱電荷q磁場(chǎng)磁場(chǎng)力F磁場(chǎng)的強(qiáng)弱電流磁體電場(chǎng)強(qiáng)度E磁場(chǎng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向

與電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)，我們把表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量叫磁場(chǎng)強(qiáng)度，但歷史上磁場(chǎng)強(qiáng)度已經(jīng)用來(lái)表示另一個(gè)物理量，因此，物理學(xué)中用磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。問(wèn)題3：在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是如何規(guī)定的？

人們很容易想到，把一枚可以轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針作為檢驗(yàn)用的磁體放在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，觀察它的受力情況，由此來(lái)描述該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。物理學(xué)中規(guī)定：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向即為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱磁場(chǎng)的方向。問(wèn)題4：N極不能單獨(dú)存在，因而不可能測(cè)量N極受力的大小，也就不能確定該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，怎么辦呢？

磁場(chǎng)除了對(duì)磁體有作用力，還對(duì)通電導(dǎo)線有作用力，能不能用很小一段通電導(dǎo)線的受力來(lái)研究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢，答案是肯定的。物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL叫電流元，孤立的電流元不存在。作用：用電流元來(lái)研究磁場(chǎng)強(qiáng)弱問(wèn)題5：探究影響通電導(dǎo)線受力的因素有哪些？研究方法：控制變量法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：

通電導(dǎo)線置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通電導(dǎo)線方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。

1．先保持磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改變通電導(dǎo)線電流的大小，研究通電導(dǎo)線受力與通電導(dǎo)線中電流的大小之間的關(guān)系。

2．再保持磁場(chǎng)和電流不變，改變磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度，研究通電導(dǎo)線受力與通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度之間的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)總結(jié):

當(dāng)通電導(dǎo)線與此處磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它受力的大小既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成比，即與I和L的乘積IL成正比，用公式表示：F=BIL公式中B為比例系數(shù)

⊙

B與導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的大小是否有關(guān)。

⊙在不同的磁場(chǎng)中，或在非均勻磁場(chǎng)中的不同位置，B的值相同嗎？

B正是我們尋找的表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量—磁感應(yīng)強(qiáng)度。交流與討論:

磁感應(yīng)強(qiáng)度1．定義：3．單位：4．方向：

在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度在國(guó)際單位制中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉,簡(jiǎn)稱特,國(guó)際符號(hào)是T1T=1N/A·m磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,方向與該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致2．定義式：對(duì)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的理解

1．在磁場(chǎng)中某一確定位置處，無(wú)論怎樣改變I和L，F(xiàn)都與IL的乘積大小成比例地變化，比值F/IL跟IL的乘積大小無(wú)關(guān)。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度。

2．對(duì)于確定的磁場(chǎng)中某一位置來(lái)說(shuō)，B并不因探測(cè)電流和線段長(zhǎng)短（電流元）的改變而改變，B是由磁場(chǎng)自身決定的。3．從大小看，某試探電荷在電場(chǎng)中某位置受靜電力的大小是一定的，但某電流元在磁場(chǎng)中某位置受的磁場(chǎng)力大小還與電流方向有關(guān)。

4．從方向看，靜電力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向總是相同或相反，而磁場(chǎng)力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向總是垂直。例題分析:1．由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=F/IL可知,磁場(chǎng)某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小()隨通電導(dǎo)線中的電流I的減小而增大隨通電導(dǎo)線長(zhǎng)度L的減小而增大隨通電導(dǎo)線受力F的增大而增大跟F,I,L的變化無(wú)關(guān)D2．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說(shuō)法中,正確的是（）某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受的磁場(chǎng)力的方向小磁針N極受磁力的方向就是該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直與磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向BD

3．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)0.4m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流為20A，這條導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，所受的磁場(chǎng)力為0.08N,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。B=0.01T祝同學(xué)們學(xué)習(xí)愉快！1、保持磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改變電流的大小。2、保持磁場(chǎng)和導(dǎo)線中的電流不變，改變通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度。