磁现象和磁场 磁场感应强度

第三章 磁 场 物理选修3－1 第一、二节 磁场与磁场强度 最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物,其中含有主要成分为Fe3O4,能吸引其他物体,很像磁铁。 一、整体感知，建立概念 你在生活中见到过哪些磁现象？ 条形磁铁同极相斥，异极相吸。 东汉王充在《论衡》中写道：“司南之杓,投之于地,其柢指南。” 候鸟的迁徙。 2.磁性：能够吸引铁质物体的性质 1.永磁体：天然磁石和人造磁铁 3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极 小磁针静止时 指南的磁极叫做南极,又叫S极; 指北的磁极叫做北极,又叫N极 4.磁极间的相互作用: 同名磁极相斥，异名磁极相吸 *5.无磁性物体变为有磁性物体的过程叫磁化, 有磁性物体变为无磁性物体的过程叫退磁 思考：是否只有磁铁周围才存在磁场? 磁现象 二、深入探究——电流的磁效应 奥斯特实验 注意事项：导线应沿南北方向水平放置 实验结论:通电导线也可以对小磁针有力的作用 问题： 磁体和通电导体之间的相互作用力是通过什么发生的呢？ 磁体 电流 磁场 问题：电流与电流之间是否有力的作用？ 结论:同向电流相互吸引。 结论:反向电流相互排斥。 问题： 电流和电流之间的相互作用力是通过什么发生的呢？ 电流的磁效应： 电流能在周围空间产生磁场. 电流 电流 磁场 磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的。 磁体 磁体 磁场 电流 电流 电磁炉 电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物。 磁悬浮列车 磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。 1.地球是一个巨大的磁体 2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场 3.地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,但两者并不完全重合,它们之间的夹角称为磁偏角 4.磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的 地球磁场 如何描述磁场的强弱和方向呢? 电场 电场力F F/q表示电场的强弱 磁场 磁场力F 磁场的强弱 电场强度E 磁场强度 磁感应强度B 描述磁场的强弱和方向 深入探究——磁场的描述 电荷q 电流 磁体 电场 正试探电荷的受力方向 磁场 磁体或电流的受力方向 小磁针N极的受力方向 1、磁感应强度的方向 物理学规定： 小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向，规定为该点的磁场方向, 即磁感应强度的方向 不能.因为N极不能单独存在。小磁针静止时所受的合力为零，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：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究? 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. 方法：用检验电流元来研究磁场强弱 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） （演示方向问题） 实验方案 2、磁感应强度的大小 理想模型 实验方法:控制变量法 1、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。 2、保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。 实验方案设计 结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的安培力就越大。 结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的安培力就越大。 现象：电流越大，导线的偏角越大。 精确的实验表明：通电导线和磁场垂直时,导线受力的大小和导线中的电流 I 成正比，和导线的长度L成正比，即和电流I和长度L的乘积IL成正比。 F=BIL 3、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量 描述了磁场力的性质 2、B为矢量，大小表示磁场的强弱，方向即为磁场的方向。 1T=1 A·m N 1、单位：特斯拉，简称特 磁感应强度的定义式: B = （电流和磁场方向垂直） IL F 关于磁感应强度的三个注意点： (1)磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，跟磁场中是否存在通电导线，以及导线的长度L和电流的大小I无关。 (2)