内容正文:
13.2 磁感应强度 磁通量
第十二章电磁感应与电磁波初步
1图;2文
教学目标
1.认识磁感应强度的概念及物理意义。
2.理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位。
3.知道匀强磁场、磁通量的概念。
4.会计算磁通量的大小。
引入
如图所示,三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上,将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间,导线的方向与磁感应强度的方向垂直。可以通过控制电路中滑动变阻器来调节导线上的电流大小,分别接通“2、3”和“1、4”,可以改变导线通电部分的长度。
(1)当电路接在“2、3”时,调节滑动变阻器使导线中电流增大时,可以观察到什么现象?说明了电流越大时,磁场对电流的作用力怎么变化?
(2)把电路接在“2、3”时,观察导线摆动的角度,然后把电路改接在“1、4”,可以观察到什么现象?说明了在磁场中的通电导线越长时,磁场对电流的作用力怎么变化?
(3)根据上述实验现象,通电直导线垂直放置在确定的磁场中受到的磁场力F与通过的电流强度I、导线长度L的关系分别是怎样的?写出关系式。
(4)根据上面关系,思考应该如何定义磁感应强度?写出定义和定义式。
引入
引入
(1)电流越大,竖直导线的摆角越大,说明电流越大时,导线受力越大。
(2)通电导线越长,竖直导线的摆角越大,说明通电导线越长,导线受力越大。
(3)磁场力F与电流I和导线长度L成正比,关系式为F=BIL。
(4)将电流元IL垂直放入磁场,它受到的磁场力F与IL的比值叫磁感应强度,用公式表示为B=。
磁感应强度
1.物理意义:描述磁场强弱和方向的物理量。
2.磁感应强度的方向:小磁针静止时N极所指的方向。
3.定义:在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线,所受的磁场力F与导线长度L和电流I的乘积的比值。
4.表达式:
5.单位:特斯拉,简称特,符号T,1 T=1。
磁感应强度的特点
1.磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L应很短,IL称为“电流元”,相当于静电场中的“试探电荷”。
2.磁感应强度是反映磁场强弱的物理量,它是用比值法定义的物理量,由磁场自身决定,与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关。
3.因为通电导线取不同方向时,其受力大小不相同,故在定义磁感应强度时,式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力。
4.磁感应强度的方向可以有以下几种表述方式:
(1)小磁针静止时N极所指的方向,即