内容正文:
3 磁感应强度 磁通量
对放入其中的电荷有电场力的作用
(1)电场的强弱:试探电荷所受电场力跟电荷量的比值 E= ,试探点电荷受力越大场强越强,反之就越小.
(2)电场的方向与正试探电荷的受力方向相同.
电场的基本性质是什么?
如何描述电场的强弱和方向?
复习回顾
1.理解磁感应强度的定义,知道它是描述磁场强度的物理量.
2.能利用磁感应强度的定义式进行有关计算.
3.理解什么是磁通量,知道其与磁感应强度的关系,并能进行磁通量的计算,能初步判断磁通量的变化情况.(重点)
磁场的基本性质是什么?
对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用.
问题:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来判断?
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.
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、放置的方式.(导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同).
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1: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2:在通电导线中的电流和磁场不变时,导线越长,导线所受的安培力就越大.
同一磁场中F∝IL, 的比值为恒量;
精确的实验研究表明:通电导线与磁场方向垂直时,它受安培力的大小既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积IL成正比
不同磁场中, 的比值一般不同.
一、磁感应强度
1.定义:
3.单位:
4.方向:
在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度.
在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特, 符号是T
1T=1N/(A·m)
磁感应强度是矢量, 方向与该点磁场的方向一致.
2.定义式:
(条件: )
应用范围:
1.匀强磁场
2.非匀强磁场
当导线很短时,所在各点的磁感应强度变化小,可近似地认为磁场是匀强磁场.
尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla,1856年-1943年),1856年7月10日出生,是世界知名的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师.塞尔维亚血统的他出生在克罗地亚(后并入奥地利帝国).特斯拉被认为是历史上一位重要的发明家.他在19世纪末和20世纪初对电和磁做出了杰出贡献.他的专利和理论工作依据现代交变电流电力系统,包括多相电力分配系统和交流电发动机,帮助他带起了第二次工业革命.
1.磁感应强度由通电导线的长度、电流及导线受力决定吗?
B与L、I、F无关,与场源和该点在场中的位置有关.
2.用B= 进行计算时,要注意什么问题?
导线电流的方向与磁场方向的关系,要注意两者必须垂直.通电导线与磁场方向垂直时受到的磁场力最大,平行时最小为零.
磁感应强度的理解:
3.磁感应强度反映磁场什么性质?
物理意义:B是表示磁场强弱和方向的物理量,是描述磁场力的性质的物理量,是矢量.
4.你认为电场力(磁场力)在方向上与电场强度(磁感应强度)有何关系?
电场强度方向规定为正电荷受力方向;磁感应强度方向规定为小磁针北极受力方向,与电流受力方向垂直.
5.若在某一点同时存在几个磁场,则该点的磁感应强度B如何?
若某一空间同时存在几个磁场,空间的磁场应由这几个磁场叠加而成,某点的磁感应强度为B,则有:B=B1+B2+B3……(矢量和),用平行四边形法则运算.
二、磁通量
磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱,即磁感线的疏密程度与磁感应强度有关联,它们之间又有什么样的定量关系呢?
我们需要引入一个新的概念——磁通量
1.磁通量:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一块垂直磁
感线方向的面积为S的平面,我们定义BS为通过这个面的磁
通量,简称磁通,用 表示.
2.表达式:
= BS
3.磁通量的单位:
韦伯,简称韦; 符号:Wb
4.磁通密度:
由 = BS
得 B=
我们把磁感应强度B又叫做磁通密度
1T=1Wb/m2
′
5.如果磁感应强度B和线框平面不垂直
(1)可以把线框ɑbcd在垂直于磁场方向上投影φ=BS中的S看作投影面积;
B
B1
B2
(2)可以把磁感应强度B分解为垂直线框平面的分量B1和平行于线框平面的分量B2.
(3)磁感应强度B与线框平面平行时
φ = BS=0
例1.关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )
A.由B= 可知,B与F成正比,与IL成反比
B.通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿