5.3 磁场 磁感应强度 课件 -2022-2023学年高二上学期（中职）物理高教版（2021）通用类

第三节 磁场　磁感应强度 物理（通用类） 主题五 电与磁及其应用 同学们，大家好！今天我们一起来学习《物理》“主题五 电与磁及其应用”的“第三节 磁场 磁感应强度”。 1 这种机器为什么有如此高强的本领呢？ 【情境与问题】 在钢铁产品生产车间或废钢铁回收部门，经常可以见到这样一种机器，它运行到钢铁制品上方，不用捆扎，也不用挂钩，直接就可以将数吨的钢铁制品提起运走，运到目的地后，又可以轻松地放下，十分快捷方便，如图所示。 2 主要内容 磁场 磁感线 1 2 磁感应强度 匀强磁场 3 4 磁通量 5 电流的磁场 6 本节我们要学习的主要内容。 3 01 PART 01 磁场 磁体总有两个磁极：北（N）极和南（S）极。磁极之间会产生相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引（右图）。 一切跟电荷周围存在电场相似，磁体周围也存在一种看不见、摸不着，但可测量的特殊形态的物质，称为磁场。磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。 一、磁场 5 02 PART 02 磁感线 【观察与体验】 观察磁体周围的模拟磁场 二、磁感线 将一块玻璃板水平地放在条形磁铁或U形磁铁上，在板面上均匀地撒一些细铁屑，然后轻敲玻璃板，细铁屑会由于震动而移动，最终呈现出一定的形状，如右图所示。 【思考与讨论】 与同学讨论，本实验为什么要用细铁屑？使用细木屑行不行？ 磁体周围的磁场到底是什么样的呢？ 细铁屑能被磁化，而细木屑不行。 7 把一些可以自由转动的小磁针放在条形磁铁的周围，在磁场力的作用下，小磁针将发生偏转，静止时，小磁针的指向如右图所示。磁铁周围不同位置的小磁针，N极所指的方向是不同的。 二、磁感线 8 物理学中规定，在磁场中的任何一点，可以自由转动的小磁针静止时N极所指的方向，就是该点的磁场方向。 二、磁感线 为了形象直观地描述磁体周围的磁场，法拉第提出了用磁感线来描述磁场。 在磁场中画出一系列带箭头的曲线，使曲线上每一点的切线方向都和该点的磁场方向相同，如右图所示，这些曲线就称为磁感线。 磁感线是一种物理模型。 9 二、磁感线 条形磁铁周围的磁感线如下图所示。 蹄形磁铁周围的磁感线如下图所示。 条形磁铁磁感线的特点：磁铁外部的磁感线都是从N极发出，进入到S极，在空间不相交。 磁感线是一种物理模型。 10 我国早在公元前3世纪的战国时代就已认识到磁石的指极性。《韩非子》中提到“先王立司南以端朝夕”。 二、磁感线 公元 1 世纪初东汉王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。” 这些文献表明司南是最早的指南针。 “先王立司南以端朝夕”的意思是“前代君王规定用司南定方位”，“朝夕”指东西方向。 11 公元1044年的北宋时期，我国已发明了人工磁化方法，并造出了可以浮在水面上自由转动的指南鱼。 二、磁感线 我国著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中描述了制作指南工具的四种基本方法：水浮、置指爪、置碗唇、缕悬。 沈括在研究指南工具过程中还发现了地磁偏角，他指出：磁针“常微偏东，不全南也”。这是磁学史上一个极其重要的发现，领先欧洲约400年。 【行为与责任】 我国古代科学家曾经创造了辉煌灿烂的中华文明，今天我们要了解古代科技发展史，学习古代科学家的科学精神，更加努力地学习，为实现中华民族伟大复兴而奋斗。 12 03 PART 03 磁感应强度 磁场的强弱如何描述呢？法国物理学家安培最早发现，磁场对电流有力的作用。为了纪念他，人们把磁场对电流的作用力称为安培力。 三、磁感应强度 人们通过实验发现：在磁场中的某一点，当一小段通电导线跟磁场垂直时（右图），安培力 F 跟电流 I 和通电导线的长度 l 的乘积成正比，而比值恒定不变。 在磁场中的不同点，这个比值一般不同。这表明，比值是一个与磁场中的位置有关的物理量，它反映了磁场的一种力的性质。 这一小段通电导线也是一种物理模型。 14 在物理学中，把磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的安培力F 与电流 I 和导线长度 l 乘积的比值，称为通电导线所在处的磁感应强度。如果用 B 表示磁感应强度，那么 三、磁感应强度 磁感应强度的国际单位制单位是 T（特）。 此处定义磁感应强度的方法是比值定义法。 15 磁感应强度 B 的大小反映了磁场的强弱程度。 三、磁感应强度 现今生活中常见的磁性最强的永久磁铁是钕铁硼磁铁，主要应用在电机和变压器的铁芯中，其磁极附近磁感应强度可达 1.38 T。医院使用的核磁共振仪（右图）中，磁感应强度可达 3 T。 16 地面附近地磁场的磁感应强度大约只有 5×10－5 T。人的心脏工作时产生的磁场约为5×10－10 T，人脑神经活动产生的磁场更微弱。 三、磁