C、磁感应强度、磁通量
小 结
磁感应强度
——表示磁场强弱和方向的物理量
F (矢量) B Il
(标量)B
条件:B⊥I (l)
N 1T 1 A m
磁通量密度 ——磁感应强度的大小
Wb 1T 1 2 条件:B⊥S m S 穿过垂直于磁场方向的单位面积上的磁通量(磁感线的 条数)和该处的磁感应强度大小相等。
S
条形磁铁的磁感线分布
巩固练习
如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd 在细长磁铁N极附近下落,保持bc边在纸外, ad边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到 位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在 这个过程中,线圈中的磁通量( ) D A.是增加的 B.是减少的 C.先增加,后减少 D.先减少,后增加
(1)Φ 1=BS=0.2×30×10-4Wb=6×10-4Wb (2)Φ 2=BScosθ =0.2×30×10-4×0.5=Wb=3×10-4Wb (3)Φ 3=-BS=-0.2×30×10-4Wb=-6×10-4Wb △Φ =Φ 3-Φ 1=(-6×10-4-6×10-4)Wb=-1.2×10-3Wb 当一个回路平面翻转180°时,磁通量由正变负或由负变正, 磁通量的变化量为△Φ = Φ 2 -Φ 1
磁通量 ——穿过某一平面的磁感线的多少。
(标量)
BS 条件:B⊥S
1Wb=1T· 2 m
回家作业
1、练习册P71~72:2、4、6~11
2、
磁场力的大小
1)当I B, F=BIL 2)当I // B, F=0 3)当I与B有夹角,F=BIL有效 BIL sin
(导线的有效长度即导线在垂直于磁场方向的投影)
I
I
B
L有效
B
I
B
IB F最大
I // B F=0
I与 B斜交 0﹤F ﹤最大值
巩固练习
1、垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm,通 电电流强度I=10A,若它所受的磁场力F=5N,求: (1)该磁场的磁感应强度B是多少? (2)若电流增大到20A,则该磁场的磁感应强度B是多少? 此时它所受磁场力是多大? (3)若导线平行磁场方向,则磁感强度B是多少? 此时它所受磁场力是多大?
磁通量大小的计算
磁场和面垂直: 磁场和面平行: 磁场和面成任 意角度:
S
B
S
B
S Sn
B
BS
0
BSn BS cos
磁通量密度
磁 通 量
BS
(B S)
磁通量密度 B S (标量)
即:穿过垂直于磁ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方向的单位面积上的磁通量 (磁感线的条数)和该处的磁感应强度大小相等。 所以:磁感应强度B的大小通常也叫做磁通量密度。
巩固练习
在磁感应强度为B = 0 .2T的匀强磁场中,有一面积为 S = 30cm2的矩形线框,线框平面与磁场方向垂直,求: (1)穿过线框的磁通量为多大? (2)若从图所示位置开始绕垂直于磁场方向的OO´轴 转过60o角,则穿过线框平面的磁通量为多大? (3)从图示位置开始,在转过1800角 的过程中,穿过线框平面的磁通 量的变化为多少?
Φ 与B和S的乘积成正比
a
b
条件:匀强磁场,B⊥S
c
磁通量Φ
(1)定义:表示穿过某一平面的磁感线条数的多少。
(2)公式: BS 只适用于匀强磁场,且磁场方向与平面垂直。 (3)单位:韦伯,简称韦;符号:Wb;1Wb=1T· 2 m (4)磁通量是标量,遵循代数运算法则。但有正负之 分,若规定磁感线穿入这个平面为正,则穿出为负。
磁感应强度
表示磁场强弱和方向的物理量 反映磁场力的性质的物理量 1、定义:垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F 与电流 I 和导线的长度 l 的乘积的比值叫做磁 场中该处的磁感应强度。
F 2、定义式: B Il
适用条件:B⊥I (l)
N 1T 1 A m
S N
3、单位: 特斯拉,简称:特;符号:T 4、方向: (矢量) 磁感应强度的方向,即磁场中该点的 磁场方向,即磁感线在该点的切线方 向,即小磁针静止时N极在该处的指向 B 的方向与F 的方向垂直。
B
S
N
B
安培力大小与方向
1)当I B, F=BIL 2)当I // B, F=0 3)当I与B有夹角,F=BIL有效 BIL sin
(导线的有效长度即导线在垂直于磁场方向的投影)
I
I
B
L有效
B
I
B
IB F最大
I // B F=0
I与 B斜交 0﹤F ﹤最大值
安培力方向由左手定则判定
rB
B
F 2 F 3F EA q 2q 3q
2F 4F 6F E B q 2q 3q
怎样描述磁场的强弱?
3F Il F Il 0.5F Il
条件:B⊥I (l)
磁感应强度
N
a
2F 2I· l
b 2F I· 2l
c
F B Il
比值定义法
F 在b处, 是个定值 Il F 在a、b、c不同位置, 是不相同 Il
巩固练习
8、在倾角为θ的光滑斜面上置有一根通有电流I, 长度为l,质量为m的导体棒,若要使棒静止在斜 面上,外加匀强磁场的磁感强度B的最小值 为
mg sin Il
,方向
垂直斜面向上。 。
B最小
F最小 m gsin Il Il
G
F最小
回家作业
1、练习册P71~72:1、3、5
2、
C、磁感应强度 磁通量
C、磁感应强度 磁通量
第一课时
物理学中把小磁针静止时,N极所指的 方向规定为该点磁感应强度的方向,简称 磁场方向。
磁场不仅有方向,而且有强弱
磁场力的大小
把一段通电直导线放在磁场中 ,实验表明: 当导线与磁场方向垂直时,导线受到的磁场力最大; 当导线与磁场方向平行时,导线受到的磁场力等于零; 当导线方向与磁场方向斜交时,导线所受的磁场力介于 最大值和最小值之间; 磁场力的大小还与电流的大小、导线的长短有关。
I I B
I
B
B
IB F最大
I // B F=0
I与 B斜交 0﹤F ﹤最大值
知识回顾
F 电场强度 E q
比值定义法
+Q
表示电场强弱和方向的物理量 反映电场力的性质的物理量
rA
A
电场强度为电场的本身属性 某点E与电场力F及电荷q无关
在确定的电场中: 相同的点,场强E相同 不同的点,场强E不同
磁通量Φ
定义——穿过某一平面的磁感线条数的多少。 (适用于任何情况)
Φa = Φb
B
Φb>Φc
b
a
Φc = Φd
B∥S, Φe =0
B B
S B
d
e
c
大家谈 ——研究Φ 与B和S的关系
(1)观察图a和b,Φ 与B有什么关系? Sa=Sb,Ba>Bb,Φa> Φb Φ 与B成正比 (2)观察图a和c,Φ 与S有什么关系? Ba=Bc, Sa<Sc,Φa< Φc Φ 与S成正比
巩固练习
3、一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连 接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直于 纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从 M流向N,如图示,此时悬线上有拉力,为了使 拉力等于零,可以( C ) a b F′ A、适当减小磁感强度; F T ××××× T B、使磁场反向; × × × ×I × C、适当增大电流强度; M ×B× × × × N D、使电流方向改变。
6、磁场中一段2㎝长的直导线,通过2.5A的电流时, 受到的安培力为0.1N,则通电直导线中点处的磁感强 度B可能是 ( AC ) A.2T B.小于2T C.大于2T D.零
巩固练习
7、如右图所示,通电导线由I位置绕固定轴转
到Ⅱ位置,该导线所受安培力(
C
)
A.变大
B.变小 C.不变
D.不能确定答案
B
S
N
B
思考与讨论
F 有人根据 B 提出: Il 磁场中某点的磁感应强度跟磁场力成正比, 跟电流和导线长度的乘积成反比,这种提法 正确吗?为什么?
不正确。 因为磁感强度B是描 述磁场本身性质的物理 量,B与I、L和F无关, 某点的磁感强度B 与该 点是否放置通电导线也 无关。
思考与讨论
检验某处有无电场存在,可以用什么方法? 检验某处有无磁场存在,可以用什么方法? 如果通电导线不受磁场力,该处是否 一定不存在磁场,磁感应强度一定为零吗?
第二课时
磁感应强度
表示磁场强弱和方向的物理量 反映磁场力的性质的物理量 1、定义:垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F 与电流 I 和导线的长度 l 的乘积的比值叫做磁 场中该处的磁感应强度。
F 2、定义式: B Il
适用条件:B⊥I (l)
N 1T 1 A m
S N
3、单位: 特斯拉,简称:特;符号:T 4、方向: (矢量) 磁感应强度的方向 即磁场中该点的磁场方向 即小磁针静止时N极在该处的指向 B 的方向与F 的方向垂直。
2、根据磁感应强度的定义 的是
F B Il
,下列说法中正确 (
D
)
A、在磁场中的某确定位置,B与F成正比,与I、L的乘积 成反比; B、一小段通电直导线在空间某处受磁场力F=0,那么该 处的B一定为零; C、磁场中某处的B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向 相同; D、一小段通电直导线放在B为零的位置,那么它受到的 磁场力F也一定为零。
F 5 (1) 解: B T 50T IL 10 0.01