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第二节 磁感应强度
第六章 电磁现象与电磁波
学习目标
1. 通过实验、类比和分析，寻找反映磁场本质属性的物理量，培养科学探究和科学思维能力；
2.知道磁感应强度的定义，进一步体会比值定义法的重要性；
3.知道磁感应强度的方向、大小、定义式和单位，形成物理观念；
4.知道磁通量的定义，知道其定义式和单位，形成物理观念；
5.了解匀强磁场，知道形成匀强电场的原因，形成物理观念；
6.了解磁感应强度的另一种表述，知道磁感应强度与磁通量的关系。
【观察思考】
条形磁铁吸引铁屑
电磁铁吸引成吨的钢铁
1.电磁铁与条形磁铁比较，磁场的强弱相同吗？
2.怎样描述磁场的强弱呢？
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
电荷q
磁场
磁场力F
磁场的强弱
电流
磁体
电场强度E
磁场强度
磁感应强度
描述磁场的强弱和方向
【温故知新】
一、磁感应强度的方向
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
物理学规定：
小磁针静止时N极的指向，规定为该点的＿＿方向， 即为＿＿＿＿＿的方向。
磁场
磁感应强度
【提出问题】
1.磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究
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。
2.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
【解决方案】
1.设想：将一段＿＿的通电导线垂直放入磁场中，
此段通电导线相当于电场中的＿＿＿＿。
2.现象：通电导线将受到磁场的＿＿＿。
3.概念：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I 与导线长度L的乘积IL叫作＿＿＿。
很短
检验电荷
检
验
电
荷
作用力
电流元
【实验探究】
1.实验原理：磁铁并排，导线水平悬挂，并
与磁场方向＿＿。
(1)有电流通过时，导线将摆动一定角度，
可以比较导线＿＿＿＿＿；
(2) ＿＿＿＿＿可以由外部电路控制；
(3)分别接通“2、3”和“1、4”，可以改变＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2.实验现象：
(1)保持通电导线的电流一定时，磁场中的导线的
长度越大，导体摆动的幅度越＿；
(2)保持通电导线在磁场中的长度一定时，导线中
的电流越大，导体摆动的幅度越＿。
垂直
受力的大小
电流的大小
导线通电部分的长度
大
大
【实验探究】
3.分析论证：精确的实验表明，通电导线与磁
场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L
成＿＿，又与导线中的电流I 成＿＿，即与I和L
的乘积 IL 成＿＿。进一步的实验表明：
(1)在同一磁场中，比值F/IL为＿＿；
(2)在不同磁场中，比值F/IL一般＿＿。
4.得出结论：F与IL的比值由＿＿＿＿决定，其大小
反映了磁场的＿＿。这个比值越大，表示磁场越＿。
正比
正比
正比
恒量
不同
磁场本身
强弱
强
二、磁感应强度的大小
1.定义：当通电导线与磁场方向＿＿时，通电导线所受的力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的＿＿叫做磁感应强度，用B表示；
2. 公式：＿＿＿
【注意】B由磁场＿＿决定，与F、I、L＿＿。
3. 单位：＿＿＿，简称＿，符号T，1T=1N/(A·m)；
4. 意义：磁感应强度是＿量，与该点的磁场方向＿＿。
比值
特斯拉
特
矢
相同
垂直
本身
无关
三、匀强磁场
1.定义：如果磁场中某一区域内磁感应强度 的＿＿和＿＿处处相同，则该区域的磁 场叫作匀强磁场。
2.表示：匀强磁场的磁感线是
一组相互＿＿、方向＿＿、疏密
＿＿的直线。
3.实例：
(1)相隔很近的两个＿＿磁极之间的磁场；
(2)通电螺线管＿＿的磁场；
(3)相隔一定距离的两个＿＿放置的线圈通电时，其中间区域的磁场。
大小
方向
平行
相同
均匀
异名
内部
平行
四、磁通量
1.定义：在匀强磁场中有一个与磁场方向＿＿的平面，设磁场磁感应强度为B，平面面积为S，磁感应强度B与面积S的＿＿叫作穿过该平面的磁通量，简称磁通，用Ф表示。
2.公式： ＿＿＿＿；
3.单位： ＿＿，简称＿，符号＿＿；
Φ=BS
垂直
乘积
Φ=BS
韦伯
韦
Wb
Φ=BS cosθ
Φ=BS sinα
α
四、磁通量
4.正负：
(1)磁通量是标量，但有正、负，若以磁感线从某一面上穿入时磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值；
(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向磁通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。
5.变化量：
(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS；
(2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S；
(3) B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1，但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS。
【课堂练习】
1. 有关磁感应强度的说法中，正确的是（ ）
A. 磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量
B. 若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C. 若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F/IL
D. 由定义式B=F/IL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小
A
【课堂练习】
2. 关于磁感应强度，正确的说法是（ ）
根据定义，磁场中某点的磁感应强度B的方向与导线放置的方向有关
B. B是矢量，方向与通电导线所受磁场力的方向一致
C. B是矢量，方向与小磁针在该点静止时S极所指的方向相同
D. 在确定的磁场中，某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关
D
【课堂练习】
3. 现有一段长L=0.2m、通有电流I=2.5A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是( )
A. 如果B=2T，则F一定为1N
B. 如果F=0，则B也一定为零
C. 如果B=4T，则F有可能为2N
D. 当F为最大值时，通电导线一定与B平行
C
【课堂练习】
4．(多选)某地的地磁场强度大约是4.0×10 5T，一根长为500m的导线，通入电流强度为10A的电流，该导线可能受到的磁场力为( )
A． 0 B． 0.1N C．0.3N D．0.4N
5. 一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大小是____T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是___T。
AB
0.1
0.1
【课堂练习】
6. 如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直，则穿过两环的磁通量Фa和Фb大小关系为( )
A. 均向上，Фa＞Фb
B. 均向下，Фa＜Фb?
C. 均向上，Фa＝Фb
D. 均向下，无法比较
A
【课堂练习】
7. 如图所示，一矩形线框，从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( )
A. 一直增加
B. 一直减少
C. 先增加后减少
D. 先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少
a
d
c
b
a′
b′
d′
c′
D

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