物 理选修选修3-1 人教版人教版第三章磁场磁场2磁感应强度磁感应强度知道磁感知道磁感应强强度是描述磁度是描述磁场强强弱和方向的物理量弱和方向的物理量理解磁感理解磁感应强强度的定度的定义。并会用定。并会用定义式式进行有关行有关计算。算。通通过实验、类比和分析，体会比和分析，体会实验探究的思路方探究的思路方法。法。1 1课课前前预预习习2 2课课内内探探究究3 3素素养养提提升升4 4课课堂堂达达标标5 5课课时时作作业业课课 前前 预预 习习1概念概念用用来来描描述述磁磁场场_和和_的的物物理理量量叫叫做做磁磁感感应应强强度度，用用符符号号B表示。表示。2方向方向物物理理学学中中规规定定，小小磁磁针针静静止止时时，_所所指指的的方方向向为为该该点点的的磁磁感感应应强强度方向，简称磁场的方向。度方向，简称磁场的方向。磁感应强度磁感应强度强弱强弱方向方向N极极1探究影响通电导线受力的因素探究影响通电导线受力的因素(1)将将一一根根直直导导线线水水平平悬悬挂挂在在磁磁铁铁的的两两极极间间，导导线线的的方方向向与与磁磁场场的的方方向向_。(2)控制变量法控制变量法保保持持磁磁场场中中直直导导线线的的长长度度不不变变，改改变变电电流流大大小小，通通过过观观察察直直导导线线_大小来比较磁场力大小。大小来比较磁场力大小。保保持持电电流流不不变变，改改变变磁磁场场中中直直导导线线长长度度，通通过过观观察察直直导导线线_大小来比较磁场力大小。大小来比较磁场力大小。磁感应强度的大小磁感应强度的大小垂直垂直摆动角度摆动角度摆动角度摆动角度(3)结结论论：通通电电直直导导线线与与磁磁场场_时时，它它受受力力大大小小既既与与导导线线的的_成成 正正 比比 ， 又又 与与 导导 线线 中中 的的 _成成 正正 比比 ， 即即 与与_成正比。成正比。2磁感应强度的大小磁感应强度的大小在在导导线线与与磁磁场场垂垂直直的的最最简简单单情情况况下下，B_。式式中中F为为电电流流元元IL受受到的磁场力。到的磁场力。垂直垂直长度长度L电流电流II和和L的乘积的乘积ILF、I和和L特斯拉特斯拉特特T选一选选一选(多多选选)(2016黑黑龙龙江江佳佳木木斯斯二二中中高高二二上上学学期期期期中中)将将一一小小段段通通电电直直导导线线垂垂直直磁磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各量间关系的是场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各量间关系的是()解解析析：磁磁感感应应强强度度B与与F、I、L无无关关，是是由由磁磁场场本本身身的的性性质质决决定定的的，故故B对对，D错；由错；由FBIL可知，在可知，在B一定时，一定时，F与与IL成正比，故成正比，故A错，错，C对。对。BC 想一想想一想如如图图所所示示，长长为为L、质质量量为为m的的导导体体棒棒用用细细线线悬悬挂挂放放入入某某匀匀强强磁磁场场中中，导导体体棒棒与与磁磁场场方方向向垂垂直直，当当导导体体棒棒中中通通过过的的电电流流为为I时时，细细线线上上的的拉拉力力恰恰好好为为零零，问问磁感应强度磁感应强度B为多大？为多大？课课 内内 探探 究究巨巨大大的的电电磁磁铁铁能能吸吸起起成成吨吨的的钢钢铁铁，实实验验室室中中的的小小磁磁铁铁只只能能吸吸起起几几枚枚铁铁钉钉(如如图图所所示示)。磁磁体体磁磁性性的的强强弱弱，表表现现为为它它所所产产生生的的磁磁场场对对磁磁性性物物质质和和电电流流的的作作用用力力的的强强弱弱，也也就就是是说说磁磁场场也也有有强强弱弱之之分分。那那么么我我们们怎怎样样认认识识和和描描述述磁磁场场的的强强弱弱呢呢？提示：提示：用磁感应强度来描述磁场的强弱。用磁感应强度来描述磁场的强弱。探究一对磁感应强度的理解探究一对磁感应强度的理解12磁感应强度的决定因素磁感应强度的决定因素磁磁感感应应强强度度反反映映磁磁场场本本身身的的特特性性，其其值值决决定定于于磁磁场场。其其值值与与放放入入的的检检验验电电流流的的电电流流强强度度、导导线线长长度度、摆摆放放方方向向、检检验验电电流流是是否否受受到到磁磁场场力力及及检检验验电电流流是是否存在等均无关系。否存在等均无关系。3磁感应强度的方向磁感应强度的方向小小磁磁针针静静止止时时N极极指指向向磁磁感感应应强强度度方方向向。无无论论小小磁磁针针是是否否处处于于静静止止状态，其状态，其N极受力方向是确定的极受力方向是确定的即磁感应强度方向。即磁感应强度方向。4磁场的叠加磁场的叠加象象电电场场一一样样，磁磁场场也也服服从从叠叠加加原原理理。如如果果有有几几个个磁磁场场同同时时存存在在，则则它它们们的的磁磁场场互互相相叠叠加加，这这时时某某点点的的磁磁感感应应强强度度就就等等于于各各个个磁磁场场在在该该点点磁磁感感应应强强度度的的矢矢量和。量和。ACD 解解析析：当当磁磁场场与与直直导导线线不不垂垂直直时时有有FBIL，垂垂直直时时有有FBIL，选选项项A对对；电电流流元元受受到到的的磁磁场场力力与与磁磁场场方方向向不不相相同同，选选项项B错错；磁磁感感应应强强度度B由由磁磁场场本本身身决决定定，选选项项C对对；小小磁磁针针N极极的的受受力力方方向向与与小小磁磁针针所所处处位位置置的的磁磁感感应应强强度度方方向向相相同同，选项选项D对。对。D 试试探探电电荷荷放放在在电电场场中中的的某某点点，若若受受静静电电力力为为零零，则则可可判判断断该该点点的的电电场场强强度度为为零零。若若电电流流元元放放在在磁磁场场中中的的某某处处，所所受受磁磁场场力力为为零零，能能判判断断该该处处的的磁磁感感应应强强度为零吗？度为零吗？提提示示：一一个个电电流流元元在在磁磁场场中中某某处处受受磁磁场场力力的的大大小小与与电电流流元元和和磁磁场场方方向向有有关关，若电流元平行磁场放置，电流元不受磁场力，不能判断该处磁感应强度为零。若电流元平行磁场放置，电流元不受磁场力，不能判断该处磁感应强度为零。探究二磁感应强度探究二磁感应强度B与电场强度与电场强度E的比较的比较21电场和磁场中物体的受力情况：电场和磁场中物体的受力情况：(1)在在电电场场中中某某一一确确定定的的位位置置放放置置一一个个检检验验电电荷荷，该该电电荷荷受受到到的的电电场场力力是是唯唯一确定的。一确定的。(2)在在磁磁场场中中某某一一确确定定的的位位置置放放入入一一段段导导线线，该该导导线线受受到到的的磁磁场场力力还还与与导导线线放置的方向及电流方向有关。放置的方向及电流方向有关。2电场强度和磁感应强度的区别和联系：电场强度和磁感应强度的区别和联系：概念概念比比较内容内容磁感磁感应强强度度B电场强强度度E物理意物理意义描述磁描述磁场的性的性质描述描述电场的性的性质定定义式式共同点共同点都是用比都是用比值的形式下定的形式下定义特点特点BF/IL，通，通电导线与与B垂垂直，直，B与与F、I、L无关无关EF/qE与与F、q无关无关方方向向共同点共同点矢量，都遵从矢量合成法矢量，都遵从矢量合成法则不同点不同点小磁小磁针N极的受力方向，极的受力方向，表示磁表示磁场方向方向放入放入该点正点正电荷的受力方荷的受力方向，表示向，表示电场方向方向特别提醒：特别提醒：(1)将点电荷放入电场中，将点电荷放入电场中，FqE不需要任何条件。不需要任何条件。(2)磁磁感感应应强强度度的的强强弱弱由由电电流流受受力力定定义义，且且必必须须垂垂直直放放置置，不不垂垂直直时时受受力力将将减小，且力的大小与夹角的大小有关。减小，且力的大小与夹角的大小有关。AC 解题指导：解题指导：正确理解电场强度与磁感应强度的物理意义是解题关键。正确理解电场强度与磁感应强度的物理意义是解题关键。解解析析：电电荷荷在在电电场场中中某某处处不不受受电电场场力力的的作作用用，则则该该处处的的电电场场强强度度一一定定为为零零，选选项项A正正确确；但但一一小小段段通通电电导导线线在在某某处处不不受受磁磁场场力力的的作作用用，则则该该处处磁磁感感应应强强度度不不一一定定为为零零，因因为为如如果果通通电电导导线线与与磁磁场场平平行行放放置置，则则作作用用力力为为零零，选选项项B错错误误；把把一一个个试试探探电电荷荷放放在在电电场场中中的的某某点点，它它受受到到的的电电场场力力与与所所带带电电荷荷量量的的比比值值表表示示该该点点电电场场的的强强弱弱，选选项项C正正确确；把把一一小小段段通通电电导导线线垂垂直直放放在在磁磁场场中中某某处处，它它所所受受的的磁磁场场力力与与该该小小段段通通电电导导线线的的长长度度和和电电流流的的乘乘积积的的比比值值表表示示该该处处磁磁场场的的强强弱弱，选选项项D错误。错误。对对点点训训练练2(多多选选)下下列列关关于于磁磁感感应应强强度度的的方方向向和和电电场场强强度度的的方方向向的的说说法，正确的是法，正确的是( )A电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C磁感应强度的方向与小磁针磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同极所受磁场力的方向相同D磁感应强度的方向与小磁针静止后磁感应强度的方向与小磁针静止后N极所指的方向相同极所指的方向相同解解析析：电电场场的的方方向向与与磁磁感感应应强强度度的的方方向向都都是是人人为为规规定定的的。正正电电荷荷在在电电场场中中受受力力的的方方向向规规定定为为电电场场中中该该点点的的电电场场方方向向，所所以以B正正确确，A错错误误。在在磁磁场场中中规规定定小小磁磁针针静静止止时时N极极所所指指的的方方向向或或N极极的的受受力力方方向向为为该该点点的的磁磁感感应应强强度度的的方方向向，故故C、D均对。均对。BCD 素素 养养 提提 升升对对磁磁场场的的叠叠加加问问题题，应应先先确确定定有有几几个个磁磁场场，搞搞清清楚楚每每个个磁磁场场在在该该处处的的磁磁感感应应强强度度的的方方向向，然然后后用用平平行行四四边边形形定定则则求求矢矢量量和和，磁磁场场的的方方向向性性比比重重力力场场、静静电场的方向性复杂得多，要注意培养空间想象力。电场的方向性复杂得多，要注意培养空间想象力。磁场的叠加磁场的叠加C