磁场磁感应强度,几种常见的磁场

第一节 磁现象和磁场,磁极间的相互作用:同名磁极相斥，异名磁极相吸。,【问题】 磁体之间是通过什么发生相互作用的呢？,1.磁场：磁体周围空间存在的一种特殊物质。,磁场,【问题】是否只有磁铁周围才存在磁场?,磁体,磁体,磁场,奥斯特实验动画,1.磁铁： 磁体周围空间存在的一种特殊物质。,2.电流的磁效应： 电流能在周围空间产生磁场. 磁铁不是磁场的唯一来源.,1.磁场的来源,结论：,磁体对通电导体有力的作用。,问题：,磁体和通电导体之间的相互作用力是通过什么发生的呢？,3、磁场与电流之间的相互作用,磁体,电流,磁场,三、磁场的基本性质：,磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。 （磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）,四、地磁场,1、地球是一个巨大的磁体,2、地球周围空间存在的磁场叫地磁场,3、地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称为磁偏角。,磁感应强度,第三章 第2节,电流激发磁场,磁场对电流有作用力,法拉第引入磁感线形象的描述了磁场的性质。,1、磁感线的疏密表示磁场的强弱,2、磁感线的任一点的切线方向表示该点磁场的方向,3.磁感线的特点,磁感线是假想的，不是真实的. 磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场方向. 磁感线是闭合曲线. 磁感线的疏密程度表示磁场的强弱. 磁感线不能相交或相切.,如何描述和计算磁场？,+Q,试探电荷+q,场源电荷,由磁体或电流产生,由场源电荷产生,来源：,大小：,方向：,E=F/q,与电场本身有关,电场线（切线）方向,正电荷受力方向,一、类比电场，深层次认识磁场！,磁感线（切线）方向,小磁针N极的受力方向,大小？,与什么因素有关？,电场,磁场,人为规定,与磁场本身有关,思考：电场中可以通过试探电荷来的电场力来研究电场大小，能否同样从小磁针受力的情况来研究磁场大小？,不能.因为正负电荷单独可以存在，容易分析单个点电荷的受力；,二、磁感应强度的大小,通过小磁针不方便分析力，转向于分析电流在磁场中的力。,但是磁体的N、S极不能单独存在.小磁针静止时是所受的合力为零,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,研究磁体对通电导线力的作用,实验方法:, 保持导线通电部分的长度不变， 改变电流的大小., 保持电流不变， 改变导线通电部分的长度.,注意磁场、电流，磁场力三者的方向,实验方案：,二、磁感应强度的大小,控制变量法,进行如下操作，测得通电导线的力变化情况,通电导线与磁场方向垂直时，受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 I L 成正比。,精确的实验研究表明：,同一磁场中，F正比于 I L，即,F= B IL,或 BFIL,由此公式可以计算某位置磁场的强弱,二、磁感应强度的大小,即磁场为一常数,对公式BFIL的几点说明：,比值定义法，计算式，非决定式 磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，由产生磁场的磁体决定，和小磁针、电流的存在与否无关。,二、磁感应强度的大小,（条件： ）,在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是 T 。,方向：小磁针静止时N 极所指的方向,矢量性：磁感应强度全面地反映了磁场的强弱和方向。,5、磁感应强度的大小,大小：,1、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（ ） A通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 C放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关,D,（1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布：,6.几种常见磁场的磁感线分布,安培定则： 用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.,（2）直线电流的磁场的磁感线,侧视图,俯视图,直线电流产生的磁场的磁感线,从箭尾看,从箭头看,（3）环形电流周围磁感线,安培定则： 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.,截面图,环形电流周围磁感线,通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加.所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场,这时,大拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向.,（4）通电螺线管周围磁感线,等效,7、安培分子电流假说,分子电流假说 在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极.,磁现象的电本质：,一切磁场都是由运动电荷产生的；一切磁现象都是运动电荷周围磁场间的相互作用.,1.磁感应强度的大小、方向处处相同的磁场. 2.匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、 疏密均匀的直线.,三、匀强磁场,1.磁感应强度的大小、方向处处相同的磁场. 2.匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、 疏密均匀的直线.,三、匀强磁场,8、磁通量,（1）.定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通.用字母表示磁通量. （2）.在匀强磁场中，公式为 =BS（ S表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面）,（3）.物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数. （4）.单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1T·m2 （5）.磁通量是有正负的，若在某个面积上有方向相反的磁场通过，求磁通量时，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和. （6）.磁通密度：B=/S 表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量. 1T=1Wb/m2=1N/(A·m),（7）.磁通量的变化,注意:不能用(B)(S)计算,磁通量的变化一般有三种形式： (1)B不变，S变化； (2)B变化，S不变； (3)B和S同时变化.,21,即取决于末状态的磁通量2与初状态的磁通量1 的代数差.,1.磁感线. 2.几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的情况. 3.用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管产生的磁场方向. 4.安培分子电流假说、磁化和去磁. 5.匀强磁场的概念. 6.磁通量、磁通量的变化、磁通密度等概念及有关计算.,1.磁感线. 2.几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的情况. 3.用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管产生的磁场方向. 4.安培分子电流假说、磁化和去磁. 5.匀强磁场的概念. 6.磁通量、磁通量的变化、磁通密度等概念及有关计算.,2、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_；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_。,0.1T,0.1T,3.有一小段通电导线,长为1cm,电流为5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B的大小( ) A.B =2T B.B 2T C.B 2T D.以上情况都有可能,C,4、下列说法中错误的是（ ） A磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值 B一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场 C一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大，则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大 D因为B =F/IL，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比,ABCD,