用传感器测磁感应强度.44页PPT

数据处理与分析方法
数据处理
将实验数据整理成表格或图表形式，便 于后续分析。
VS
分析方法
通过对实验数据的分析，可以得出磁感应 强度与砝码质量、线圈匝数等因素之间的 关系，进一步了解磁场的基本特征。
06
磁感应强度的未来发展 趋势与挑战
未来发展趋势预测与分析
磁感应强度技术不断创新
随着科技的不断进步，磁感应强度技术将不断推陈出新， 提高测量精度和灵敏度，满足更多应用场景的需求。
02
线圈匝数对磁感应强度的影响与 电流强度类似：线圈匝数增加时 ，磁场增强，磁感应强度增大。
线圈形状对磁感应强度的影响
要点一
线圈形状影响磁感应强度的分布
线圈形状不同，产生的磁场分布也不同，从而影响磁感应 强度的分布。
要点二
线圈形状对磁感应强度的影响与 电流强度和线圈匝数类似
线圈形状的变化会导致磁场的变化，进而影响磁感应强度 的变化。
计算公式
H=B/μ₀，其中H为磁场强度，B为磁感应强度，μ₀为真空中的磁导率。
磁感应强度的计算公式及推导过程
磁感应强度的定义式
B=F/IL，其中B为磁感应强度，F为安培力，IL为电流元的有 效长度。
推导过程
通过安培环路定理和毕奥-萨伐尔定律推导出磁感应强度的计 算公强度对磁感应强度的影响
毕奥-萨伐尔定律定义
描述电流或电荷在磁场中产生的磁感 应强度分布的定律。
应用场景
计算公式
B=k*I*dl/(r^2)，其中B为磁感应强度 ，I为电流强度，dl为电流元长度，r 为观察点到电流元的距离。
适用于计算长直导线或无限长平面电 流在某点产生的磁感应强度。
磁场强度的计算方法
磁场强度的定义

新知讲解
三、磁通量
4.有效面积
在匀强磁场中，若磁感线与平面不垂直，公式
＝中的应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积
。
＝，式中即面积在垂直于磁感线
方向的投影，我们称为“有效面积”。
磁通量也可理解为穿过某面积的磁感线的条数，当有方向相反的两簇条数相
同的磁感线穿过某面积时，该面积上的磁通量为零。

到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值，即B＝
B．通电导线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．磁感应强度B＝ 只是定义式，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置，
与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
课堂练习
2.下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是（BD
部件的大型永磁体中心的磁场
0.1346
电动机或变压器铁芯中的磁场
0.8 ～1.7
电视机偏转线圈内的磁场
实验室使用的最强磁场
约0.1
瞬时103恒定37
中子星表面的磁场
106～108
原子和表面的磁场
约1012
课堂练习
1 .下列说法中正确的是（C ）
A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受
各电场的场强的矢量和
单位
= /( ∙ )
/ = /
谢
谢
（2）通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）
（3）相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其
中间区域的磁场。
课堂练习
5.关于匀强磁场，下列说法中正确的是（ CD
）
A．在某一磁场中，若有无数处磁感应强度相同，这个区域里的磁场就是匀强磁场

（2）比值F/IL与放入的通电导线无关，反映了磁 场本身的特性（力的性质），为了反映这一特 性我们引入物理量磁感应强度B．
定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电 导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度 L的乘积IL的比值，叫做磁感应强度．
B F （电流与磁场垂直） IL
B是矢量，在国际单位制中B的单位是特斯 拉，简称特，符号是T．1T＝1N/A·m．
+ 0.5 ( mol/L )
5分钟末的浓度 0.25 ///
0.5
VA=
0.25 0.05 5
(mol/L·分)
Vc = 0.5 0.1 (mol/L·分)
5
VA : VC = 1 : 2
27
2. 影响化学反应速度的因素:
内因: 反应物的性质(主要因素)
因
(不同的反应具有不同的性质)
在其他条件不变的条件下:
28
巩固练习：
1. （1）写出 Na2S2O3 溶液和 H2SO4 溶液反应的离子方程式：
S2O32 - + 2H + → S ↓ + SO2 ↑ + H2O
（2 ）下列各组实验中溶液变浑浊的先后顺序是：D___C___A___B_
A. 0.1mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml，加水5ml，反应温度为10OC B. 0.1mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml，加水10ml，反应温度为10OC C. 0.1mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml，加水10ml，反应温度为30OC D. 0.2mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml，加水10ml，反应温度为30OC
素
浓度:浓度大 反应快
外因:

【解析】 热敏电阻与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路．
【答案】 电路图如图所示．工作过程：闭合开关 S，当温度低于设计值 时，热敏电阻的阻值较大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K 接通使电 炉丝加热，当温度达到设计值时，热敏电阻的阻值减小到某一值，通过电磁继 电器的电流达到工作电流，K 断开，电炉丝断电，停止供热．当温度低于设计 值时，又重复上述过程．
R
与
RG 组成的分压器及二
图 3- 4- 1
(1)当白天自然光线较强时，光敏电阻呈低电阻，与 R 分压后使晶闸管 VS
的门电极处于低电平，VS 关断．
(2)当夜幕降临时，照在 RG 上的自然光线减弱，RG 呈高阻，使 VS 的门电极
处于高电平，VS
获得正向触发电压而导通，灯
光敏电阻RG
L
．
(3多)改用变电表R 的阻值，即改变其与 RG 的分压比，可调整电路的起控点．
时接通 G、A 极，在保持黑导表电笔性不脱离 A 极状态下断开 G 极，指针指示几很十小欧 至一百欧，然后瞬时断开 A 极再接通，很若大指针指示∞位置，则表明晶闸管良好．
(4)按照电路图，将各元件焊接，安装好． (5)检查各元件的连接，确保无误． (6)接通电源，观察强光照射光敏电阻时和用黑纸包裹光敏电阻时灯泡 L 的 状态．
6．注意事项 (1)安装前，对所有器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装． (2)焊接时，管脚必须在离管壳 5 mm 以上处焊接，焊接时间不易过长． (3)注意二极管、晶闸管各极正确装入电路，不可错接、反接．
二是把
变成 ，从而实现磁感应强度测量的．
2．用传感器测磁感应强度时，通电螺线管产生 ，其方向符合 ．
()
(6)磁传感器是把磁感应强度转变成电信号．

解析:通电导线在磁场中受力,由F=BIL可知,安培力跟磁场､电 流以及导线垂直磁场的长度等物理量都有关系,如果磁场､ 电流､导线长度一定时,只有导线与磁场垂直时,磁场力最大, 故C的是( )
A.对于 B F ,比值 F 越大,说明通电导线所在处的磁感应强
解析:根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直 于磁场方向的通电导线”,只有在这个方向上导线所受的 力才最大,故A错误;当通电导线与磁场方向平行时,不受安 培力作用,所以B选项错;在磁场源稳定的情况下,磁场内每 一点的磁感应强度是唯一确定的,与放入该点的检验电流 无关,C正确;由以后要学的左手定则可确定,安培力的方向 与磁感应强度的方向垂直,故D错误.
IL IL
度越大
B.对于B
F, IL
F越大,说明通电导线所在处的磁感应强度一
定越大 F C.可用 IL 量度磁感应强度大小,但B是由磁场本身因素决定的,
与I、L、F无关
D.在I、L相同的情况下,垂直磁场方向放置通电导线,受力F越
大的地方,B越大
解析:由磁感应强度的定义式可知A､C､D正确. 答案:ACD
发现以下现象.
(1)通电导线固定, 把小磁针放在不同位置静
现象
止时,小磁针N极所指的方向是不同的 (2)不同的小磁针放在同一位置时,小磁针静
止时N极所指的方向是一致的
2.结论 规定:小磁针静止时N极所指方向,或小磁针N极受力的方向为
该点磁场的方向,也就是该点的磁感应强度的方向.
二､磁感应强度的大小 1.实验方法:利用如图的装置,取磁场中的通电导线作为研究对
答案:C
名师点拨:磁感应强度等于在磁场中垂直于磁场方向的通电导 线所受的力与导体长度和电流之积的比值.

19
[针对训练1] 下列说法中正确的是( ) A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：一小段通电导线放在该点时受到的 磁场力 F 与该导线的长度 l、通过的电流 I 乘积的比值，即 B＝IFl B.通电导线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.磁感应强度 B＝FIl只是定义式，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置，而 与 F、I、l 以及通电导线在磁场中的方向无关 D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
2.单位：在国际单位制中是__韦___伯___，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝_1__T__·_m__2。 3.公式：Φ＝BS(B⊥S)。 4.意义：表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。
8
[思考判断] (1)磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。( × ) (2)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量。( × ) (3)将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等。( × ) (4)磁通量越大，磁感应强度越大。( × )
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解析 磁感应强度 B＝FIl只是定义式，而不是决定式，磁感应强度 B 是由磁场本 身决定的，与有无导线放入其中无关，故 A、B 错误，D 正确；当通电导线平行 于磁场方向放置时，通电导线所受到的安培力为零，而此处的 B≠0，故 C 错误。 答案 D
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[例2] (多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反 映各量间关系的是( )
13
3.磁感应强度B的方向 磁感应强度B是一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方式： (1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。 (2)小磁针静止时N极所指的方向。 (3)小磁针N极受力的方向。
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[试题案例] [例1] 关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )

第三章
2
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
知识自主梳理
第三章
2
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知识点 1
磁感应强度
强弱和方向 的物理量叫做磁感 1.概念：用来描述磁场____________
应强度，用符号 B 表示。
N 极 所指 2．方向：物理学中规定，小磁针静止时， ______
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 处的通电导线 IL 乘积成反比
第三章
2
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点拨：解答本题时应把握以下两点： (1)磁感应强度的大小由磁场本身决定，是磁场的固有性 质。 (2)通电导线垂直磁场放置时受磁场力最大，平行时最小， 为零。
第三章
2
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解析：可通过如下表格对各选项逐一分析： 选项 A B C 透析过程 选项中没有强调导线与磁场方向垂直 结论 ×
导线平行于磁场方向时， 不受磁场力的作用 √ 导线与磁场之间的夹角关系不明确， 无法判 断 B 的大小 磁感应强度的大小由磁场本身决定，不随 ×
第三章
2
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2． 磁感应强度的大小： 在导线与磁场垂直的最简单情况 F 下，B＝______ IL 。式中 F 为电流元 IL 受到的磁场力。 3．单位：磁感应强度 B 的单位由__________ F、I 和 L的单位决

通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时，判断其所受安培力的方向， 从而确定其运动方向
环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电 流，反过来等效也成立。等效后再确定相互作用情况
两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反 向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方 向相同的趋势
F1
L1
●
o F2 L2
返回
F1
L1
L2
●
o
F2 起重机
人的手臂曲肘托铅球
返回
F1 L1
●
o
F2
L2
【答案】(1)mg/k
图8-1-7
(2)M端
(3) 2.5 A
(4)0.10 T
费力杠杆的特点
F1
B’
F1 A’
O
h
A
F2S=4h B
F2
可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离
小资料 人 体 内 的 杠 杆
“给我一个立足点，我就能移动地球。”这是希 腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移 动地球是不可能的。但是这反映了阿基米德发现杠 杆规律后的兴奋心情。
小资料 人 体 内 的 杠 杆
点一下头或抬一下头是靠杠杆的 作用(见图)，杠杆的支点在脊柱之顶， 支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻 力。支点前后的肌肉配合起来，有的 收缩有的拉长配合起来形成低头仰头， 从图里可以看出来低头比仰头要省力。
省力杠杆
F1
O
动力臂l1
阻力臂l2
F2
由 F1l1=F2l2 ∵l1>l2 ∴F1< F2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
要点 安培力作用下物体运动方向的判断

当电压达到一定值时自动发光．
黎明时，光线变强，RG电阻减小，二极管LED两端
电压相应降低，降低到一定值时自动熄灭，从而
使RG电路中起到自动控制电路的作用．
2019/7/18
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1．如图3－4－3是红外线遥控接收器，甲图为外形， 乙图为电路，电路中G为红外线接收头OUT，LED为发
内部出现电场．带电粒子同时受到电场力作用．当
磁场力与电场力平衡时，MN间电势差达到恒定．
2019/7/18
2019/7/18
图3－4－4
qUl2＝qvB，再根据电流的微观解释 I＝nqSv ＝nql2dv 整理后，得 U＝nIqBd.令 k＝n1q，因为 n 为材料单位体积的带电粒子个数，q 为单个 带电粒子的电荷量，它们均为常数，所以 U ＝kIdB，U 和 B 成正比，这就是为什么霍尔 元件能把磁学量转换成电学量的原因了．
2019/7/18
核心要点突破
一、怎样理解光控开关的工作原理
图3－4－2 图3－4－2所示的光控电路用发光二极管LED
模仿路灯，RG为光敏电阻，R1的最大电阻为51 kΩ，R2为330 Ω.
2019/7/18
当天黑时，光线变弱，RG电阻变大，串联电路中 RG分得电压增大，二极管LED两端电压相应增加，
光二极管，R为电阻，阻值约为510 Ω，HTD为压电
陶瓷喇叭，当接收头未接收到红外线时，接收器不 发声．当用遥控器对准接收头(30 m以内)发射红外 线时：
2019/7/18
图3－4－3
(1)会产生什么现象？ (2)接收头的作用原理是什么？ 解析：(1)陶瓷喇叭发出响声，同时发光二极管被 点亮． (2)接收头G是接收红外线的．当未接收到红外线 时，接收头输出端为高电平，喇叭不响，二极管 不会发光；当接收头接收到红外线时，接收头输 入端为高电平，输出端为低电平，喇叭会响，同 时二极管会发光．此实验是演示红外线能够实现 远距离遥控． 答案：见解析