高中物理 3.2磁感应强度学案 新人教版选修3-1

2磁感应强度教学目标（一）知识与技能1．理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。

2．能用磁感应强度的定义式进行有关计算。

（二）过程与方法通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。

（三）情感态度与价值观培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。

重点与难点：磁感应强度概念的建立是本节的重点（仍至本章的重点），也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点教学方法和教学策略教师启发、引导，学生思考，讨论、交流学习成果。

教具：自制教具“探究安培力影响因素演示仪”、多媒体等。

教学过程：（一）视频引入：（二）新课讲解1、提出问题，确定学习方法2．规定磁感应强度的方向教师活动媒体运用学生活动设计意图师：让小磁针处于条形磁铁产生的磁场的各个点时，小磁针的N 极所指的方向不同，来认识磁场具有方向性，明确磁感应强度的方向的规定。

小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向提问：教室所在地地磁场的方向？投影：电场磁场对电场中的带电体有力的作用对磁场中的磁体和通电导线有力的作用有强弱有方向有强弱有方向电场强度的方向规定为正电荷的受力方向磁感应强度的方向规定为小磁针静止时所指方向电场强度的大小等于电场力与检验电何的电量的比值。

磁感应强度的大小？理解、思考结合实际，体会磁感应强度的方向理解磁场方向规定3．定义磁感应强度的大小计算方法教师活动媒体运用学生活动设计意图讨论1：电场强度的定义方法是？投影比值定义法场的强弱=学生思考回顾参与讨论问题2：不能。

因为小磁针不让学生体会到电场与磁场的共同之处，也有力影响力大小除场以外的因素1）猜想：影响通电导线受力的因素2）实验验证3）得出结论（三）巩固练习：作业布置：课后问题与练习1、2、3题板书设计：磁感应强度1、意义：表征磁场强弱的物理量2、方向：小磁针静止时N极所指的方向3、大小：ILFB（I 与B 垂直） 4、单位：特斯拉 1T=N/A ·m 5、矢量 教学反思 成功之处：引入精彩，学生感叹埙石的强磁中，自然过渡的到如何对磁场强弱进行描述的问题上来； 克服很多困难，用自制的器材把定性实验转化成定量实验，利用Excel 的图表功能，得到磁场对通电导线的作用力与电流、长度的关系，学生容易接受； 比较法贯串始终，学生便于理解。

2磁感觉强度教课方案 (一)整体设计教课剖析磁感觉强度是磁场一章的重要观点，在本节课的学习中，学生再次领会用比值定义物理量的方法，并且因为定义磁感觉强度波及的物理量有三个：磁场对导线的作使劲、电流、导线长度，还要注意定义的条件：导线和磁场垂直，所以难度更大，教课要求更高。

教课目的1．理解和掌握磁感觉强度的方向和大小、单位。

2．能用磁感觉强度的定义式进行相关计算。

3．经过察看、类比(与电场强度的定义的类比)，使学生理解和掌握磁感觉强度的观点。

4．培育学生研究物理现象的兴趣，提升综合学习能力。

教课要点难点磁感觉强度观点的成立是本节的要点 (也是本章的要点 )，同时也是本节的难点。

经过与电场强度的定义的类比，以实验为基础经过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系，并进一步引入磁感觉强度的定义，进而打破难点。

教课方法与手段第一经过实验让学生察看认识磁场对电流的作使劲与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都相关系，而后利用理论推导得出当导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作使劲跟电流成正比，跟导线长度成正比。

在此基础上引入磁感觉强度的定义。

教课中在教师的启迪和指引下，学生经过实验研究、理论研究，在他们互相合作、共同商讨的过程中，察看现象，得出结论，给出定义，达成这节课的学习。

课前准备教课媒体电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线等多媒体课件、实物投影仪。

知识准备复习磁场的观点、电场强度的定义方法等。

教课过程导入新课[事件 1]教课任务：演示实验，导入新课师生活动：PPT 展现巨大的电磁铁起重机吊起重物的图片，利用磁场的一些风趣图片等，激发学生的兴趣、求知欲。

【演示】学生察看实验现象：把一段通电导体棒放在电磁铁产生的磁场中，改变电磁铁中的电流，能够看到，同一通电导体棒受力不一样，指引学生在察看现象的基础上思虑：这一现象说了然什么问题？结论：实验现象说明两种状况中磁场强弱不一样。

问题：如何表示磁场强弱？引入新课：为了表征磁场的强弱和方向，我们引入一个新的物理量：磁感觉强度。

2磁感觉强度学习目标1.知道磁感觉强度的定义.2.知道磁感觉强度的方向、大小、定义式和单位.3.理解磁感觉强度定义式的知足条件.4.能用磁感觉强度的定义式进行相关计算.自主研究1.磁感觉强度的方向(1)电场强度的方向是如何规定的?(2)在磁场中的任一点,小磁针受力的方向就是该点的磁场方向,亦即磁感觉强度的方向 .2.磁感觉强度的大小(1)电场强度的大小是如何定义的?电荷在某点所受与的比值,反应了电场在该点的性质,称为电场强度 .(2)磁感觉强度的定义:, 表达式 :.合作研究一、磁感觉强度的方向规定 :【追踪练习】为该点磁感觉强度的方向对于磁场方向的说法中正确的选项是(),简称的方向 .A. 小磁针北极受力的方向B. 小磁针静止时北极所指的方向C.磁场N 极到S 极的方向D.小磁针南极受力的方向二、磁感觉强度的大小电流元 :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叫做电流元.实验研究:磁场对电流的作使劲跟电流、导线长度的关系(控制变量法).在匀强磁场中研究影响通电导线受力的影响要素(1)保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小.结论 :.(2)保持电流不变,改变导线通电部分的长度.结论 :.【概括总结】实验表示,通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与成正比 ,又与成正比,即与I和L的乘积成正比,用公式表示为写成等式为.(3) 磁感觉强度的定义: 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线的比值叫磁感觉强度.公式:,单位:义 :.磁感觉强度既有大小,又有方向 ,是F∝ IL ,引入比率系数B,,所受的跟,物理意量 .场力【例 1】以下说法中错误的选项是()A. 磁场中某处的磁感觉强度大小,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,则该处必定没有磁场C.一小段通电导线放在磁场 A 处时受磁场力比放在 B 处大 ,则 A 处的磁感觉强度比 B 处的磁感觉强度大D.由于 B=,因此某处磁感觉强度的大小与放在该处的通电小段导线IL 的乘积成反比【例 2】磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是 2.5 A, 导线长 1 cm,它遇到的安培力为 5×10-2N,则这个地点的磁感觉强度是多大?若将导线的长度和电流都减小一半,则该处的磁感觉强度多大 ?讲堂检测1.对于磁感觉强度 B 的说法正确的选项是()A. B 的方向就是小磁针N 极所指的方向B.B的方向与小磁针 S 极的受力方向相反C.磁场中某处的磁感觉强度大小,就是通以电流I 、长度为 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D.B 的方向与小磁针静止时S 极所指的方向相反2.以下对于磁感觉强度大小的说法中正确的选项是()A.通电导线受磁场力大的地方磁感觉强度必定大B.通电导线在磁感觉强度大的地方受力必定大C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向到处同样D.磁感觉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没关3.以下说法中正确的选项是()A. 磁场中某处的磁感觉强度大小,与该处能否放通电导线没关B.一小段通电导线放在磁感觉强度到处相等的磁场中不一样地方,受力同样C.一小段通电导线放在磁场中不一样的两个地方受磁场力大小相等,说明磁场中的这两个地方磁感觉强度大小相等D.由于 B=,因此某处磁感觉强度的大小与放在该处的通电小段导线的受力 F 成正比 ,与IL 的乘积成反比4.匀强磁场中长 2 cm 的通电导线垂直磁场方向 ,当经过导线的电流为 2 A 时 ,它遇到的磁场力大小为 4×10-3N, 问 :该处的磁感觉强度 B 多大 ?假如该导线的长度和电流都增添一倍,则该处的磁感觉强度的大小是多少?若将通电导线拿走 ,该处的磁感觉强度的大小是多少?。

磁感应强度★新课标要求（一）知识与技能1、理解磁感应强度B方向的定义。

2、理解如何用F/IL比值表示磁感应强度的大小，知道B的单位是特斯拉。

3、会用公式F=BIL解答有关问题。

（二）过程与方法1、使学生知道物理中研究问题时常用科学方法：类比法、控制变量法。

2、通过演示实验，分析总结，获取知识。

（三）情感、态度与价值观学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。

★重点、难点磁感应强度的物理意义，磁感应强度大小的探究。

★导学过程（一）引入通过上一节内容的学习，知道磁场对放入其中的磁体或电流会产生力的作用。

实验室中的小磁铁能吸引轻小的物体（铁片、铁钉），生产生活中大型磁铁能吸引非常重的钢铁物体这些现象说明：今天我们就来学习怎样描述磁场的强弱。

（二）进行新课前面我们学习了有关电场的知识，电场和磁场存在的物质形态是一样的，它们在很多方面都有相似性。

我们就用类比电场的方法来研究磁场。

磁感应强度用什么物理量表示电场的强弱？学生答：那用什么物理量表示磁场强度最合适呢？学生答：但我们却不能用，因为已经有人把它用来表示另外的物理量了，我们用磁感应强度来表示磁场的强弱。

磁感应强度的方向提问1：电场强度的方向是如何规定的？学生答：提问2：这是从试探电荷受力的角度来规定的，对我们研究磁场方向有什么启发呢？学生答：磁感应强度的方向：规定小磁针静止时N极所指的方向，就是该点的磁场方向，亦即磁感应强度的方向。

在不同的位置，小磁针静止时N极所指的方向一般不同。

3、磁感应强度的大小提问3：电场强度是如何定义的？其定义式是什么？学生答：思考：这个比值与试探电荷电量及受力有没有关系？提问4：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？学生答：那怎么研究呢？学生答：提问5：研究电场强度大小时，对放入电场的试探电荷的电量和大小有什么要求？学生答：教师：那放入磁场中的电流有什么要求呢？学生答：（1）物理学上规定，一段很短的通电直导线中的电流与导线长度的乘积叫电流元。

教学设计(二)整体设计教学分析磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本章的重点。

同时，磁场对磁极和电流的作用力(本质上是磁场对运动电荷的作用力)远比电场对电荷的作用力复杂，如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量是本章教学的一个难点。

用小磁针N极受力方向定义磁感应强度的方向，用电流元受磁场力与电流元之比定义磁感应强度，符合学生的认知水平。

可以通过演示实验与电场强度的定义类比来突破难点，形成磁感应强度的概念。

教学目标1．通过实验、类比分析，寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度。

2．进一步体会通过比值法定义物理量的方法。

3．知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。

4．培养学生探究物理现象的兴趣，提高学习能力。

教学重点难点磁感应强度概念的建立是本节的重点(也是本章的重点)，同时也是本节的难点。

通过与电场强度定义的类比，以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系，并进一步引入磁感应强度的定义，从而突破难点。

教学方法与手段首先通过观看视频，让学生对不同磁场强弱不同有一个感性认识，然后通过分组实验让学生观察磁场对电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系，再利用DIS演示实验得出当导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力跟电流成正比，跟导线长度成正比。

在此基础上引入磁感应强度的定义。

教学中在教师的启发和引导下，学生通过实验探究、理论探究，在他们相互合作、共同探讨的过程中，观察现象，得出结论，给出定义，完成这节课的学习。

课前准备教学媒体电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线、DIS演示实验材料等多媒体课件、实物投影仪。

知识准备复习磁场的概念、电场强度的定义方法等。

教学过程导入新课[事件1]教学任务：观察视频，导入新课学情分析：学生初中已学习过电磁铁的有关知识，了解电磁铁的简单应用，利用他们熟悉的知识，生活中电磁铁的应用的有关例子，激发他们的好奇心，引入本节学习的重点内容。

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第2节磁感应强度新课教学过程二进行新课1、磁感应强度的方向在电场中规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。

场强的方向是从电荷受力的角度规定的。

小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用，因此,磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。

学生动手操作，教师在多媒体上展示教师板书：在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向。

过渡:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?设凝：那我么如何研究磁感应强度的大小呢？学生：从电流在磁场中受力的角度去研究。

2、磁感应强度的大小教师指出: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叫做电流元。

但要使导线中有电流，就要把它连接到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。

那我们怎样研究磁场中某点的磁感应强度呢？［演示实验］（1）先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。

［结论］通电导线长度一定时，电流越大,导线所受磁场力就越大。

（2)然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。

[结论］电流一定时，通电导线越长，磁场力越大。

精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的磁场力的大小，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 的乘积成正比,用公式表示为F =BIL ，式中B 为比例系数。

2磁感应强度[教材分析]内容分析磁场对磁极和电流的作用力远比电场对电荷的作用力复杂，如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量也是本章教学的一个难点。

教科书中用小磁针N极受力方向定义磁感应强度的方向，用电流元受磁场力与电流元之比定义磁感应强度，是符合中学生认知水平的。

可以通过实验和与电场强度类比来突破难点。

形成磁感应强度的概念。

教材的地位和作用本节知识是与前面的磁场的概念衔接，磁感应强度也是电磁学的基本概念之一，是本章的重点，同时也是电磁学的基础。

新旧教材的对比1.旧教材把安培力与磁感应强度安排在一起难度较大，新教材本节只有磁感应强度降低了难度便于学生更好的理解和掌握知识。

2.旧教材在先学了安培力后直接对磁感应强度下定义，显得过于生硬学生难以理解。

新教材里引入了“元电流”这个物理量模型，便于学生将它与“点电荷”“试探电荷”模型进行类比，从而更容易理解和学习磁感应强度。

[学情分析]通过上一节的学习学生很容易认识到，在磁场中的不同位置，磁场往往具有不同的方向和大小，在教学中我们可以通过与电场的类比进行分析，学生还是比较容易接受的。

但在确定磁场方向时，学生理解还是有一些问题的。

特别是对电流元的概念，学生理解起来还是比较抽象的，在教学中我们可以与之前我们学过的试探电荷进行类比教学。

[教学目标]（一）知识与技能1．理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。

2．能用磁感应强度的定义式进行有关计算。

（二）过程与方法通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。

（三）情感态度与价值观培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。

[重点难点]重点：磁感应强度的物理意义难点：磁感应强度概念的建立[教法学法]教法：类比教学法、讲授法、实验和多媒体课件结合。

学法：主动探究、互相协作、抽象提炼[教学准备]多媒体、条形磁铁、U形磁铁、电池、导线等[教学过程]（二）、解决问题问题：那我么如何研究磁感应强度的大小呢？学生：从电流在磁场中受力的角度去研究。

其次节磁感应强度教学目标：（一）学问与技能1、理解磁感应强度B的定义及单位；2、知道什么叫匀强磁场；3、知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小。

（二）过程与方法1、通过演示磁场对电流作用的试验，培育同学总结归纳物理规律的力气。

（三）情感、态度与价值观通过对本节的学习，使得同学了解科学的发觉不仅需要勤奋的努力，还需要严谨细密的科学态度。

教学重点：理解磁感应强度B的定义及单位教学难点：探究磁感应强度大小的试验过程教学方法：探究、提问、讲授、试验教学用具：磁铁、导线、小磁针、滑动变阻器教学过程：１、哪些物质的四周有磁场？你是怎样理解磁场的？（特殊物质；基本性质）２、磁场是否有强弱之分,怎样才能生疏和描述磁场的强弱?(分析它的基本性质)（一）磁感应强度（描述磁场强弱的物理量）1、方向：小磁针静止时Ｎ极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，---磁场方向。

老师：你能描述地磁场的方向吗？直线电流的磁场方向如何？2、打算安培力大小的因素有哪些？利用演示试验装置，争辩安培力大小与哪些因素有关（1）与电流的大小有关；保持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下，通过移动滑动变阻器触头转变导线中电流的大小。

请同学观看试验现象。

导线摇摆的角度大小随电流的转变而转变，电流大，摆角大；电流小，摆角小。

试验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到磁场的作用力的大小跟导线中电流的大小有关，电流大，作用力大；电流小，作用力也小。

（2）与通电导线在磁场中的长度有关。

保持导线在磁铁中所处的位置及方向不变，电流大小也不变，转变通电电流部分的长度。

同学观看试验现象。

导线摇摆的角度大小随通电导线长度而转变，导线长、摆角大；导线短，摆角小。

试验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场的作用力的大小跟通电导线在磁场中的长度有关，导线长、作用力大；导线短，作用力小。

第2节磁感应强度要点磁感应强度定义的理解磁场对于一切有磁性(不论宏观与微观)的物体都会产生力或力矩的作用，使这些物体的状态(这里主要指运动状态)发生改变，从而使人们可以感知磁场的存在．如带电粒子在磁场中运动时，磁力可以使粒子的运动轨迹发生偏转；载流线圈在磁场中，磁力会使线圈发生偏转；小磁针在磁场中，磁力会使小磁针的指向偏离原来地磁场南北极的方向等等．这些现象都可以被我们用来作为定义磁感应强度的依据．本节是运用通电导线在磁场中的受力与电流元的比值来定义磁感应强度的大小B＝FIL，用小磁针静止时N极所指的方向来定义磁感应强度的方向.1.磁感应强度B是由F、I、L三者决定的吗？(1)在定义式B＝FIL中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关．导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同．通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的．(2)磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L无关．(3)研究磁感应强度是分步进行的，其方向由磁针受力确定，其大小根据电流元受力来计算．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．(4)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”．(5)我们要找的是磁场中某一点磁感应强度的大小，因此要把电流元放入磁场中某一点，这要求电流元要足够的短.2.电场强度与磁感应强度有哪些异同？一、磁感应强度B的定义【例1】由定义式B＝FIL可知，磁场中某处的磁感应强度大小()A．随IL的乘积的增大而减小B．随F的增大而增大C．与F成正比，与IL成反比D．与F及IL无关，由F和IL的比值确定答案 D解析磁场中某一点的磁感应强度是由形成磁场的磁体或电流的强度与分布情况决定的，与放入其中的电流元无关，电流元所起的作用仅仅是对磁场进行探测，从而确定该点磁场的磁感应强度，因此本题答案为D.二、与磁感应强度相关的计算【例2】有一小段通电导线，长为1 cm，电流强度为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是()A．B＝2 T B．B≤2 TC．B≥2 T D．以上情况都有可能答案 C解析本题考查磁感应强度的定义，应知道磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流．如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F ＝0.1 N ，则该点的磁感应强度为B ＝F IL ＝0.15×0.01T ＝2 T如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时的受力将大于0.1 N ，由定义式可知，B 将大于等于2 T.1.下列说法中正确的是( )A ．电荷在某处不受静电力的作用，则该处的电场强度为零B ．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C ．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的静电力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D ．把一小段通电导线放在磁场中某处，它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案 AC解析 把电荷放入某处，如果电荷没有受到静电力的作用，则该处不存在电场或该处的电场强度为零，故A 对；把通电直导线放入某处，如果放置不合适，即使有磁场存在，通电直导线也不受磁场力的作用，故B 错；由电场强度的定义式E ＝Fq 知，电场强度等于试探电荷受到的静电力F 与所带电荷量q 的比值，故C 对；磁感应强度的定义式B ＝FIL 的成立是有条件的，即通电导线与磁场方向垂直，否则该定义式不成立，故D 错．2．把小磁针N 极向东置于地磁场中，放手后小磁针将(从上向下看) ( ) A ．顺时针转 B ．逆时针转 C ．不动 D ．无法判定 答案 B3．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是( )A ．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B ．小磁针N 极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C ．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D ．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 答案 BD解析 磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N 极受力的方向．但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向．4．在匀强磁场中，磁感应强度B 为2×10－4 T ．有一根长为0.4 m 的通电导线(垂直于磁场方向)在磁场中受到的磁场力为0.016 N ，求导线中电流的大小．答案 200 A解析 由于F ＝BIL ，所以I ＝F BL ＝0.0162×10－4×0.4A ＝200 A.题型一 磁感应强度的定义在磁感应强度的定义式B ＝FIL 中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是( )A ．B 由F 、I 和L 决定 B ．F 由B 、I 和L 决定C ．I 由B 、F 和L 决定D ．L 由B 、F 和I 决定思维步步高磁场具有什么性质？什么是磁感应强度？磁感应强度是不是由电流和受力决定的？解析 磁感应强度是磁场中某点的固有性质，与放入什么样的导线无关，电流是由导线的电阻和导线两端的电压决定的，而导线长度更是与磁场没有关系，在放入磁场前就确定了．答案 B拓展探究如图1所示，图1一根长为L 的细铝棒用两个劲度系数为k 的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I 时，弹簧缩短Δx ，若通以向左的电流，也是大小等于I 时，弹簧伸长Δx ，则磁感应强度B 值为( )A.k Δx ILB.2k Δx ILC.kIL ΔxD.2IL k Δx 答案 A解析 设不通电时，弹簧长为x ，则通向右的电流时，有k (x －Δx )＝mg －BIL .通向左的电流时，有k (x ＋Δx )＝mg ＋BIl .解得B ＝k ΔxIL.磁感应强度的定义方法是利用通电导线在磁场中的受力来进行的，要注意导线放置方向会对受力大小产生影响.题型二 磁感应强度的理解有关磁感应强度的下列说法中，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磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是FILD．由定义式B＝FIL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思维步步高磁感应强度的定义式及定义式成立的条件是什么？定义式中各物理量之间有怎样的关系？磁场的磁感应强度是由什么来决定的？解析磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A是正确的；磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量，且B＝FIL中的B、F、L相互垂直，所以选项B、C、D皆是错误的．答案 A拓展探究下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，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B．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N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时N极所指的方向相同答案BCD解析电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针N极受力的方向．B＝FIL是磁感应强度的定义式，B由磁场本身决定，而与F、I、L无关.一、选择题1．下列关于磁感应强度大小的说法正确的是()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答案 D解析因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，所以A选项错，D选项正确．因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故B选项错．对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，导线所受安培力是不相同的(导线与磁场垂直时受安培力最大，与磁场平行时受安培力为零)，而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以C选项错．2．有检验电流元长1 cm，并通以1 A的电流，把它垂直于磁场方向放于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度的大小为()A．10 T B．5 T C．2 T D．2.5 T答案 A解析根据F＝BIL，B＝FIL＝0.11×10－2T＝10 T.3．停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性如图2所示．开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态()图2A．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁可能已碰在一起B．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁一定仍在原来位置C．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁可能已碰在一起D．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁一定仍在原来位置答案AC解析两块磁铁原来静止，则磁铁所受静摩擦力大于或等于磁铁间的吸引力，当电梯突然向下开动，由于失重，最大静摩擦力会减小，当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时，两磁铁会相互靠近而碰在一起，故A对B错；若电梯向上开动，当电梯在最后减速运动时，磁铁同样处于失重状态，故C对D错．4．在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线a和b，a、b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受到的力也不相同．下图中的几幅图象表现的是导线所受到的力F与通过导线的电流I的关系．a、b各自有一组F、I的数据，在图象中各描出一个点．下列四幅图中正确的是()答案 C解析两条相同的导线通入不同的电流先后放在磁场中的同一点，并且电流方向都与磁场方向垂直．由于磁场方向是不变的，故导线所在处的磁感应强度是确定的．根据磁感应强度的定义式FBIL，当L确定时，F∝I时，则F—I图象应是过原点的一条直线，故C对．5．关于场的认识正确的是()A．万有引力场中力的方向和电场中电荷受力方向是相同的B．电场中力的方向不但与电场线的方向有关，还与受力电荷电性有关C．磁场中受力的物体有磁体(N、S极受力不同)、运动电荷和电流，受力方向比较复杂D．磁场的方向研究依据小磁针N极确定，大小利用电流元受力情况来确定答案BCD解析正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷受力方向与电场方向相反，A错B对；磁场对电流或运动电荷的作用力方向与电流方向或电荷运动方向有关，C、D对．6.图3先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直，如图3所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法中正确的是()A．A、B两点磁感应强度相等B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D．无法比较磁感应强度的大小答案 B7.图4两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图4所示．在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上．导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是() A．a点B．b点C．c点D．d点答案AB二、计算论述题8．某地地磁场的磁感应强度大约是4.0×10－5 T．一根长为500 m的电线，电流为10 A，该导线受到的最大磁场力是多少？答案 0.2 N解析 电流处在地磁场中，根据磁感应强度的定义，只有电流与磁场垂直时，所受的磁场力最大．由公式B ＝F IL可得F ＝BIL .所以F ＝4.0×10－5×10×500 N ＝0.2 N.9．磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量．(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B ，与水平方向的夹角为θ，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大？在极地上空地磁场的水平分量是多大？答案 (1)B cos θ B sin θ (2)0 0解析 (1)因为磁感应强度大小为B ，与水平方向的夹角为θ，所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为：B 水＝B cos θ；B 垂＝B sin θ.(2)在赤道上空，因为θ＝0°，故有B 垂＝0. 在极地上空，因为θ＝90°，故有B 水＝0. 10．如图5所示，图5竖直向下的匀强磁场中，用两条竖直线悬吊一水平通电直导线，导线长为L ，质量为m ，通入电流I 后，悬线偏离竖直方向θ角保持静止，已知导线受的磁场力方向水平，求磁场的磁感应强度．答案mg tan θIL解析 分析导线受力，如右图所示． 根据三力平衡条件，tan F mg θ=，根据磁感应强度的定义，F B IL =，得t a n mg B ILθ=.。