【精准解析】高中物理人教版选修3-1教师用书：第3章2　磁感应强度含解析

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2　磁感应强度
[学习目标]　1.[物理观念]认识磁感应强度的概念及物理意义。2.[物理观念]理
解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位。(重点)3.[科学方法]进一步体会如何
通过比值定义法定义物理量。(难点)
一、磁感应强度
1．物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量。
2．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，简
称为磁场方向。
二、磁感应强度的大小
1．电流元：很短的一段通电导线中的电流 I与导线长度的乘积。
2．控制变量法探究影响通电导线受力的因素
如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为
是均匀的。
(1)保持长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大
小。
(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小
比较磁场力大小。
(3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力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。
3．磁感应强度的大小
在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力 F跟电流 I和导线
长度 L的乘积 IL 的比值叫磁感应强度。
4．公式：B＝
F
I
L
5．单位：国际单位是特斯拉，简称特，国际符号是 T，1 T＝1
N
A
·
m
。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向。 (×)
(2)电流为 I，长度为 L的通电导线放入磁感应强度为 B的磁场中受力的大小
一定是 F＝ILB。(×)
(3)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关，与有无通电导线也无关。
(√)
(4)公式 B＝
F
I
L
说明 B与F成正比，与 IL 成反比。 (×)
2．下列关于磁场中某点磁感应强度的方向的说法不正确的是(　　)
A．该点的磁场的方向
B．该点小磁针静止时 N极所指方向
C．该点小磁针 N极的受力方向
D．该点小磁针 S极的受力方向
D　[磁场方向为小磁针 N极受力方向，或者说小磁针静止时 N极所指方向，
同时磁感应强度方向就是磁场的方向。]
3．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：把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＝
F
I
L
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＝
F
I
L
只是定义式，它的大小取决于场源以及导线在磁场中的
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
C　[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”，只有在这个方向导线所受磁场力才最大，本题 A选项未注明导线放置的
方向，所以是错误的。通电导线若放置方向与磁场平行时，不受磁场力作用，所
以B选项也是错误的。在磁场场源稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度(含大
小和方向)都是唯一确定的，与放入的检验通电导线无关，选项 C正确。磁场力方
向与磁感应强度方向垂直，选项 D错误。]
对磁感应强度的理解
1.公式 B＝
F
I
L
是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度 B的
大小只决定于磁场本身的性质，而与 F、I、L均无关。
2．在定义式 B＝
F
I
L
中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点
通电导线所受力的大小，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。通电导线受磁场力为零的地方，磁
感应强度 B的大小不一定为零。
3．磁感应强度是矢量，运算遵守平行四边形定则。
(1)通电导线所受磁场力的方向不是磁场磁感应强度的方向。
(2)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“点电荷”。
【例 1】　(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(　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
BC　[磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定，不随 F或IL 的变化而变化，
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