安培力磁感应强度
磁感应强度和安培力
磁感应强度与电场强度的比较
磁感应强度 B
物理意义 定 义 式 共同点 特点 共同点 方 向 不同点 描述磁场的性质
电场强度 E
描述电场的性质
都是用比值法进行定义的
B＝F/IL，通电导线与B垂 直，B与F、I、L无关
E＝F/q E与F、q无关
矢量，都遵从矢量合成法则 小磁针N 极的受力方向， 放入该点的正电荷的受 表示磁场方向 力方向，表示电场方向
1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，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。 2.大小：B ＝F/IL。 3.单位：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，1 T＝ 1 N/A·m。 4.矢量：遵守平行四边形定则。 5.物理意义：描述磁场强弱的物理量。
例2. 下列说法中错误的是（ACD ）
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，则该处可
能没有磁场 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
左手定则：F垂直于B和I所确定的平面
实验：平行电流之间的相互作用 结论: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。
同向电流
反向电流
四、安培力的大小
（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直 的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电 流I和导线的长度L三者的乘积。
即：
F BIL
（2）导线与磁场平行时：
二、磁感应强度
能否用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的大小？
真空中恒定磁场的基本规律
P dS
S
PdV
V
P P
14
( 2 ) 极化电荷面密度
紧贴电介质表面取如图所示的闭曲面，则穿过面积元 的dS极
化电荷为
dqP qnldS cos PdS cos P dS
故得到电介质表面的极化电荷面密度为
SP P en
S P
dS en
15
4. 电位移矢量 介质中的高斯定理
• 载流圆环轴线上的磁感应强度：
B(0, 0,
z)
ez
0 Ia 2
2(a2 z2 )3
2
4
z
2
I M 1
载流直线段
z
M
ao
y
x
I
载流圆环
5
例 2.3.1 计算线电流圆环轴线上任一点的磁感应强度。 解：设圆环的半径为a，流过的电流为I。为计算方便取线电
流圆环位于xy平面上，则所求场点为P(0,0,z),如图 所示。采用圆柱
其中 0(1 e ) r0 称为介质的介电常数，r 1 e 称为介
质的相对介电常数（无量纲）。
* 介质有多种不同的分类方法，如： • 均匀和非均匀介质 • 各向同性和各向异性介质 • 时变和时不变介质
• 线性和非线性介质 • 确定性和随机介质
恒定场的散度（微分形式） 磁通连续性原理（积分形式）
B(r ) 0
S B(r ) dS 0
磁通连续性原理表明：恒定磁场是无源场，磁场线是无起点和
终点的闭合曲线。
2. 恒定磁场的旋度与安培环路定理
恒定磁场的旋度（微分形式）
B(r ) 0J (r )
安培环路定理（积分形式）
B(r)dl
I2dl2 (I1dl1 R12 )
安培力实验定律
安培力实验定律
安培力实验定律是描述学生电流密度与磁感应强度之间的关系的经典
物理学定律。
安培力实验定律告诉我们，当导体中有电流通过时，会
产生磁场。
同时，在磁场中移动的导体中也会有电流产生。
安培力实验定律是由法国物理学家安德烈·玛丽·安培在1820年发现的。
他通过实验发现，当电流通过两条平行导线时，它们之间会产生一个
相互作用的磁场力，这就是后来被称为安培力的力。
安培力的大小与
电流的大小和导线之间的距离有关。
当电流和磁场的方向垂直时，安
培力最大。
当二者方向相同或相反时，安培力为零。
根据安培力实验定律，可以计算出磁场的强度。
如果电流密度为J，而导线的长度为l，那么在距离导线d处的磁场的磁感应强度B可以表示为：
B = μ0Jl/(2πd)
其中，μ0是真空中的磁导率，约为4π×10^-7 H/m。
安培力实验定律在日常生活中有许多实际应用。
例如，可以用它来制
造电动机、电磁铁和电流表等电子设备。
此外，安培力实验定律还被
广泛应用于地球物理学和航空航天工程。
例如，在地球物理学中，该定律用于研究地球的磁场。
在航空航天工程中，可以利用安培力实验定律来设计和制造飞行器的电磁传动系统。
总之，安培力实验定律是物理学的一个基本定律，描述了电流和磁场之间的关系。
它不仅在学术界有广泛的应用，而且被应用于许多现实世界的电子和机械设备中。
了解安培力实验定律的原理和应用有助于我们更好地理解现实世界中的电子和机械系统，以及地球物理学研究中的磁场。
安培力 磁感应强度
安培力磁感应强度教学目的1、理解磁感应强度B的定义及单位．2、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小．3、知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的分布情况．4、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．5、会用左手定则熟练地判定安培力的方向．能力要求1、通过演示磁场对电流作用的实验，培养学生总结归纳物理规律的能力．2、通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力．情感目标通过对安培定则的学习，使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力，还需要严谨细密的科学态度．重点（1）理解磁场对电流的作用力大小的决定因素，掌握电流与磁场垂直时，安培力大小为：（2）掌握左手定则．难点对左手定则的理解．教具铁架台、三个相同的蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电键、导线．教学过程1、磁场对电流的作用用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较小质量的铁块，巨大的电磁铁却能吸起成吨的钢块，表明磁场有强有弱，如何表示磁场的强弱呢？我们利用磁场对电流的作用力——安培力来研究磁场的强弱．2、决定安培力大小的因素有哪些？利用演示实验装置，研究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改变导线中电流的大小．请学生观察实验现象．导线摆动的角度大小随电流的改变而改变，电流大，摆角大；电流小，摆角小．实验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到磁场的作用力的大小眼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，改变通电电流部分的长度．学生观察实验现象．导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变，导线长、摆角大；导线短，摆角小．实验结论：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限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．（3）与导线在磁场中的放置方向有关．保持电流的大小及通电导线的长度不变，改变导线与磁场方向的夹角，当夹角为0°时，导线不动，即电流与磁场方向平行时不受安培力作用；当夹角增大到90°的过程中，导线摆角不断增大，即电流与磁场方向垂直时，所受安培力最大；不平行也不垂直时，安培力大小介于和最大值之间．3、磁感应强度总结归纳以上实验现象，用L表示通电导线长度，I表示电流，保持电流和磁场方向垂直，通电导线所受的安培力大小FIL用B表示这一比值，有．B的物理意义为：通电导线垂直置于磁场同一位置，B值保持不变；若改变通电导线的位置，B值随之改变．表明B值的大小是由磁场本身的位置决定为．对于电流和长度相同的导线，放置在B值大的位置受的安培力F也大，表明磁场强．放在B值小的位置受的安培力F也小，表明磁场弱．因而我们可以用比值来表示磁场的强弱．把它叫做磁感应强度．定义：磁感应强度单位：特斯拉，符号为T常见的地磁场磁感应强度大约是，永磁铁磁极附近的磁感应强度大约是．用磁感线也可直观地反映磁场的强弱和方向，磁感线越密处，磁感应强度大、磁场强．若磁感应强度大小和方向处处相同，称为匀强磁场．根据匀强磁场的特点，请同学们画出匀强磁场的磁感线的空间分布．在非匀强磁场中，用量度磁感应强度时，导线长L应很短，电流近似处在匀强磁扬中．4、安培力的大小和方向．根据磁感应强度的定义式，可得通电导线垂直磁场方向放置时所受的安培力大小为：举例计算安培力的大小．安培力的方向如何呢？还过前面的演示实验现象可知，通电导线在磁场中受到的安培力方向跟导线中的电流方向、磁场方向都有关系．人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律——左手定则．左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向．应该注意的是：若电流方向和磁场方向垂直，则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直；若电流方向和磁场方向不垂直，则磁场力的方向仍垂直于电流方向，也同时垂直于磁场方向．总结、扩展本节课我们学习了磁场对电流的作用——安培力，通过研究安培力的大小，我们定义了反映磁场强弱的物理量——磁感应强度，同时，我们可以据此求解安培力的大小，安培力的方向用左手定则来确定．如果磁场方向不与电流方向垂直，安培力的大小，方向仍可用左手定则判定．布置作业P150（1）（2）（3）（4）（5）板书设计第三节安培力磁感应强度1、磁场对电流有力的作用2、决定安培力大小的因素（1）与电流大小有关．（2）与导线在磁场中的长度有关．（3）与导线在磁场中的放置方向有关．3、磁感应强度定义：单位：特斯拉（T）4、安培力的大小当电流方向垂直磁场方向时，安培力大小5、安培力方向左手定则．。
物理教案安培力 磁感应强度
物理教案安培力磁感应强度一、教学内容本节课选自高中物理教材《物理》选修31第二章第五节“安培力与磁感应强度”。
具体内容包括：安培力的定义及其计算公式，磁感应强度的概念、物理意义及其测量方法。
二、教学目标1. 让学生掌握安培力的概念，理解安培力的大小与电流、磁场及导体长度之间的关系。
2. 让学生理解磁感应强度的物理意义，掌握磁感应强度的计算公式，并能运用其解决实际问题。
3. 培养学生运用物理知识进行实验设计和数据分析的能力。
三、教学难点与重点重点：安培力的定义和计算，磁感应强度的概念及其测量方法。
难点：安培力大小的计算，磁感应强度与安培力之间的关系。
四、教具与学具准备1. 教具：电流表、电压表、磁铁、导线、滑动变阻器、电流表架、电压表架、多媒体课件。
2. 学具：每组一套实验器材。
五、教学过程1. 情境引入利用多媒体展示磁悬浮列车、电磁起重机等实例，让学生思考这些设备是如何工作的，引出安培力的概念。
2. 理论讲解（1）安培力的定义：当电流通过导体时，在磁场中会受到一个力，这个力称为安培力。
（2）安培力的大小：安培力F = BILsinθ，其中B为磁感应强度，I为电流大小，L为导体长度，θ为导体与磁场的夹角。
（3）磁感应强度：磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量，其单位为特斯拉（T），计算公式为B = F/IL。
3. 实践操作（1）实验一：测量安培力。
让学生分组进行实验，测量不同电流、磁场强度、导体长度下的安培力，并记录数据。
（2）实验二：测量磁感应强度。
利用实验一的数据，计算磁感应强度，并与标准值进行比较。
4. 例题讲解讲解一道关于安培力计算的例题，引导学生运用公式进行计算。
5. 随堂练习让学生独立完成一道关于磁感应强度的计算题，巩固所学知识。
六、板书设计1. 安培力的定义、计算公式。
2. 磁感应强度的概念、物理意义、计算公式。
3. 实验步骤、数据处理方法。
七、作业设计1. 作业题目：计算给定电流、磁场、导体长度下的安培力。
安培力磁感应强度
α
a B在竖直平面内 导轨在水平面内 B α F F=ILB α F=ILB F
B在竖直平面内 导轨在斜面内 B F α y B
x F=ILB
第一节 磁场对电流的作用习题课 （第2课时）
第一节 探究磁场对电流的作用
复习回顾： 1、如何判断通电导线在磁场中受到安培力的方向？
左手定则
2、安培力的大小如何计算？
第一节 探究磁场对电流的作用 回顾：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发 生相互作用
规律: 同向电流相互吸引 反向电流相互排斥
第一节 探究磁场对电流的作用 如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会( A )
A.纵向收缩,径向膨胀
B.纵向伸长,径向膨胀 C.纵向伸长,径向收缩 D.纵向收缩,径向收缩 右侧视图
A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直 C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直 D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由B和I所确定的 平面
第一节 探究磁场对电流的作用 判定以下通电导线所受安培力的方向 B B I I F B F α
方向________.
mgsinθ=BIL
B=mgsinθ/IL
X
G
第一节 探究磁场对电流的作用 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为 L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静 止在斜面上，外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是( )
ABC
A. B=mgsinθ/IL，方向垂直斜面向下
第一节 探究磁场对电流的作用 磁电式电流表的工作原理 ⑴线圈所受的磁力矩
第一节 探究磁场对电流的作用
安培力磁感应强度
安培力磁感应强度简介安培力磁感应强度（B）是描述磁场强度的物理量，是用来衡量磁场对电流的影响程度。
安培力磁感应强度是在指定点或空间中，单位电流元产生的力所引起的磁场强度，通常用字母B表示。
本文将介绍安培力磁感应强度的基本概念和计算方法。
定义安培力磁感应强度是以安培（A）为单位的矢量物理量，表示在磁场中单位电流元所受到的力。
它的大小和方向都与电流元和磁场有关。
计算方法根据比奥-萨伐尔定律，通过一段导线的电流元的安培力磁感应强度可以通过以下公式计算：B = μ0 * I/ (2πr)在公式中，B表示安培力磁感应强度，μ0表示真空中的磁导率（μ0 ≈ 4π * 10^-7 T*m/A），I表示电流的大小，r表示与电流元的距离。
特点安培力磁感应强度具有以下几个特点：1.安培力磁感应强度是与电流元的大小和方向有关的，当电流元的大小和方向改变时，磁感应强度也会变化。
2.安培力磁感应强度是矢量量，具有大小和方向。
磁感应强度的方向指向电流元所在点的磁场方向。
3.安培力磁感应强度随着距离的增加而减小，符合反比例关系。
即离电流元越远，安培力磁感应强度越小。
应用安培力磁感应强度在物理学和工程学中有广泛的应用，下面介绍几个常见的应用场景：•电磁铁：在电磁铁中，通过通电线圈产生的磁场，可以利用安培力磁感应强度来控制铁磁材料的磁化程度，从而实现吸附和释放物体的功能。
•电流电机：电流电机的运转原理是利用电流元所受到的安培力磁感应强度，使得电流元和磁场之间产生力的作用，从而让电机产生运动。
•传感器：许多传感器利用安培力磁感应强度的变化来检测和测量特定的物理量，比如磁场传感器可以根据安培力磁感应强度的变化来测量物体周围的磁场强度。
总结安培力磁感应强度是一个描述磁场强度的重要物理量，它与电流元的大小和方向有关，可以用来计算和控制磁场的作用和影响。
了解和掌握安培力磁感应强度的基本概念和计算方法，对于理解磁场的性质和应用具有重要意义。
安培力公式的适用条件
安培力公式的适用条件
安培力公式：f=ilbsinα，其中α为(i、b)，是电流方向与磁场方向间的夹角。
电流为i、长为l的直导线。
安培力的方向由左手定则判定。
对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力，可把电流分解为许多段电流元iδl，每段电流元处的磁场b可看成匀强磁场，受的安培力为δf=iδl·bsinα。
应该注意，当电流方向与磁场方向相同或相反时，即α=0或π时，电流不受磁场力作用。
当电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大为f=bil。
b是磁感应强度，i 是电流强度，l是导线垂直于磁感线的长度。
安培力的实质，构成电流的定向移动的电荷所受到洛伦兹力的合力。
磁场对运动电荷有力的促进作用，这从实验中获得的结论。
同样，当电荷的运动方向与磁场平行时不受到洛伦兹力促进作用，也从实验观测中获知。
当电流方向与磁场平行时，电荷的定向移动方向也与磁场方向平行，所受洛伦兹力为零，其合力安培力也为零。
洛伦兹力不作功是因为力的方向与粒子的运动方向横向，根据功的公式w=fscosθ，θ=90°时，w=0。
而安培力就是与导线中的电流方向横向，与导线的运动方向并不一定横向，通常碰到的情况大多就是在同一直线上的，所以安培力作功不为零。
安培力 磁感应强度
安培力磁感应强度引言安培力是电流在磁场中作用产生的一种力的表现形式。
它是由法国物理学家安培发现的，因此得名。
安培力与电流、导线长度、导线与磁场的夹角以及磁感应强度之间存在着密切的关系。
在本文中，我们将重点讨论磁感应强度的概念，并了解它与安培力之间的联系。
磁感应强度的定义磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。
它用字母B表示，单位是特斯拉(T)。
磁感应强度B的定义可以通过安培力来解释。
根据安培力的定义，当一段电流为1安的导线长度为1米时，它在磁感应强度为1特斯拉的磁场中受到的力为1牛顿。
因此，磁感应强度的定义可以表示为：B = F / (I * L * sinθ)其中，B表示磁感应强度，F表示安培力，I表示电流强度，L表示导线长度，θ表示电流与磁场的夹角。
这个定义可以帮助我们理解磁感应强度与安培力之间的关系。
磁感应强度的性质磁感应强度具有一些重要的性质，这些性质有助于我们理解和应用磁感应强度。
1. 方向性磁感应强度是一个矢量量，即它具有方向。
磁感应强度的方向是垂直于电流所在平面的方向，并且遵循右手定则。
根据右手定则，当右手的四指指向电流方向，拇指所指的方向就是磁感应强度的方向。
2. 与电流强度的关系磁感应强度与电流强度之间存在着线性关系。
当电流强度增加时，磁感应强度也会增加。
这可以通过磁感应强度的定义来推导。
3. 与导线长度的关系磁感应强度与导线长度之间也存在着线性关系。
当导线长度增加时，磁感应强度也会增加。
这也可以通过磁感应强度的定义来推导。
4. 与夹角的关系磁感应强度与电流与磁场的夹角之间存在正弦关系。
当夹角为0度时，即电流与磁场平行时，磁感应强度达到最大值。
而当夹角为90度时，即电流与磁场垂直时，磁感应强度为0。
举例说明为了更好地理解磁感应强度的概念和应用，我们举一个简单的例子。
假设有一段电流为2安的导线，长度为0.5米，在磁感应强度为0.6特斯拉的磁场中，与磁场夹角为30度。
现在我们想计算电流在这个磁场中受到的安培力。
C磁感应强度、安培力、磁通量
F 5 (1) 解： B T 50T IL 10 0.01
(2) ∵B是描述磁场本身性质的物理量， B 50T ∵导线与磁场方向平行，
F 0
2、如右图所示，通电导线由I位置绕固定轴转
到Ⅱ位置，该导线所受安培力大小（
C
）
A.变大
B.变小 C.不变
D.不能确定答案
3、一根重力为G的金属棒MN，两端用细软导线 连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直 于纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向 从M流向N，如图示，此时悬线上有拉力，为了 使拉力等于零，可以（ C ） A、适当减小磁感强度； a b B、使磁场反向； F′ C、适当增大电流强度； F T ××××× T D、使电流方向改变。 × × × × ×
检验某处有无电场存在，可以用什么方法？ 检验某处有无磁场存在，可以用什么方法？ 如果通电导线不受磁场力，该处是否一 定不存在磁场，磁感应强度一定为零吗？
二、磁场力（安培力）的大小
1）当I B， F=BIL 2）当I // B， F=0 3）当I与B有夹角，F=BIL有效 BIL sin
小 结
磁感 （矢量） B Il
（标量）B
条件：B⊥I (l)
N 1T 1 A m
磁通量密度 ——磁感应强度的大小
Wb 1T 1 2 条件：B⊥S m S 穿过垂直于磁场方向的单位面积上的磁通量(磁感线的 条数)和该处的磁感应强度大小相等。
地球磁场是海龟回家时的罗盘和地图。在巴西 近海柄息的棱皮龟经过8个星期的跋涉,不吃不 喝,横渡1400海里,到大西洋的复活节岛上产卵。
一、描述磁场的强弱 (定量)
1.知识回顾
F 电场强度 E q
磁感应强度和导线长度的关系和计算
磁感应强度和导线长度的关系和计算磁感应强度是描述磁场强度的一个物理量，通常用符号B表示。
磁感应强度的大小由磁场本身的性质决定，与放入磁场中的导线长度无关。
在磁场中，导线所受到的磁力与导线的长度、磁感应强度以及导线与磁场的相对位置有关。
根据安培力定律，当导线与磁场垂直时，导线所受到的磁力F与磁感应强度B、导线长度L和电流I之间的关系为：F = B * L * I其中，F为磁力，单位为牛顿（N）；B为磁感应强度，单位为特斯拉（T）；L为导线长度，单位为米（m）；I为电流，单位为安培（A）。
当导线与磁场平行时，导线所受到的磁力为零。
磁感应强度可以通过实验测量得到，也可以根据磁场的产生源（如电流元）和距离来计算。
例如，根据毕奥-萨伐尔定律，可以计算一个电流元产生的磁感应强度。
总之，磁感应强度与导线长度无直接关系，但可以通过安培力定律等公式计算导线在磁场中所受到的磁力。
在学习和应用这些公式时，需要结合实际情况，注意磁场方向和导线位置的关系。
习题及方法：一个长直导线中有电流通过，其长度为2m，电流为2A。
在一距离导线10cm的地方，磁场强度为0.5T。
求该导线产生的磁场对另一根长为3m、电流为3A的导线的作用力。
根据安培力定律，导线所受到的磁力F与磁感应强度B、导线长度L和电流I之间的关系为F = B * L * I。
首先计算导线所处的磁感应强度，然后代入公式计算磁力。
步骤1：计算导线所处的磁感应强度由于导线与磁场垂直，磁感应强度B = 0.5T。
步骤2：代入公式计算磁力F = B * L * I = 0.5T * 3m * 3A = 4.5N在习题1中，如果导线与磁场不垂直，而是以45度角放置，求导线所受到的磁力。
根据安培力定律，导线所受到的磁力F与磁感应强度B、导线长度L和电流I之间的关系为F = B * L * I * cos(θ)，其中θ为导线与磁场的夹角。
步骤1：计算磁感应强度由于导线与磁场垂直，磁感应强度B = 0.5T。
圆环在磁场中的安培力
圆环在磁场中的安培力
当一个导体圆环处于磁场中时，它会受到安培力的作用。
安培力的大
小和方向由以下公式给出：
F = BILsinθ。
其中，F是安培力的大小，B是磁场的磁感应强度，I是电流的大小，L是导体在磁场中的长度，θ是导体和磁场之间的夹角。
在一个导体圆环中，I可以被认为是圆环上点的电流的总和。
如果电
流在圆环的任意两个相对面上流动，那么安培力将被抵消。
然而，如果电
流流经圆环的任意两个相邻面，则安培力将不被抵消。
此时，安培力的大
小将等于BIL。
圆环中的安培力的方向可以由右手定则确定。
在你的右手中，将四个
手指弯曲成一个圆，这四个手指指向电流流向的方向。
大拇指的方向指向
安培力的方向。
第三章 第3节磁感应强度 磁通量
第3节磁感应强度磁通量一、磁感应强度1.定义：在磁场中安培力与垂直磁场的电流和导线长度乘积的比值，叫做通电导线所在位置的磁感应强度。
2.公式：B＝F IL。
3.单位：在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号T，1 T＝1 N/(A·m)4.方向：磁感应强度是矢量，磁场中某点的磁感应强度B的方向就是该处的磁场方向。
5.匀强磁场在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场。
其磁感线是一组平行而且等距的直线。
二、磁通量1.定义：磁感应强度B与一块垂直磁感线方向的平面的面积S的乘积，称为穿过这个平面的磁通量，简称为磁通量。
2.公式：Φ＝BS(平面与磁场垂直)或Φ＝BS cos__θ(θ是平面的垂线与磁场方向的夹角)。
Φ在数值上等于穿过这个面的磁感线条数。
3.单位：国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1 T·m2。
4.意义：表示穿过面积S的磁感线条数。
5.磁感应强度的另一定义：垂直穿过面积S的磁通量Φ与面积S的比值，即B＝ΦS，因此磁感应强度又叫做磁通密度，在国际单位制中单位又为Wb/m2，即1Wb/m2＝1N/(A·m)。
三、利用安培力测定磁感应强度(图1)将矩形线框的短边置于蹄形磁体中的待测位置。
图11.为了使测量过程简单，(1)矩形线框所在的平面要与N极、S极的连线垂直；(2)矩形线框的短边要全部放在N、S极之间的区域中。
2.当电路未接通时弹簧测力计的读数为F0，它表示的是矩形线框的重力。
3.接通电路开关，调节滑动变阻器的滑动片使电流表指针在某一数值I1，此时弹簧测力计的读数为F1。
4.由此得出磁场对矩形线框位于磁场中的一条边的作用力的大小为F1－F0。
5.再测出线框在磁场中的这条边的长度为L。
(如果线圈匝数为N，这个长度应取NL)。
由F＝ILB可以得出待测磁场的磁感应强度B＝F1－F0 IL。
思考判断1.通电导线在磁场中受到的磁场力为零，则说明该处的磁感应强度为零。
高中物理考题精选(50)——安培力 磁感应强度
高中物理考题精选（50）——安培力磁感应强度1、如图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成。
当接通电源后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度。
下列各俯视图中磁场B方向正确的是（）答案 B2、在倾角为θ的光滑斜面上，放置一通有电流I、长L、质量为m的导体棒，如图所示，试求:(1)要使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向.(2)要使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场磁感应强度B的大小和方向.答案3、每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。
假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来（如图，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转？( )A．向东 B．向南 C．向西 D．向北答案 A4、如图所示，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是 ( )．A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁对桌面的压力不变D．以上说法都不对答案 A5、光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E 的电源相连，一根质量为m的导体棒ab（电阻不可忽略），用长为l的绝缘细线悬挂，悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态，如图所示，系统空间有匀强磁场．当闭合开关S时，导体棒向右摆起，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ角，则（）A．磁场方向一定竖直向下B．磁场方向竖直向下时，磁感应强度最小C．导体棒离开导轨前通过电荷量为(1－cosθ)D．导体棒离开导轨前电源提供的电能等于mgl(1－cosθ)答案 B。
当开关S闭合时，导体棒向右摆起，说明其所受安培力水平向右或有水平向右的分量，但安培力若有竖直向上的分量，应小于导体棒所受重力，否则导体棒会向上跳起而不是向右摆，由左手定则可知，磁场方向斜向下或竖直向下都成立，A错；当满足导体棒“向右摆起”时，若磁场方向竖直向下，则安培力水平向右，在导体棒获得的水平冲量相同的条件下，所需安培力最小，因此磁感应强度也最小，B正确；设导体棒右摆初动能为E k，摆动过程中机械能守恒，有，导体棒的动能是电流做功而获得的，若回路电阻不计，则电流所做的功全部转化为导体棒的动能，此时有W=IEt=qE=E k，得，题设条件有电源内阻不计而没有“其他电阻不计”的相关表述，因此其他电阻不可忽略，那么电流的功就大于，通过的电量也就大于，C错，D错误。
物理教案-安培力 磁感应强度
物理教案－安培力磁感应强度本篇教案主要讲解安培力和磁感应强度的相关知识。
安培力和磁感应强度是物理学中的重要概念，掌握它们的原理和应用，对于学生理解电磁现象具有重要作用。
一、安培力安培力也被称为电流感应力，是一个电流所产生的磁场对另一电流所受到的作用力。
其方向则由安培定则决定。
在电路中，如果两根导线平行而又近距离平行排列，通过其中一根线圈通去电流，就会在另一根线圈中感应出电流。
这是电焊、电机、变压器等电器的基础。
对于学生，理解安培力的基本概念非常重要，不仅可以帮助他们理解电器的工作原理，还可以帮助他们解决实际生活中的电器问题。
二、磁感应强度磁感应强度表示的是空间中磁场的强弱程度，可以用磁通量密度来表示。
磁感应强度与其磁场的感应强度有关系，但磁场与磁感应强度不同，磁感应强度是属于磁场的向量，而磁场是磁场强度。
磁感应强度在生活中的应用比较广泛，例如医学上的MRI、电磁波、磁悬浮、电磁轨道炮等电磁设备中都有磁感应强度的应用。
三、教案设计1.教学目标：理解安培力的概念和作用；了解磁感应强度的概念及其应用。
2.教学内容：1) 安培力的概念及其作用；2) 磁感应强度的概念及其应用。
3.教学方法：1) 案例分析法：通过实际问题的案例，引导学生理解安培力和磁感应强度的概念及其应用，使学生更容易理解和掌握物理现象。
2) 实验讨论法：通过实验讨论，引导学生探究磁感应强度与磁场感应强度之间的关系，更深入地理解磁感应强度的应用。
4.教学步骤：1) 介绍安培力的概念及其作用。
2) 介绍磁感应强度的概念及其应用。
3) 通过案例分析的方式，深入探究安培力和磁感应强度的应用。
4) 通过实验讨论的方式，引导学生深入理解磁感应强度与磁场感应强度之间的关系。
5.教学效果：1) 学生对物理学中的安培力和磁感应强度有了较深刻的理解；2) 学生掌握了安培力和磁感应强度在电器、电磁设备等方面的应用；3) 学生能够通过实验观察和探究，更加深入地理解磁感应强度与磁场感应强度之间的关系。
高中物理磁场万能公式
⾼中物理磁场万能公式 作为电磁学核⼼内容的磁场抽象知识⼀直都是⾼中物理学习的重点。
为了掌握好磁场公式，店铺给⼤家带来⾼中物理磁场公式，希望对你有帮助。
⾼中物理磁场公式 1.磁感应强度是⽤来表⽰磁场的强弱和⽅向的物理量,是⽮量，单位T,1T=1N/Am 2.安培⼒F=BIL;(注：L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培⼒(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)} 3.洛仑兹⼒f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹⼒(N)，q:带电粒⼦电量(C)，V:带电粒⼦速度(m/s)｝ 4.在重⼒忽略不计(不考虑重⼒)的情况下,带电粒⼦进⼊磁场的运动情况(掌握两种)： (1)带电粒⼦沿平⾏磁场⽅向进⼊磁场:不受洛仑兹⼒的作⽤,做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒⼦沿垂直磁场⽅向进⼊磁场:做匀速圆周运动,规律如下 (a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB; (b)运动周期与圆周运动的半径和线速度⽆关,洛仑兹⼒对带电粒⼦不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆⼼、定半径、圆⼼⾓(=⼆倍弦切⾓)。
强调：(1)安培⼒和洛仑兹⼒的⽅向均可由左⼿定则判定，只是洛仑兹⼒要注意带电粒⼦的正负; (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握; (3)其它相关内容：地磁场/磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料 ⾼中物理磁场知识点 ⼀、磁场 磁极和磁极之间的相互作⽤是通过磁场发⽣的。
电流在周围空间产⽣磁场，⼩磁针在该磁场中受到⼒的作⽤。
磁极和电流之间的相互作⽤也是通过磁场发⽣的。
电流和电流之间的相互作⽤也是通过磁场产⽣的 磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的⼀种特殊形态的物质，磁极或电流在⾃⼰的周围空间产⽣磁场，⽽磁场的基本性质就是对放⼊其中的磁极或电流有⼒的作⽤。
⼆、磁现象的电本质 1.罗兰实验 正电荷随绝缘橡胶圆盘⾼速旋转，发现⼩磁针发⽣偏转，说明运动的电荷产⽣了磁场，⼩磁针受到磁场⼒的作⽤⽽发⽣偏转。
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第二节安培力磁感应强度
教学目标
知识目标
.理解磁感应强度B的定义及单位.
.知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小.
.知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的分布情况.
.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.
.会用左手定则熟练地判定安培力的方向.
能力目标
.通过演示磁场对电流作用的实验，培养学生总结归纳物理规律的能力.
.通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力.
情感目标
通过对安培定则的学习，使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力，还需要严谨细密的科学态度.
教材分析
关于安培力这一重要的内容，需要强调：
.安培力的使用条件：磁场均匀，电流方向与磁场方向垂直。
.电流方向与磁场方向平行时，安培力具有最小值。
电流方向与
磁场方向垂直时，安培力具有最大值。
教法建议
由于前面我们已经学习过电场的有关知识，讲解时可以将磁场和电场进行类比，以加深学生对磁场的有关知识的理解。
例如：电场和磁场相互对比，电场线与磁感线相互对比，磁感应强度与电场强度进行对比等等。
在上一节的基础上，启发学生回忆电场强度的定义，对比说明引入磁场强度的定义的思路是通过磁场对电流的作用力的研究得出的。
为了让学生更好的理解磁场，可以在实验现象的基础上引导学生进行讨论。
--方案安培力磁感应强度
一素质教育目标
知识教学点
.理解磁感应强度B的定义及单位.
.知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小.
.知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的分布
情况.
.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.
.会用左手定则熟练地判定安培力的方向.
能力训练点
.通过演示磁场对电流的作用的实验，培养学生利用控制变量法总结归纳物理规律的能力.
.通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想像能力.
德育渗透点
通过阅读材料介绍奥斯特发现电流磁效应，说明科学家之所以能取得辉煌的成就，除了本身所具有的聪明才智外，刻苦勤奋地学习和工作，善于捕捉稍纵即逝的灵感更为重要，鼓励和激发学生从现在开始更加发奋地学习，将来为国家做贡献.
美育渗透点
通过介绍物理学家安培取得辉煌成就的原因是靠勤奋自学、刻苦钻研的顽强意志，让学生感受物理学家们的人格美、情操美.
二学法引导
.教师通过演示实验法直观教学，决定安培力大小的因
素，通过启发讲解，帮助学生归纳总结公式及B的定义式.结合练习法使学生掌握左手定则使用.
.学生认真观察实验，在教师启发的指导下总结规律，积极动手动脑理解公式，掌握左手定则的应用.
三重点、难点、疑点及解决办法
.重点
理解磁场对电流的作用力大小的决定因素，掌握电流与磁场垂直时，安培力大小为：
掌握左手定则.
.难点
对左手定则的理解.
.疑点
磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的空间关系.
.解决办法
以演示实验为突破口，直观地引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素；反复地借助实验，来理解左手定则，建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景.
四课时安排
课时
五教具学具准备
铁架台、三个相同的蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电键、导线.
六师生互动活动设计
教师先通过实验，学生观察分析、讨论、总结出安培力.
公式，再引入磁感强度B的定义式，通过讲解类比电场强度，启发学生理解公式的意义，借助墙角帮助学生建立三维坐标空间，理解掌握左手定同.
七教学步骤
明确目标
整体感知
本节教学是在上一节学习了磁场的概念及方向性的基
础上，进一步认识磁场的强弱性质，根据磁场力的性质用定义法定义描述磁场的强弱，用磁感线形象地反映磁场的强弱，同时利用定义式来计算安培力的大小，再用左手定则来确定磁场方向、电流方向和安培力的方向.
重点、难点的学习与目标完成过程
.磁场对电流的作用
用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较小质量的铁块，巨大的电磁铁却能吸起成吨的钢块，表明磁场有强有弱，女口何表示磁场的强弱呢？我们利用磁场对电流的作用力-----------------
安培力来研究磁场的强弱.
.决定安培力大小的因素有哪些？
利用演示实验装置，研究安培力大小与哪些因素有关
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改变导线中电流的大小.
请学生观察实验现象.导线摆动的角度大小随电流的改变而改变，电流大，摆角大；电流小，摆角小.
实验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到磁场的
作用力的大小眼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.
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，
改变通电电流部分的长度.学生观察实验现象.导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变，导线长、摆角大；导线短，摆角小.
实验结论：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限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.
与导线在磁场中的放置方向有关.
保持电流的大小及通电导线的长度不变，改变导线与磁场方向的夹角，当夹角为0°时，导线不动，即电流与磁场方向平行时不受安培力作用；当夹角增大到90°的过程中，导线摆角不断增大，即
电流与磁场方向垂直时，所受安培力
最大；不平行也不垂直时，安培力大小介于和最大值之间.
.磁感应强度
总结归纳以上实验现象，用L表示通电导线长度，I表
示电流，保持电流和磁场方向垂直，通电导线所受的安培力大小FIL 用B表示这一比值，有.B的物理意义为：通电导线垂直置于磁场同一位置，B值保持不变；若改变通电导线的位置，B值随之改变.表明B值的大小是由磁场本身的位置决定为.对于电流和长度相同的导线，放置在B值大的位置受
的安培力F也大，表明磁场强.放在B值小的位置受的安培力F也小，表明磁场弱.因而我们可以用比值来表示磁场的强弱.把它叫做磁感应强度.
定义：磁感应强度
单位：特斯拉，符号为T
常见的地磁场磁感应强度大约是，永磁铁磁极附近的磁
感应强度大约是
用磁感线也可直观地反映磁场的强弱和方向，磁感线越密处，磁感应强度大、磁场强.若磁感应强度大小和方向处处相同，称为匀强磁场.根据匀强磁场的特点，请同学们画出匀强磁场的磁感线的空间分布.
在非匀强磁场中，用量度磁感应强度时，导线长L应很
短，电流近似处在匀强磁扬中.
.安培力的大小和方向.
根据磁感应强度的定义式，可得通电导线垂直磁场方向放置时所受的安培力大小为：
举例计算安培力的大小.
安培力的方向如何呢？还过前面的演示实验现象可知，通电导线在磁场中受到的安培力方向跟导线中的电流方向、磁场方向都有关系.人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一—左手定贝y.
左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向.
应该注意的是：若电流方向和磁场方向垂直，则磁场力的方
向、电流方向、磁场方向三者互相垂直；若电流方向和磁场方向不垂直，则磁场力的方向仍垂直于电流方向，也同时垂直于磁场方向.
总结、扩展
本节课我们学习了磁场对电流的作用——安培力，通过研究安培力的大小，我们定义了反映磁场强弱的物理量一一磁感应强度，同时，我们可以据此求解安培力的大小，安培力的方向用左手定则来确
定.
如果磁场方向不与电流方向垂直，安培力的大小，方向
仍可用左手定则判定.
八布置作业九板书设计
第三节安培力磁感应强度
.磁场对电流有力的作用
.决定安培力大小的因素
与电流大小有关.
与导线在磁场中的长度有关.
与导线在磁场中的放置方向有关.
.磁感应强度
定义：
单位：特斯拉
.安培力的大小
当电流方向垂直磁场方向时，安培力大小.安培力方向
左手定贝y.。