磁场中几个物理量及电磁力

1.磁通是描述磁场在某一范围内分布情况的物理量。
2.磁通量Φ：在匀强磁场中，在与磁感线垂直的某截面上，截面积S与磁感应强度B的乘积称为通过该截面的磁通量，简称磁通，用字母Φ表示，国际单位韦伯，简称韦，用符号Wb表示。
Φ＝B×S
式中：Φ――为磁通，单位韦伯，简称韦，用符号Wb表示。
B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。
其他任一媒质的磁导率与真空的磁导率的比值称为相对磁导率，用μr表示，即
或
（四）磁场强度H
磁感应强度与媒介质的磁导率有关。而铁磁物质的磁导率不是常数，这就使磁场的计算变得比较复杂，为了使计算简便，引入磁场强度这一物理量。
磁场强度是矢量，既有大小，又有方向。
在磁场中，各点磁场强度的大小只与电流的大小和导体的形状有关，而与媒质的性质无关。
磁感应强度B是表矢量：既有大小，又有方向。
其大小定性描述可用磁感线的疏密程度来表示，在磁感线密的地方磁感应强度大，在磁感线疏的地方磁感应强度小。
其大小定量描述：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，称为该处的磁感应强度。
即
式中，
B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。
第五讲
上课时间：2014年9月18日星期四
课时：两课时
总课时数：10课时
教学目标：1.理解磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度的概念。
2.掌握电磁力大小的计算及方向的判定。
3.能应用所学知识解决相关的问题。
教学重点：磁场中的基本概念，电磁力大小的计算及方向的判定。
教学难点：磁场中的基本概念，电磁力大小的计算及方向的判定。
F――磁场力，单位为牛顿，简称牛，用符号N表示。
I――通电电流，单位安培，简称安，用符号A表示。
L――导体在垂直于磁场方向上的长度，单位为米，用符号m表示。
――B与I的夹角。
由公式可知：当 =90o时，sin 1，电磁力最大，为F=BIL；当 =0o时，sin 0，电磁力最小，为零；当电流方向与磁场方向斜交时，电磁力介于最大值和最小值之间。
安培力F是矢量，既有大小，又有方向。
其方向用左手定则来判断。伸开左手，拇指与其他四指垂直，并与手掌在同一平面内，手心对准N极，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是安培力的方向。
安培力的大小计算公式为：F=BILsin
式中：B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。
在数值上
式中：
H――为磁场强度，单位为安／米，用符号(A／m)表示。
B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。
μ――为媒介质的磁导率，单位亨/米，用符号H/m表示。
磁场强度H的方向与磁感应强度B方向相同。
（五）磁场对电流的作用力F
通电导体在磁场中受到的作用力称为电磁力，也称安培力。用字母F表示，单位为牛顿，简称牛，用符号N表示。
F――磁场力，单位为牛顿，简称牛，用符号N表示。
I――通电电流，单位安培，简称安，用符号A表示。
L――导体在垂直于磁场方向上的长度，单位为米，用符号m表示。
注意：(1)当I⊥B即电流方向与磁感应强度方向垂直时， 。
(2)磁场某点B的大小，方向是客观存在的，是磁场本身特性的物理量。与导线电流I的大小、导线的长短L，受力F都无关。即使导线不载流，B照样存在。
（3）点定B定：B只与产生磁场的源位置有关。就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值。
方向：磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向；也就是该点磁感线的切线方向。
3．匀强磁场：磁场中各点磁感应强度的大小和方向都相同的磁场称为匀强磁场。如蹄形磁体两极间所形成的磁场。
（二）磁通量Φ
1.磁通是描述磁场在某一范围内分布情况的物理量。
2.磁通量Φ：在匀强磁场中，在与磁感线垂直的某截面上，截面积S与磁感应强度B的乘积称为通过该截面的磁通量，简称磁通，用字母Φ表示，国际单位韦伯，简称韦，用符号Wb表示。
Φ＝B×S
式中：Φ――为磁通，单位韦伯，简称韦，用符号Wb表示。
B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。
（六Leabharlann Baidu课堂练习
四、课堂小结
1.磁场中的基本概念。
2．电磁力大小的计算及方向的判定。
五、布置作业：磁场对电流作用力练习题。
六、课后反思：
磁场对电流作用力导学案
（一）磁感应强度B
1.磁场最基本的性质：对放入其中的(磁极,电流,运动的电荷)有力的作用,都称为磁场力。
2.磁感应强度B
衡量磁场中各点的方向和强弱程度的物理量称为磁感应强度，用字母B表示。在国际单位制中，磁感应强度的单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。
S――为截面面积，单位为平方米，用符号m2表示。
注意：（1）当面积S⊥B时，Φ＝B×S
（2）S//B时,Φ=0
磁通量Φ是标量，只有大小没有方向。
（三）磁导率μ
磁导率是一个用来表示磁场媒质导磁性能的物理量。用字母μ表示，单位亨/米，用符号H/m表示。
真空中的磁导率是一个常数，用μ0表示，即
μ0＝4π×10-7H/m
F――磁场力，单位为牛顿，简称牛，用符号N表示。
I――通电电流，单位安培，简称安，用符号A表示。
L――导体在垂直于磁场方向上的长度，单位为米，用符号m表示。
――B与I的夹角。
由公式可知：当 =90o时，sin 1，电磁力最大，为F=BIL；当 =0o时，sin 0，电磁力最小，为零；当电流方向与磁场方向斜交时，电磁力介于最大值和最小值之间。
安培力F是矢量，既有大小，又有方向。
其方向用左手定则来判断。伸开左手，拇指与其他四指垂直，并与手掌在同一平面内，手心对准N极，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是安培力的方向。
安培力的大小计算公式为：F=BILsin
式中：B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。
其他任一媒质的磁导率与真空的磁导率的比值称为相对磁导率，用μr表示，即
或
（四）磁场强度H
磁感应强度与媒介质的磁导率有关。而铁磁物质的磁导率不是常数，这就使磁场的计算变得比较复杂，为了使计算简便，引入磁场强度这一物理量。
磁场强度是矢量，既有大小，又有方向。
在磁场中，各点磁场强度的大小只与电流的大小和导体的形状有关，而与媒质的性质无关。
磁感应强度B是表矢量：既有大小，又有方向。
其大小定性描述可用磁感线的疏密程度来表示，在磁感线密的地方磁感应强度大，在磁感线疏的地方磁感应强度小。
其大小定量描述：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，称为该处的磁感应强度。
即
式中，
B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。
F――磁场力，单位为牛顿，简称牛，用符号N表示。
I――通电电流，单位安培，简称安，用符号A表示。
L――导体在垂直于磁场方向上的长度，单位为米，用符号m表示。
注意：（1）当I⊥B即电流方向与磁感应强度方向垂直时， 。
（2）磁场某点B的大小，方向是客观存在的，是磁场本身特性的物理量。与导线电流I的大小、导线的长短L，受力F都无关。即使导线不载流，B照样存在。
（3）点定B定：B只与产生磁场的源位置有关。就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值。
方向：磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向；也就是该点磁感线的切线方向。
3．匀强磁场：磁场中各点磁感应强度的大小和方向都相同的磁场称为匀强磁场。如蹄形磁体两极间所形成的磁场。
（二）磁通量Φ
教具：电子白板
教学过程：
一、组织教学
检查学生人数，填写教室日志，组织学生上课秩序。
二、复习导入
1.磁场与磁感线
2.电流产生的磁场方向的判断
三、讲授新课：
（一）磁感应强度B
1.磁场最基本的性质：对放入其中的(磁极,电流,运动的电荷)有力的作用,都称为磁场力。
2.磁感应强度B
衡量磁场中各点的方向和强弱程度的物理量称为磁感应强度，用字母B表示。在国际单位制中，磁感应强度的单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。
在数值上
式中：
H――为磁场强度，单位为安／米，用符号(A／m)表示。
B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。
μ――为媒介质的磁导率，单位亨/米，用符号H/m表示。
磁场强度H的方向与磁感应强度B方向相同。
（五）磁场对电流的作用力F
通电导体在磁场中受到的作用力称为电磁力，也称安培力。用字母F表示，单位为牛顿，简称牛，用符号N表示。
S――为截面面积，单位为平方米，用符号m2表示。
注意：（1）当面积S⊥B时，Φ＝B×S
（2）S//B时,Φ=0
磁通量Φ是标量，只有大小没有方向。
（三）磁导率μ
磁导率是一个用来表示磁场媒质导磁性能的物理量。用字母μ表示，单位亨/米，用符号H/m表示。
真空中的磁导率是一个常数，用μ0表示，即
μ0＝4π×10-7H/m