教学活动
(一)引入新课
磁场不仅具有方向,而且也具有强弱,为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量。怎样的物理量能够起到这样的作用呢?
(1)用哪个物理量来描述电场的强弱和方向? 电场强度
(2)电场强度是如何定义的?其定义式是什么?
今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量--磁感应强度。
(二)进行新课
1、磁感应强度的方向
电场和磁场都是客观存在的。电场有强弱和方向,磁场也有强弱和方向。大家想一下,电场强度的方向是如何规定的?对研究磁感应强度的方向你有何启发?
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。
提问:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极,小磁针静止时,两个磁极所受合力为零,因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱。既无法定义磁感应强度的大小。
提问:那么如何研究磁感应强度的大小呢?从电流在磁场中受力的角度去研究。
2、磁感应强度的大小
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?可以在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中,研究较长的一段通电导线的受力情况,从而推知一小段电流元的受力情况。
[演示实验] 如图所示,三块相同的蹄形磁铁并列放置,可以认为磁极间的磁场是均匀的,将一根直导线悬挂在磁铁的两极间,有电流通过时导线将摆动一个角度,通过这个角度我们可以比较磁场力的大小,分别接通"2、3"和"1、4"可以改变导线通电部分的长度,电流强度由外部电路控制。
(1)先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。