高二物理暑假预习讲义8磁场、磁感应强度(学生版)
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第三节磁感应强度磁通量【学习目标】(1)理解磁感应强度的定义,知道它是描述磁场强度的物理量(2)会对磁感应强度进行合成与分解(3)理解什么是磁通量,知道其与磁感应强度的关系,并能进行磁通量的计算,能初步判断磁通量的变化情况。
【学习重点】理解磁感应强度的意义,知道磁通量与磁感应强度的关系【知识要点】一、磁感应强度定义式:B=FIL1.方向:该点的磁场方向,即为小磁针N极所指方向,2.单位:在国际单位制中B单位为T二、磁感应线与磁感应强度的关系:磁感应线的疏密程度反映了磁场的强弱,即也就反映了磁感应强度的大小。
物理学中规定:在垂直于磁场方向面积上磁感应线的条数跟那里的磁感应强度的数值相同。
三、磁通量:1.定义:穿过某一面积的磁感应线的条数,叫做穿过这个面积的磁通量2.符号:Φ3.表达式:Φ=BScosθ4.单位:韦伯,Wb四、磁通量与磁感应强度的关系:穿过垂直于磁感应强度方向的单位面积的磁感应线的条数等于磁感应强度B,所以在匀强磁场中垂直于磁感应强度的面积S的磁通量Φ。
Φ=BS如果平面不垂直于磁场方向,则应把平面投影到垂直磁场的面上即Φ=BScosθ由公式可知:B=S――磁通密度,即单位面积上磁通量磁通量变化:△Φ=△BScosθ=B△Scosθ=BS△(cosθ)【典型例题】例1:下列几种情况下的磁通量的大小:例2:如图所示,磁感强度B垂直于线圈平面S1、S2(S2>S1)指向纸内,若通过线圈平面的磁通量分别为φ1、φ2则()Aφ1=φ2Bφ1>φ2Cφ1<φ2D无法判断【达标训练】1、关于磁通量,下列说法中正确的是()A.磁通量不仅有大小,而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.过某一平面的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度2、下列各单位中是磁通量单位的有()A.N·m/A B.V·s C.A·mD.Wb·m2E.J/C F.T·m23、面积S=0.5m2的闭合金属圆环处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,当磁场与环面垂直时,穿过环面的磁通量是;当金属圆环转过90°与环面平行时,穿过环面的磁通量是。
高二物理磁场知识点磁场是物理学中一个重要的概念,它在日常生活和科学研究中都发挥着关键的作用。
了解和掌握磁场的知识对于高中物理学习来说尤为重要。
本文将介绍高二物理中的磁场知识点,帮助学生更好地理解和应用这一概念。
1. 磁场的定义和表示方法磁场是指物体或物质在空间中产生的一种力场,它的存在可以通过磁力线来表示。
磁力线是沿着磁场方向的虚拟曲线,用来描述磁力的方向和大小。
磁力线是闭合的,且方向始终指向南北磁极。
2. 磁感应强度磁感应强度用符号B表示,是衡量磁场强弱的物理量。
在磁场中,一个点上的磁感应强度是由该点上单位电荷的磁力所决定的。
磁感应强度的单位是特斯拉(T),常用的辅助单位是高斯(G)。
3. 磁力与电流的关系根据安培定则,电流会在其周围产生磁场。
磁力是指运动带电粒子在磁场中受到的力,它的大小与电流、磁感应强度以及该电流与磁感应强度之间的夹角有关。
磁力的方向垂直于电流的方向和磁场的方向,符合右手定则。
4. 磁力与磁场中运动带电粒子的轨迹根据磁场对运动带电粒子的作用力,可以知道带电粒子在磁场中运动的轨迹是一个圆弧。
这是因为带电粒子受到的磁力始终垂直于其速度方向,使其沿着一条圆弧轨迹运动。
5. 磁力与导线的关系当导线通电时,在其周围也会产生磁场。
根据洛伦兹力,导线中的电子受到磁场作用力的影响而发生偏转。
根据对称性原理,导线中的正电荷与负电荷受到的磁力平衡,使得导线整体不受磁场的力作用。
6. 安培定则安培定则描述了电流元在外磁场中受到的作用力与电流元、磁感应强度以及电流元与磁感应强度之间的夹角之间的关系。
根据安培定则可以推导出磁场对于电流元的作用力公式,从而应用于各种问题的求解。
7. 磁感线的性质磁感线是用来表示磁场分布的虚拟曲线。
磁感线的性质包括:- 磁感线是闭合的,不会有起点和终点。
- 磁感线形状是曲线,且方向始终指向南北磁极。
- 磁感线的密度表示了磁感应强度的大小,磁感应强度越大,密度越大。
8. 磁场的叠加原理当有多个磁场共同作用于一个物体时,可以使用矢量叠加法进行求解。
高二物理磁感应强度知识点讲解【导语】社会是大海,人生是小舟,理想和信念就是引航的灯塔和推进的风帆。
咱们在大学期间不仅仅要提高知识水平,更要坚定科学崇高的理想信念。
然而理想不等于现实,理想的实现往往要透过条充满艰难险阻的曲折之路,有赖于脚踏实地,持之以恒的奋斗。
只有实践才是通往理想彼岸的桥梁。
无忧考网高二频道为大家整理了《高二物理磁感应强度知识点讲解》欢迎阅读,更多精彩请持续关注无忧考网!【一】感应电流产生的磁场,总是在阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化。
楞次定律的核心,也是最需要大家记住的是“阻碍”二字。
在高中物理利用楞次定律解题,我们可以用十二个字来形象记忆:“增反减同,来拒去留,增缩减扩”。
楞次定律(Lenzlaw)是一条电磁学的定律,从电磁感应得出感应电动势的方向。
其可确定由电磁感应而产生之电动势的方向。
它是由*物理学家海因里希・楞次(HeinrichFriedrichLenz)在1834年发现的。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
对楞次定律的正确理解与使用分析:第一,电磁感应楞次定律的核心内容是“阻碍”二字,这恰恰表明楞次定律实质上就是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的特殊表达形式;第二,这里的“阻碍”,并非是阻碍引起感应电流的原磁场,而是阻碍(更确切来描述应该是“减缓”)原磁场磁通量的变化;第三,正因阻碍是的是“变化”,所以,当原磁场的磁通量增加(或减少)而引起感应电流时,则感应电流的磁场必与原磁场反向(或同向)而阻碍其磁通量的增加(或减少),概括起来就是,增加则反向,减少则同向。
这就是老师总结的做题应用定律“增反减同”四字要领的由来。
楞次定律阻碍的表现有哪些方式?(1)产生一个反变化的磁场。
(2)导致物体运动。
(3)导致围成闭合电路的边框发生形变。
楞次定律的应用步骤具体应用包括以下四步:第一,明确引起感应电流的原磁场在被感应的回路上的方向;第二,搞清原磁场穿过被感应的回路中的磁通量增减情况;第三,根据楞次定律确定感应电流的磁场的方向;第四,运用安培定则判断出感生电流的方向。
高二物理磁场知识点经典在高二物理的学习中,磁场是一个重要且富有挑战性的部分。
掌握磁场的相关知识点,对于理解电磁学的整体框架以及解决相关问题至关重要。
首先,我们来了解磁场的基本概念。
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,但它却能够对处于其中的磁体或电流产生力的作用。
磁场具有方向和强弱,通常用磁感应强度来描述磁场的强弱。
磁感应强度 B 是一个矢量,其方向就是小磁针在磁场中静止时 N 极所指的方向。
它的大小可以通过实验来测定。
在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
磁场线是用来形象地描述磁场的一种工具。
磁场线上每一点的切线方向都与该点的磁感应强度方向一致,磁场线的疏密程度则表示磁场的强弱。
磁场线是闭合曲线,在磁体外部,磁场线从 N 极出发,回到S 极;在磁体内部,磁场线则从 S 极指向 N 极。
接下来,我们探讨通电导线在磁场中所受到的力,即安培力。
安培力的大小可以用公式 F =BILsinθ 来计算,其中 B 是磁感应强度,I 是电流强度,L 是导线在磁场中的有效长度,θ 是电流方向与磁感应强度方向的夹角。
当电流方向与磁场方向平行时,安培力为零;当电流方向与磁场方向垂直时,安培力最大。
安培力的方向可以用左手定则来判断。
伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
然后是运动电荷在磁场中所受到的力,即洛伦兹力。
洛伦兹力的大小为 F =qvBsinθ,其中 q 是电荷的电荷量,v 是电荷的运动速度,θ 是速度方向与磁感应强度方向的夹角。
洛伦兹力的方向同样可以用左手定则来判断,不过这里需要注意的是,四指指向正电荷运动的方向,负电荷运动的方向则与四指指向相反。
当带电粒子垂直进入匀强磁场时,它将做匀速圆周运动。
其运动半径 r = mv /(qB),运动周期 T =2πm /(qB)。
在实际应用中,质谱仪就是利用了带电粒子在磁场中的偏转原理来测量粒子的质量和比荷的。
高二选修一物理磁场知识点物理学中的磁场是一个基本概念,在我们日常生活中也有着广泛的应用。
本文将介绍高二选修一物理课程中关于磁场的一些重要知识点。
1. 磁场的基本概念磁场是由电流或磁体产生的物理现象。
当电流通过导线时,会产生磁场,同时磁体也会产生磁场。
磁场可以用磁感线来表示,磁感线从磁南极指向磁北极,形成一个闭合的环路。
2. 磁场的表示和测量磁场的大小可以用磁感应强度来表示,通常用字母B表示。
磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
在实验中,可以使用霍尔效应、磁力测量仪等工具来测量磁场的大小和方向。
3. 磁场对磁物质的作用磁场对磁物质有吸引和斥力的作用。
当磁物质处于磁场中,会受到磁力的作用,使其发生运动或受力。
磁物质可以是永磁体或临时磁体,永磁体具有自身的磁性,临时磁体则是通过外界磁场的作用而具有磁性。
4. 磁场的叠加与磁场线多个电流或磁体产生的磁场可以叠加。
根据叠加原理,我们可以计算出复杂系统中的磁场分布。
同时,磁场线可以用来描述磁场的分布,磁场线越密集表示磁感应强度越大,而磁场线的方向与磁力线的方向相同。
5. 磁感应强度与磁场强度磁感应强度是指磁场对单位面积垂直于磁感线的部分产生的力的大小,它与单位电流通过导线时所产生的磁场的强度有关。
磁感应强度和磁场强度的关系可以用安培定则来描述。
6. 磁场对运动带电粒子的影响在磁场中,带电粒子会受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁场的强度和方向有关。
带电粒子在磁场中会发生弯曲运动或者偏转,这一现象在粒子加速器、电子显微镜等领域有重要应用。
7. 磁感应强度的应用磁感应强度的应用非常广泛。
在电磁感应中,磁感应强度的变化是产生感应电动势的重要原因。
在电动机、发电机等电器中,磁场的存在和变化使得电能可以转化为机械能。
此外,在磁共振成像(MRI)和磁选设备中,磁场的应用也达到了非常高的水平。
8. 磁场的磁通量与法拉第电磁感应定律磁通量是磁场穿过单位面积的磁力线数目,通常用字母Φ表示。
高二物理(选修)期末复习——磁场知识点一:磁感应强度B 及安培力1.磁感应强度由磁场本身决定,就像电场强度由电场本身决定一样,跟该位置放不放通电导线无关,因此不能根据公式B =F IL说B 与F 成正比,与IL 成反比. 2.磁感应强度B 的定义式也是其度量式,但用来测量的小段通电导线必须垂直放入磁场,如果小段通电导线平行放入磁场,则所受安培力为零,但不能说该点的磁感应强度为零.3.磁感应强度是矢量,其方向为放入其中的小磁针静止时N 极的指向.电流的磁场例题1.1:关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是 ( ) A .磁极与磁极之间、磁极与电流之间都可以通过磁场发生相互作用,但电流之间的相互作用是通过电场发生的B .磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时北极所指的方向一致C .磁感线总是从磁铁的N 极出发,到S 极终止D .磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的例题1.2:如图所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2,且I 1>I 2;a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点且a 、b 、c 与两导线共面;b 点在两导线之间,b 、d 的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( )A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点例题1.3:一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a 到b 的电流,则导线ab 受磁场力后的运动情况为( )A .从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B .从上向下看顺时针转动并远离螺线管C .从上向下看逆时针转动并远离螺线管D .从上向下看逆时针转动并靠近螺线管例题1.4:如图所示,质量为M 、长为L 的直导线通有垂直纸面向外的电流I ,被一绝缘线拴着并处在匀强磁场中,导线能静止在倾角为θ的光滑斜面上,则磁感应强度B 的大小和方向不可能是 ( )A .大小为Mg tan θ/IL ,方向垂直纸面向外B .大小为Mg sin θ/IL ,方向垂直纸面向里C .大小为Mg /IL ,方向水平向右D .大小为Mg /IL ,方向沿斜面向下知识点二:带电粒子在匀强磁场中的运动1.若v ∥B ,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做匀速直线运动.2.若v ⊥B ,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做匀速圆周运动.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题“三步法”(1)画轨迹:即确定圆心,画出运动轨迹.(2)找联系:轨道半径与磁感应强度、运动速度的联系,偏转角度与圆心角、运动时间的联系,在磁场中的运动时间与周期的联系.(3)用规律:即牛顿运动定律和圆周运动的规律,特别是周期公式、半径公式.例题2.1:在如图所示宽度范围内,用场强为E 的匀强电场可使初速度为v 0的某种正粒子偏转θ角.在同样宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出),使该粒子穿过该区域,并使偏转角也为θ(不计粒子的重力),问:(1)匀强磁场的磁感应强度是多大?(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大?例题2.2:带电粒子以初速度v 0从a 点垂直y 轴进入匀强磁场,如图所示.运动中经过b 点,Oa =Ob ,若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场,仍以v 0从a 点垂直y 轴进入电场,粒子仍能通过b 点,那么电场强度E 与磁感应强度B 之比为 ( )A .v 0B .1C .2v 0 D.v 02例题2.3:如图,半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外.一电荷量为q (q >0)、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域,射入点与ab 的距离为R 2,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)( )A.qBR 2mB.qBR mC.3qBR 2mD.2qBR m 例题2.4:如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A 2A 4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,A 2A 4与A 1A 3的夹角为60°.一质量为m 、带电荷量为+q 的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A 1处沿与A 1A 3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子沿垂直于A 2A 4的方向经过圆心O 进入Ⅱ区,最后再从A 4处射出磁场.已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t ,求:(1)画出粒子在磁场Ⅰ和Ⅱ中的运动轨迹;(2)粒子在磁场Ⅰ和Ⅱ中的轨道半径R 1和R 2的比值;(3)Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力).例题2.5:如图所示,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱形区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度B =0.10 T ,磁场区域半径r =233 m ,左侧区域圆心为O 1,磁场方向垂直纸面向里,右侧区域圆心为O 2,磁场方向垂直纸面向外,两区域切点为C .今有一质量为m =3.2×10-26 kg 、带电荷量为q =1.6×10-19 C 的某种离子,从左侧区域边缘的A 点以速度v =1×106 m/s 正对O 1的方向垂直射入磁场,它将穿越C 点后再从右侧区域穿出.求:(1)该离子通过两磁场区域所用的时间;(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大?(侧移距离指在垂直初速度方向上移动的距离)例题2.6:如图所示,在一矩形区域内,不加磁场时,不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入,穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场,带电粒子仍以原来的初速度入射,粒子飞出磁场时偏离原方向60°,利用以上数据可求出下列物理量中的()①带电粒子的比荷②带电粒子在磁场中运动的周期③带电粒子的初速度④带电粒子在磁场中运动的半径A.①②B.③④C.②③D.①④例题2.7:如图所示,在x>0、y>0的空间有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B,现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子,由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场,其出射方向如图所示,不计重力的影响,则()A.速度偏转角最大的粒子是沿①方向射出的粒子B.初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子C.在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子D.在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子例题2.8:如图所示,正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个α粒子(不计重力)以速度v从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,正好从AD边的中点N射出.若将磁感应强度B变为原来的2倍,其他条件不变,则这个α粒子射出磁场的位置是()A.A点B.N、D之间的某一点C.C、D之间的某一点D.B、C之间的某一点例题2.9:两极板M、N相距为d,板长为5d,两板未带电,板间有垂直于纸面的匀强磁场,如图所示,一大群电子沿平行于板的方向从各个位置以速度v射入板间,为了使电子都不从板间穿出,磁感应强度B的范围怎样?(设电子电荷量为e,质量为m)例题2.10:如图所示,在xOy坐标系中,x轴上的N点到O点的距离是12 cm,虚线NP与x轴负向的夹角是30°.第Ⅰ象限内NP的上方有匀强磁场,磁感应强度B=1 T,第Ⅳ象限内有匀强电场,方向沿y轴正向.将一质量m=8×10-10kg、电荷量q=1×10-4C带正电粒子,从电场中M(12,-8)点由静止释放,经电场加速后从N点进入磁场,又从y轴上P点穿出磁场.不计粒子重力,取π=3,求:(1)粒子在磁场中运动的速度v;(2)粒子在磁场中运动的时间t;(3)匀强电场的电场强度E.。
最新整理高二物理教案高二物理下册《磁场》知识点
梳理
高二物理下册《磁场》知识点梳理
《磁场》
1、首先发现电流的磁效应的科学家:丹麦的奥斯特
2、磁场(磁感应强度B)方向:与小磁针北极受力方向相同,也是磁感线的切线方向。
3、安培定则(右手螺旋定则):判定电流产生的磁场方向
4、安培力:通电导体(电流)在磁场中所受的力通常叫安培力
(1)方向:用左手定则判定(2)大小:F=BIL(B⊥I),F=0(B‖I)
通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,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的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
注意:F安⊥B
5、洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
(1)F络=0(B‖v)(2)方向:用左手定则
洛仑兹力方向用左手定则来判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,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正电荷的运动方向(负电荷,四指指向负电荷的运动的反方向),那么,大拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛仑兹力力的方向。
高二物理磁场知识点经典在高二物理的学习中,磁场是一个重要且具有一定难度的部分。
掌握磁场的相关知识点,对于理解电磁学的整体框架以及解决实际问题都至关重要。
一、磁场的基本概念磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,但它却能对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
我们用磁感应强度来描述磁场的强弱和方向。
磁感应强度 B 是一个矢量,其方向就是小磁针静止时 N 极所指的方向。
二、常见的磁体和电流的磁场1、条形磁铁:其外部磁场从 N 极出发,回到 S 极,内部则是从 S极到 N 极,形成闭合曲线。
2、蹄形磁铁:磁场分布与条形磁铁类似。
3、通电直导线:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
4、环形电流:右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
5、通电螺线管:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致,大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
三、安培力当通电导线在磁场中时,会受到磁场力的作用,这个力被称为安培力。
其大小为 F =BILsinθ,其中θ 是电流方向与磁感应强度方向的夹角。
当θ = 90°时,安培力最大,F = BIL;当θ = 0°时,安培力为零。
安培力的方向可以用左手定则来判断:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
四、洛伦兹力运动电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用。
其大小为F =qvBsinθ。
洛伦兹力的方向同样可以用左手定则来判断,但需要注意的是,这里四指指向正电荷运动的方向,负电荷运动的方向则与之相反。
洛伦兹力在现代科技中有广泛的应用,比如质谱仪和回旋加速器。
质谱仪可以用来测量粒子的质量和比荷;回旋加速器则能够加速带电粒子。
五、磁场对通电导体的作用通电导体在磁场中会受到力的作用,这种力可以使电动机转动。
第八讲磁感应强度安培力考试要求知识点睛●知识点1 磁场1.定义:磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用,这种特殊的物质叫磁场.2.磁场的基本性质:对放入其中的磁极或通电导线产生力的作用.3.磁场的产生:永磁体周围存在着磁场;电流周围存在着磁场——电流的磁效应(1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现).说明:所有的磁作用都是通过磁场发生的,磁场和电场一样,都是场物质.磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质,是一种客观存在的物质.基础题【例1】 下列说法正确的是( )A .除永久磁铁以外,一切磁场都是由运动电荷产生的B .一切磁现象都起源于运动电荷C .一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的D .有磁必有电,有电必有磁【巩固】 下列关于磁场的说法,正确的是( )A .只有磁铁周围才存在磁场B .磁场是假想的,不是客观存在的C .磁场是在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生的D .磁极与磁极,磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的●知识点2 电流的磁场 1.电流对小磁针的作用1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,导线通电后,其下方的与导线平行的小磁针发生偏转,如图所示. 2.磁铁对通电导线的作用如图所示,磁铁对通电导体棒产生力的作用,使导体棒运动. 3.电流和电流间的相互作用如图所示,有互相平行且距离很近的两根导线,当导线中分别通入方向相同或相反的电流时,观察到的现象:同向电流向吸,异向电流相斥.磁体和磁体间、电流和磁体间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的,所以电流具有磁效应.知识点睛例题精讲基础题【例2】 在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )A .沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B .沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正上方C .电流沿南北方向放置在磁针的正上方D .电流沿东西方向放置在磁针的正上方【巩固】 奥斯特实验说明了( )A.磁场的存在B.磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用●知识点3 磁感应强度1.磁场的最基本的性质是对放入的电流有磁场力的作用,电流垂直于磁场时受磁场力最大,电流与磁场方向平行时,磁场力为零.2.在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫做磁感应强度,即FB IL=.(1)磁感应强度是矢量,其方向是小磁针静止时N 极的指向,不是磁场中电流所受磁场力的方向. (2)磁感应强度B 是由磁场自身性质决定的,与磁场中是否存在电流即IL 乘积大小无关. (3)在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉(T ).1T1N /A m =⋅3.匀强磁场:磁感应强度的大小和方向处处相等,那么这个区域里的磁场叫做匀强磁场.4.磁场的叠加:空间如果同时存在两个以上的电流或磁体在该点激发的磁场,某点的磁感应强度B 是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量之和,且满足平行四边形定则. 知识点睛例题精讲基础题【例3】 关于磁感应强度的下列说法中,正确的是( )A .放在磁场中的通电导线,电流越大,受到的磁场力也越大,表示该处的磁感应强度越大B .磁感线的指向就是磁感应强度的方向C .垂直磁场放置的通电导线受力方向就是磁感应强度的方向D .磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线电流的大小、导线的长度、导线的取向等均无关【巩固】 下列说法正确的是( )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磁场力F 与该导线的长度L 、通过的电流I 乘积的比值即FB IL=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FB IL=只是定义式,它的大小取决于场源以及磁场中的位置,与、、F I L 以及通电导线在磁场中的方向无关D .通电导线的受磁场力的方向就是磁场的方向【巩固】 以下说法中正确的是( )A .通电导线在某处所受磁场力为零,那么该处的磁感应强度必定为零B .若长为L 、电流为I 的导线在某处受到的磁场力为F ,则该处的磁感应强度必为FILC .如果将一段短导线(有电流)放入某处,测得该磁感应强度为B ,若撤去该导线,该处的磁感应强度为零D .以上说法均不正确【巩固】 关于磁感应强度的概念,以下说法中正确的是( )A .电流元ΔI l 在磁场中受力为F ,则磁感应强度B 一定等于ΔFI lB .电流元ΔI l 在磁场中受力为F ,则磁感应强度可能大于或等于ΔFI lC .磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大D .磁场中某点磁感应强度的方向,与电流元在此点的受力方向相同【例4】 一直导线长度L ,通有电流I ,放入匀强磁场中受到垂直于导线的磁场力F ,由此可知( )A .可以确定磁感应强度的大小和方向B .变换导线放入方向,使导线垂直磁场放入,导线受力最大,此时该处的磁感应强度最大C .改变长度和电流,使受力变为原来的2倍,则磁感应强度也变为原来的2倍D .磁场是客观存在的,磁感应强度与测量方式,是否测量无关【巩固】 一根导线长0.2m 通过3A 的电流,重直放入磁场中某处受到磁场力是2610N -⨯,则该处的磁感应强度B 的大小是 T ;如果该导线的长度和电流都减小了一半,则该处磁感应强度的大小是 T .例题精讲●知识点4 磁感线用来形象的描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线.1.磁感线上每一点的切线方向就是这一点的磁场方向,也就是小磁针在该点静止时N 极所指的方向. 磁感线的疏密表示磁场的强弱.磁感线是闭合曲线(和静电场的电场线不同). 2.对磁感线的认识,应注意以下几点:(1)磁感线是为了研究磁场而人为假设的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实的曲线.(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱.磁感线越密的地方磁场越强,磁感线越疏的地方磁场越弱.(3)磁场对小磁针的N 极的作用力的方向叫做磁场的方向.由于磁感线上任何一点的方向跟该点的磁场方向一致,所以磁感线方向、磁场方向、小磁针静止时N 极所指的方向,三者是一致的. (4)磁感线不相交、也不能相切.(5)没有画磁感线的地方,并不表示那里没有磁场存在,通过磁场中任何一点总能画出而且只能画出一条磁感线.(6)磁场中任何一条磁感线都是闭合曲线.例如:条形磁铁或通电螺线管的磁感线在外部都是从N 极出来进入S 极;在内部由S 极回到N 极,形成闭合曲线. 地磁场地球的磁场与条形磁铁相似,主要特点有以下三点:1.地磁场的N 极在地球南极附近,S 极在地球北极附近,磁感线如图所示. 2.地磁场B 的水平分量(x B )总是从地球的南极指向地球的北极,而竖直分量(y B )则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下.3.在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感应强度相等,且方向水平向北.基础题【例5】 关于磁场和磁感线的描述,正确的是( )A .磁感线能形象的描述磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向就是该点的磁场方向B .磁感线是从磁铁的N 极指向S 极C .磁极间的相互作用是通过磁场发生的D .磁感线就是磁场中的废铁屑排列而成的曲线【巩固】 关于磁感线的概念和性质,以下说法正确的是( )A .磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向B .磁场中任意两条磁感线均不可相交C .铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是磁感线D .磁感线总是从磁体的N 极出发指向磁体的S 极 例题精讲知识点睛【例6】 如图所示是磁场中的一条磁感线,、a b 是磁感线上的两点,下列结论正确的是( )A .、a b 磁感应强度的大小相等B .、a b 两点磁感应强度的方向相同C .一段通电导线在、a b 两点所受的安培力相同D .这一磁场可能是一条通电的长直导线所产生的【巩固】 如图所示为某磁场的一条磁感线,其上有、A B 两点,则( )A .A 点的磁感应强度一定大B .B 点的磁感应强度一定大C .因为磁感应线是直线,、A B 两点的磁感应强度是一样大D .条件不足,无法判断【例7】 关于地磁场下列说法正确的是( )A .地理位置的南、北极即为地磁场的南、北极B .地磁场的磁感线是不闭合的曲线C .在赤道上的小磁针静止时N 极指向地理的北极D .在赤道上的小磁针静止时N 极指向地理的南极●知识点5 安培定则 1.内容(1)对于通电直导线,右手大拇指代表通电直导线的电流方向,弯曲的四指指向磁感线的环绕的方向. (2)对于环形电流和通电螺线管,右手大拇指代表内部磁感线的方向,弯曲的四指指向电流的环绕的方向. 2.作用:解决电流的方向与它所产生的磁场方向之间的关系. 3知识点睛基础题【例8】 如图所示,一根长直导线穿过一通有稳恒电流的金属圆环的中心且垂直于环的平面,导线与环中的电流如图所示,那么金属环受到的磁场力为( )A .沿环的半径向外B .沿环的半径向内C .水平向左D .等于零【巩固】 如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中、A B 是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中在两云的尖端之间形成一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针N 极转向纸里,S 极转向纸外,则关于、A B的带电情况下列说法中正确的是( ) A .带同种电荷 B .带异种电荷 C .B 带正电 D .A 带正电【巩固】 指南针静止时,其北极指向图中虚线所示,若在其上方放置水平方向的导线,并通以直流电,则指南针转向图中实线所示位置.据此可知( ) A .导线南北放置,通有向北的电流 B .导线南北放置,通有向南的电流 C .导线东西放置,通有向西的电流 D .导线东西放置,通有向东的电流 例题精讲【例9】 如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N 极指向右,试判断电源的正、负极.【例10】 如图所示是运用电磁原理制作的充气泵的结构示意图.其工作原理内似打点计时器.当电流从电磁铁的接线柱a 流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项正确的是( ) A .电磁铁的上端为N 极,小磁铁的下端为N 极 B .电磁铁的上端为S 极,小磁铁的下端为S 极 C .电磁铁的上端为N 极,小磁铁的下端为S 极 D .电磁铁的上端为S 极,小磁铁的下端为N 极【例11】 如图所示,当开关S 闭合时,在螺线管上方的一根小软铁棒被软化,左端为N 极.试判断通电螺线管的极性和电源的极性,这时用绝缘线悬挂的通电小圆环将怎样转动(俯视)?●知识点6 安培分子电流假说磁铁和电流都能产生磁场。
高二物理选修磁场讲义 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN磁场第一节我们周围的磁现象知识点回顾:1、地磁场(1)地球磁体的北(N)极位于地理南极附近,地球磁体的南(S)极位于地理北极附近。
(2)地球磁体的磁场分布与条形磁铁的磁场相似。
(3)地磁两极与地理两极并不完全重合,存在偏差。
2、磁性材料(1)按去磁的难易程度划分可分为硬磁性材料和软磁性材料。
(2)按材料所含化学成分划分可分为和。
(3)硬磁性材料剩磁明显,常用来制造等。
(4)软磁性材料剩磁不明显,常用来制造等。
知识点1:磁现象一切与磁有关的现象都可称为磁现象。
磁在我们的生活、生产和科技中有着广泛的应用,归纳大致分为:(1)利用磁体对铁、钴、镍等磁性物质的吸引力;(2)利用磁体对通电线圈的作用力;(3)利用磁化现象记录信息。
知识点2:地磁场(重点)地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场。
关于地磁场的起源,目前还没有令人满意的答案。
一种观点认为,地磁场是由于地核中熔融金属的运动产生的,而且熔融金属运动方向的变化会引起地磁场方向的变化。
科学研究发现,从地球形成迄今的漫长年代里,地磁极曾多次发生极性倒转的现象。
地磁场具有这样的特点:(1)地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;(2)地磁场与条形磁铁产生的磁场相似,但地磁场磁性很弱;(3)地磁场对宇宙射线的作用,保护生命(极光、宇宙射线的伤害);地磁场对生物活动的影响(迁徙动物的走南闯北如信鸽,但候鸟南飞确是受气候的影响的,不是磁场)拓展:地磁两极与地理两极并不重合,存在地磁偏角。
这种现象最早是由我国北宋的学者沈括在《梦溪笔谈》中提出的,比西方早400多年。
并不是所有的天体都有和地球一样的磁性,如火星就没有磁性知识点3:磁性材料磁性材料一般指铁磁性物质。
按去磁的难易程度,磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料。
硬磁性材料具有很强的剩磁,不易去磁,一般用于制造永磁体,如扬声器、计算机硬盘、信用卡、饭卡等;软磁性材料没有明显的剩磁,退磁快,常用于制造电磁铁、电动机、发电机、磁头等。
高二物理高效课堂资料主题八磁场专题1 磁场、磁感应强度预习案【学习目标】认识生活中常见的磁现象,会判断磁感应强度的方向,体会磁现象的研究成果对人类文明的影响。
一、磁场概念情景1. 东汉王充在《论衡》中写道:“司南之杓,投之于地,其柢指南”,这是人们对磁现象的最早的认识,通过阅读教材,回答下列问题。
(1)天然磁石的主要成分是什么?(2)什么叫磁性?什么是磁极?(3)磁体之间的相互作用是怎样的?二、电流的磁场情景2.阅读课本P80页电流的磁效应,了解人们对电与磁的认识过程。
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,请说一下它的具体现象以及奥斯特得出的结论。
问题1:通过前面的学习我们知道电荷之间的相互作用是通过电场发生的,磁体之间是通过什么物质发生作用的?通电导线之间是通过什么物质发生作用的?问题2:指南针能够帮助我们辨别方向,实际上就是利用了地球的磁场,地球的磁场有什么特点?问题3:指南针,又称罗盘,是一种用于指示方向的工具,广泛应用于各种方向判读,譬如航海、野外探险、城市道路地图阅读等领域。
怎样用小磁针来判定磁感应强度的方向?三、磁感应强度情景3:在研究电场的时候,用电场强度来描述电场的强弱,那么我们用什么物理量来描述磁场的强弱?我们研究电场中的检验电荷的受力情况来定义了电场强度,那么在磁场中我们研究什么的受力情况来定义磁场的强弱?问题4:磁感应强度的方向是怎样的?【我的疑问】探究案【学习目标】类比电场强度E的定义方法分析磁感应强度,能计算磁感应强度的大小,体会磁现象的研究成果对人类文明的影响。
【重点难点】磁感应强度概念的理解,磁感应强度大小的计算。
情景1:电流的磁效应(1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应)实验探究:(1)水平电流在小磁针的正上方时,让电流分别由南向北流和由北向南流。
(2)水平电流在小磁针的正下方时,让电流分别由南向北流和由北向南流。
观察实验现象,你能得出什么结论。
高二物理高效课堂资料学案8 磁感应强度【课标要求】通过实验,认识磁场,了解磁感应强度【学习目标】1.通过对磁感应强度的概念的理解,熟练判断磁感应强度强弱和方向.2.利用通电导线的受力,推导出磁感应强度的定义式,并熟练应用.【学习过程】一、磁感应强度的方向[课前预习]1.磁感应强度:用来描述磁场强弱和方向的物理量.2.磁感应强度的方向:磁感应强度的方向就是磁场的方向,即小磁针静止时N极所指的方向,即N极受力的方向,或S极受力的反方向.[课堂探究]关于磁场的方向有几种描述方法?①磁感应强度的方向;②小磁针N极受力的方向;③小磁针静止时N极的指向.[例1](多选)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极所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[例2](磁感应强度的方向)有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是( )A.B的方向就是小磁针N极所指的方向B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致C.B的方向与小磁针在任何情况下S极受力方向一致D.B的方向就是通电导线的受力方向总结:(1)磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同,但绝非通电导线的受力方向.(2)磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的,和小磁针、电流的存在与否无关.二、磁感应强度的大小[课前预习]1.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. 2.磁感应强度:将电流元IL 垂直放入磁场,它受到的磁场力F 与IL 的比值叫磁感应强度. (1)定义式B =FIL.(2)磁感应强度的单位:在国际单位制中的单位是特斯拉,简称特,符号是T.1 T =1N A ·m. (3)对磁感应强度的理解①磁感应强度是反映磁场强弱的物理量,它是用______法定义的物理量,由磁场自身决定,与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关.②因为通电导线取不同方向时,其受力大小不相同,故在定义磁感应强度时,式中F 是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力.③磁感应强度的方向是该处磁场的方向,不是该处电流元受力F 的方向. [课堂探究]1.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,通过摆动角度的大小可以比较磁场力的大小,分别接通“2、3”或“1、4”可以改变导线通电部分的长度,电流由外部电路控制.(1)保持导线通电部分的长度不变,改变电流大小,导线受力情况如何变化? (2)保持电流不变,改变导线通电部分的长度,导线受力情况如何变化? (3)通电导线受力与哪些因素有关?2.深度思考(1)图中的探究实验应用了哪种物理学方法?(2)据公式B =FIL知,磁场中某处的磁感应强度的大小与通电导线在该处所受磁场力F 成正比,与导线中的电流I 和导线长度L 的乘积IL 成反比,这种说法正确吗?为什么?3.注意事项:1.在定义式B =F IL中,通电导线必须垂直于磁场方向放置,因为沿不同方向放置导线时,同一导线受到的磁场力不相等.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 称为“电流元”,相当于静电场中电场强度公式E =F q中的“试探电荷”.[例3](磁感应强度的大小)关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系,下面的说法中正确的是( )A.在B=0的地方,F一定等于零B.在F=0的地方,B一定等于零C.若B=1T,I=1A,L=1m,则F一定等于1ND.若L=1m,I=1A,F=1N,则B一定等于1T 【课后巩固】1.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线放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针S极所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,它受到的磁场力为5.0×10-2 N.求:(1)这个位置的磁感应强度大小;(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时,这一位置的磁感应强度大小;(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否能肯定在这里没有磁场?3.有一小段通电导线,长为1 cm,导线中电流为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4.下列有关磁感应强度的说法中,正确的是( )A.磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量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I越大,导线L越长,某点的磁感应强度就越小5.(多选)下列说法中正确的是( )A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,则该处的电场强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处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,它受到的电场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,它所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总结提升:一、完成课本P85~86 问题与练习:1~3题二、课外作业补充1.下列关于磁感应强度的说法正确的是( )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2.关于磁感应强度,下列说法正确的是( )A.由B=FIL可知,B与F成正比,与IL成反比B.通电导线放在磁场中某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,该点的磁感应强度就变为零C.通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B=0)D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定3.(多选)把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点,电流元在A点受到的磁场力较大,则( )A.A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B.A、B两点磁感应强度可能相等C.A、B两点磁感应强度一定不相等D.A点磁感应强度可能小于B点磁感应强度4.现有一段长L=0.2 m、通有电流I=2.5 A的直导线,则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况,下列说法正确的是( )A.如果B=2 T,则F一定为1 NB.如果F=0,则B也一定为零C.如果B=4 T,则F有可能为2 ND.当F为最大值时,通电导线一定与B平行答案精析知识探究一、导学探究 用磁感应强度描述磁场的强弱和方向,物理学规定小磁针静止时N 极所指的方向为磁感应强度的方向.知识梳理 1.强弱 方向 2.磁场 N N 反方向即学即用 (1)× (2)√ (3)√ (4)√二、导学探究 (1)电流越大,导线受力越大. (2)通电导线越长,导线受力越大. (3)通电导线受力与导线长度、电流、导线在磁场中的放置方式有关. 知识梳理 1.乘积IL 2.垂直 比值 (1)F IL (2)特斯拉 T N A ·m(3)①比值 磁场自身 无关 ②垂直 ③磁场的方向 不是 即学即用 (1)× (2)× (3)× (4)√题型探究 例1 D [磁场中某点的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.但通电导线受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向.] 例2 (1)2 T (2)2 T (3)不能肯定解析 (1)由磁感应强度的定义式得B =F IL = 5.0×10-22.5×1×10-2T =2 T. (2)磁感应强度B 是由磁场自身决定的,和导线的长度L 、电流I 的大小无关,所以该位置的磁感应强度还是2 T.(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则有两种可能:①该处没有磁场;②该处有磁场,但通电导线与磁场方向平行.例 3 C [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,垂直放置时受力将大于0.1 N ,由定义式可知,B 将大于2 T .选项C 正确.] 针对训练 A 例4 AC达标检测 1.D 2.D 3.BD 4.C。
13.1 磁场磁感线【物理核心素养】物理观念:通过掌握磁场的概念,培养学生用物质观研究问题的观念。
科学思维:通过分析磁感线的定义和特点,培养学生模型建构的能力。
科学探究:通过探究用安培定则判断电流的磁感线方向,理解论证和解释等探究的本质.科学态度与责任:通过认识磁场的物质性,使学生养成用辩证唯物主义思考问题的意识和习惯。
【教学重难点】教学重点:1、理解磁场和磁感线的概念。
2、会用安培定则判定通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
教学难点:会用安培定则判定通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
知识点一、磁场1.磁极之间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.2.奥斯特实验:把导线放置在小磁针的上方,通电时磁针发生了转动.实验意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首次揭示了电与磁的联系.3.磁场:磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用,是通过磁场发生的,磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的客观存在的物质.【特别提醒】1.磁场(1)磁场的客观性:磁场与电场一样,也是一种物质,是一种看不见而又客观存在的特殊物质.存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围.(2)磁场的基本性质:对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用,而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的.【经典例题1】(多选)关于磁场,下列说法中正确的是()A.磁场是看不见、摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种理想模型B.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同C.奥斯特发现了电流的磁效应现象,首次揭示了电与磁之间是有联系的D.磁感线总是从磁体的N极指向S极【变式训练1】在隧道工程以及矿山爆破作业中,部分未爆炸的炸药若残留在爆破孔内,则很容易发生人员伤亡事故.为此科学家制造了一种磁性炸药,即在炸药中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体,然后放入磁化机磁化.磁性炸药一旦爆炸,即可安全消磁,而遇到不爆炸的情况可使用磁性探测器测出未爆炸的炸药,从而降低事故发生的概率.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400 ℃,炸药的爆炸温度为2240~3100 ℃,一般炸药引爆温度最高为140 ℃左右.以上材料表明()A.磁性材料在低温下容易被磁化,在高温下容易被消磁B.磁性材料在高温下容易被磁化,在低温下容易被消磁C.磁性材料在低温下容易被磁化,也容易被消磁D.磁性材料在高温下容易被磁化,也容易被消磁知识点二、磁感线1.磁场的方向:物理学规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指方向就是该点磁场的方向.2.磁感线(1)定义:在磁场中画出一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致,这样的曲线就叫作磁感线.(2)特点℃在磁体外部,磁感线从N极发出,进入S极;在磁体内部由S极回到N极.℃磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强;磁场方向与过该点的磁感线的切线方向一致.℃磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断.℃磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线,并不真实存在.【经典例题2】关于电场线和磁感线,下列说法正确的是()A.运动的带电粒子在电场、磁场中的受力方向均和场线在一直线上B.带电粒子顺着电场线的方向运动,其电势能一定减小C.带电粒子垂直于磁感线的方向射入匀强磁场中,其速度大小不会改变D.电场线和磁感线均不相交且均为不封闭曲线【变式训练2】地球也是个磁体,周围磁感线分布如图所示。
(4)磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化.
(5)磁性材料:磁化后容易去磁的为软磁性材料,不容易去磁的为硬磁性材料.软磁性材料可应用于需被反复磁化的场合,例如振片磁头、计算机记忆元件、电磁铁等;
硬磁性材料可应用于制作永久磁铁.
A.指南针的两个磁极相互吸引
B.指南针的两个磁极相互排斥
C.指南针能吸引铁、钴、镍等物质
D.地磁场对指南针的作用
指南针是我国古代四大发明之一,东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具,关于指南针能指示南北方向是由于()
12.磁场
在前面的学习中,我们知道两个电荷之间有库仑力,它们可以彼此不接触,靠中间摸不着、看不见的电场来作用.而磁铁与磁铁之间也是靠中间摸不着、看不见的场来作用,我们叫这种场为磁场.电场和磁场很相似,它们之间存在着某种联系吗?为此科学家做了大量的实验去研究,从电荷对磁、磁对电荷、电流对磁、磁对电流、电流对电流之间的相互作用试图找到答案.下面是探究电磁关系的几个实验:
人物
内容
图示
结论
奥斯特
丹麦物理学家奥斯特在一次
讲课中,偶然的把通电导线沿南北方向放置在指南针上方时发现磁针转动了.电流对磁有力作用
法拉第
法拉第通过实验,
看到了磁场对电流有力的作
用.
磁对电流的力作用
安培平行电流之间有力的作用.
电流之间有力作用
经过大量实验证明,正像电荷之间的相互作用是同过电场发生的,磁体与磁体之间,磁体与通电导体之间,通电导体与通电导体之间的相互作用,都是通过磁场发生的.(1)磁场:客观存在于磁体或电流周围的一种物质.
(2)磁场的基本性质:对放入其中的磁体或电流可产生力的作用.A.磁场和电场一样,是客观存在的
B.磁场是为了解释磁极之间的相互作用而人为引入的
C.磁极与磁极之间的相互作用是直接发生的
D.磁场,只有在磁极与磁极,磁极与电流之间发生作用时才存在
下列关于磁场的说法中正确的是()
23.安培分子电流假说
法国学者安培从通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似得到启发,提出了著名的分子电流假说.他认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流——分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极(如图所示).
试着用安培分子电流假说解释一下“磁化现象”
B.两棒均不显磁性
D.甲棒显磁性,乙棒不显磁性
如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的,
3甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况 B.乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况磁体在高温环境下磁性会减弱
D.磁体在高温环境下磁性会加强
安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示,那么()
4运动电荷在磁场中受到磁场力 B.通电导线周围存在磁场
磁铁插入闭合线圈,线圈中产生电流
D.磁铁加热到一定温度,磁性会消失
下列现象可以用安培分子电流假说解释的是()
5
线.场最强,管外为非匀强磁
场.
立体图
截面图
试在图中,由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向.6
7
当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是(8
如图所示,环形通电导线内外各有小磁针,则磁针静止时()9
如图所示,通电螺线管周围能自由转动的小磁针
10
如图,
11
相隔一定距离的电荷或磁体间的相互作用是怎样发生的?这是一个曾经使人感到困惑、引起猜想
回顾电场强度的定义,与磁感应强度有何异同?
类比电场强度,多个磁场叠加后的磁感应强度如何计算?
12
关于磁场,下列说法正确的是(
13
下面关于磁场方向的说法正确的是(
14
关于磁感应强度和电场强度,下列说法正确的是(15
一根长
16
如图所示,在竖直向上的匀强磁场中水平放置着一根长直导线,电流方向垂直纸面向外,
17
如图所示,两根互相平行的长直导线、、在、
点的距离均相等.下列说法正确的是(
18
关于磁感线的概念正确的是(
19
如图所示,是磁场中的一条磁感线,
大小相等,方向不同大小不等,方向不同
如图所示为通电螺线管产生的磁场,关于20如图所示,小磁针静止时所指方向正确的是(
21极指向该点磁场方向
点的磁场方向水平向右
一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中,静止时的指向如图所示.下列分析正确的是(22
D.小磁针
如图所示,在螺线管内部放置小磁针23 D.
如图,在磁感应强度大小为和垂直于纸面固定放置,两者之间
时,纸面内与两导线距离均为的点中的电流反向,其他条件不变,则点处磁感应强度的大小为(24 D.
已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度,其中是该点到通电直
.则根据上式可以推断,若一个通电圆线
的某一点的磁感应强度的表达式应为25
)则南北相反,在南半球垂直地
为了解释地球的磁性,26平行于南北方向,位于小磁针上方平行于东西方向,位于小磁针上方平行于东南方向,位于小磁针下方
平行于西南方向,位于小磁针下方
在重复奥斯特的电流磁效应实验时,为使实验方便且效果明显,通电直导线应(
)
27
课堂总结
三、出门检测
A.根据磁感应强度的定义式
可知,磁感应强度与成正比,与
成反比
B.一小段通电导线放在磁感应强度为零处,它所受的磁场力一定为零
C.垂直于通电直导线的同心圆上的磁感应强度相同
D.磁场中某处磁感应强度的方向,与通电导线在该处所受磁场力的方向相同
关于磁感应强度的概念,下列说法中正确的是(
)
28 A.极竖直向上 B.极竖直向下 C.极沿轴线向左 D.极沿轴线向右
如图所示,带负电的金属环绕轴
以角速度匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位
置是(
)
29。