人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》

选修3-1知识点第三章磁场3.1磁现象和磁场一、磁现象，最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其中含有主要成分为Fe3O4。

注意：天然磁石和人造磁铁都是永磁体。

①磁性：能够吸引铁质物体的性质。

②磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。

小磁针静止时指南的磁极叫做南极，又叫S极；指北的磁极叫做北极，又叫N极。

二、电流的磁效应1、奥斯特通电直导线实验。

①导线：要南北方向放置②磁针要平行的放置于导线的下方或者上方。

2、实验现象，当给导线通时，与导线平行放置的小磁针发生转动。

3、实验结论，电可以生磁，即电流的磁效应。

三、磁场1、定义：磁体和电流周围空间存在的一种特殊物质，客观存在。

2、基本性质：磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。

四、地球的磁场1、地球是一个巨大的磁体。

（类似条形磁体）2、地球周围空间存在的磁场叫地磁场。

3、磁偏角：地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称为磁偏角。

3.2磁感应强度一、磁感应强度，为描述磁场强弱的物理量，用符号“B”表示。

二、磁感应强度的方向1、物理学中把小磁针在磁场中静止时 N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场的方向。

2、因为 N 极不能单独存在。

小磁针静止时是所受的合力为零，因而不能用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的大小。

三、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 L 的乘积IL。

（也可以叫点电流）2、通电指导线在磁场中受力大小为BILF（1）式中B 是比例系数，它与导线长度和电流大小都没有关系。

B是反映磁场性质的物理量，是由磁场自身决定的，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。

（客观存在）（2）不同磁场中，B 一般不同。

3、磁感应强度的表达式：（1）定义：在导线与磁场垂直的情况下，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。

高中物理磁场知识点总结
磁场的基本概念：磁场是指物体周围存在的一种物理现象，具有磁性的物体会在其周围形成磁场。

磁场的表示：磁场可以用磁力线来表示，磁力线是从磁南极指向磁北极的曲线。

磁场的性质：
磁场是无源的，即不存在磁单极子。

磁场是有方向的，磁力线的方向表示磁场的方向。

磁场是矢量量，具有大小和方向。

磁场的产生：
电流产生磁场：通过电流流过导线时，会在导线周围产生磁场，其方向由右手螺旋定则确定。

磁化产生磁场：某些物质在外磁场的作用下可以磁化，形成磁体，产生磁场。

磁场的力学效应：
洛伦兹力：磁场中的带电粒子受到洛伦兹力的作用，其大小和方向由洛伦兹力公式确定。

磁场对导线的作用力：当导线中有电流通过时，会受到磁场的作用力，其大小和方向由洛伦兹力公式确定。

磁场的应用：
电磁感应：磁场的变化可以引起电磁感应现象，如发电机、变压器等。

磁共振：磁场的作用可以使原子核发生共振现象，应用于核磁共振成像（MRI）等医学技术。

磁力对物体的作用：磁场可以对磁性物体产生吸引或排斥力，应用于电磁铁、磁悬浮等技术。

高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作）第三章 磁场第一节 磁现象、磁场、磁感应强度〖知识精讲〗知识点1.磁性、磁极[例1] A. 物体能够吸引轻小物体的性质叫磁性（ ）B. 磁铁的两端部分就是磁铁的磁极（ ）[例2]磁场是一种物质吗？[例3] 下列说法正确的是（ ）A 、磁场中某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 的乘积的比值B=ILF即为磁场中某点的磁感应强度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=ILF只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与F 、I 、L 以及通电导线在磁场的方向无关D 、磁场是客观存在的物质〖综合拓展〗磁感应强度的概念及其矢量性理解：考题1：有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（ ） A. 磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量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 ，通以电流为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F/ILD. 由定义式B=F/IL 可知，电流强度I 越大，导线L 越长，某点的磁感应强度就越小〖基础达标〗１.磁场中任一点的磁场方向规定为，小磁针在磁场中A.受磁场力的方向B.北极受磁场力的方向C.南极受磁场力的方向D.受磁场力作用转动的方向3、磁感应强度的单位是T ，1T 相当（ ）A 、1㎏/A ·s 2B 、1㎏·m/A ·s 2C 、1㎏·m /s 2D 、1㎏·m 2/A ·s 24、下列说法正确的是（ ）A ．电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零B ．小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的磁场力一定为零C ．小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零D ．荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零〖能力提升〗ILF 知，磁场中某处磁感应强度的大小（ ）A 、随通电导线中电流I 的减少而增大B 、随IL 的乘积的减少而增大C 、随通电导线所受磁场力F 的增大而增大D 、跟F 、I 、L 的变化无关2、电流的磁场是由 首先发现的，而首先发现电流磁场的方向跟电流的方向的关系的是法国科学家Nab I2、如图所示，质量为m 、长度为l 的金属棒ab 通过两根金属丝悬挂在绝缘支架MN 下方。

第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1．磁现象磁性:能吸引铁质物体的性质叫磁性。

磁体：具有磁性的物体叫磁体。

磁极：磁体中磁性最强的区域叫磁极。

2．电流的磁效应磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（与电荷类比）电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。

3．磁场磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。

磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。

磁场对电流的作用，电流与电流的作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念，磁场虽然看不见、摸不着，但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。

4．磁性的地球地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场。

地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。

地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

宇宙中的许多天体都有磁场。

月球也有磁场。

例1、以下说法中，正确的是（）A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向，当螺线管通入如图所示的电流时，5个小磁针将怎样转动？例3、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成 角，如图所示。

设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？例4、如图所示，两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将（填“吸引”、“排斥”或“无作用力”），A端将感应出极。

3.2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1．磁感应强度的方向：小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢？2．磁感应强度的大小匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。

高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场（1）磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质，磁场和电场一样，都是“场形态物质”。

（2）磁场的方向：物理学规定，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，就是那一点磁场的方向。

（3）磁场的基本性质：磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。

磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。

2、磁感线（1）磁感线：是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。

在曲线上，每一点切线方向都在该点的磁场方向上，曲线的疏密反映磁场的强弱。

（2）磁感线的特点：a.磁感线是闭合的曲线，磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极。

b.任意两条磁感线不能相交。

3、几种常见磁场的磁感线的分布（1）条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体，如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状，其实它们的磁感线分布在整个空间内，而且磁感线是闭合的，它们的内部都有磁感线分布。

（2）通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示，通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。

需要指出的是，通电直导线产生的磁场是不均匀的，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密。

电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断，如图所示。

用右手握住直导线，伸直的大拇指与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

（3）环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形的中心轴上，由对称性可知，磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。

如图甲所示，环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断，如图乙所示，让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向；如图丙所示，让右手握住部分环形导线，伸直的大拇指与电流方向一致，则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。

第三章磁场第1节磁现象和磁场P86的STS：指南针与郑和下西洋中国古代磁现象的研究↓指南针（《顺风相送》等，16世纪末）↓郑和航海壮举↓开拓海外市场，扩展视野，中国社会资本主义因素……（重点在与“社会”的关系）图3.1-6针路图第2节磁感应强度P87，班额大也可以有探究性因素：……怎样认识和描述磁场的强弱呢？在研究电场的时候，我们研究电场中的检验电荷的受力情况，确定了一个叫做电场强度的物理量，用来描述电场的强弱。

与此类似，我们是否可以分析磁体或电流在磁场中所受的力，由此入手，找出表示磁场强弱的物理量呢？…… N极不能单独存在……不可能测量N极受力的大小……怎么办？磁场对通电导线也有作用力。

能不能用很小一段通电导线来检验磁场的强弱呢？看来解决问题的办法还是有的！在物理学中，把很小一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积I L叫做“电流元”。

但要使导线中有电流，就要把它连到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。

实际上仍要使用相当长的通电导线。

不过如果做实验的那部分磁场的强弱、方向都是一样的，也就是说磁场是匀强磁场，我们也以由实验结果推知一小段电流元的受力情况。

教师要展示自己的思维过程（科学方法、科学过程）图3.2-1厂制品P88：电流元受的力F与I、L的乘积成正比：F＝I L B （B以比例系数的形式出现）（1）没有出现“安培力”这个名词（2）通电导线与磁场是垂直的安培力，包括导线不与磁场垂直时的安培力，到第4节再说不宜同时出现太多、太复杂的新东西第3节几种常见的磁场P92“安培分子电流假说”代替了“磁现象的电本质”P93“磁通量”为下章服务图3.3-12一种磁传感器P94“用磁传感器研究磁场”（做一做）有了传感器和计算机，可以做原来不能做的实验。

P94科学漫步“有趣的右螺旋”――雅俗共赏甲右旋的螺壳乙右旋的茎（牵牛花）丙左旋的茎（啤酒花）丁右旋的螺丝钉图3.3-15有趣的右螺旋第4节磁场对通电导线的作用力P96演示按照图3.1-3所示进行实验。

高中物理学习材料桑水制作高二物理 第三章 磁场 章末总结1、产生：运动的电荷产生磁场——对放入其中的磁极或电流有 的作用2、磁感强度：B= （L B ⊥） 方向：小磁针N 极的受力方向、磁感线切线方向3、磁通量： Φ = （B S ⊥） 标量，但有正负之分（分正反向穿过S 面）4、磁感线： 用来描述磁场强弱方向分布的假象曲线，磁感线从北极出发 南极。

磁感线的疏密程度表示 ；切线方向表示 ；1、安培力：磁场对电流的作用大小： ① F = （B ⊥L ），此时安培力最 。

② F = （B ∥L ），此时安培力最 。

方向： 垂直于B 、I 所在的平面，左手定则判断（如上图）应用： 磁电式电流表（辐向磁场）； 导线在安培力作用下的运动分析2、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用大小： ① f = （v ⊥B ），此时洛伦兹力最 。

② f = （v ∥B ），此时洛伦兹力最 。

方向： 垂直于B 、v 所在的平面，左手定则判断（如上图）应用： 洛伦兹力不做功，不改变电荷的速度大小。

只在洛伦兹力作用下：rv m Bqv 2= 得： r = 速度越大，半径越大；T = 运动周期与速度无关实例：速度选择器、等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器（电场加速、磁场回旋）霍尔效应、电磁流量计、粒子在有界磁场中的运动（找圆心、定半径、求时间）1．如图3-19所示，金属杆ab 的质量为m ，长为L ，通过的电流为I ，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，结果ab 静止且紧压于平直导轨上。

若磁场的方向与导轨平面成θ角，求： （1）杆ab 受到的摩擦力？ （2）杆对导轨的压力？θ B La2．板长和板距之比为3:2的两块带电平行板之间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场。

质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(重力不计)，以速度v沿图示方向中间进入。

若撤掉电场，粒子恰好从极板边缘射出；若撤掉磁场，粒子也恰好从极板边缘射出；则磁感应强度和电场强度的大小之比B : E= 。