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第八章 磁场(课件)

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高考物理新课标(磁场)课件

高考物理新课标(磁场)课件

本部分内容在高考中所占比例为 10%左右，带电粒子在复合场中的运动一直是高考 的热点，题目以中等难度为主，考查形式既有选择题也有计算题，考查的方式有与重力场 结合考查，如 2013 年高考四川卷第 11 题；与电场结合考查，如 2014 年高考四川卷第 10 题、2013 年高考浙江卷第 20 题；有界复合场，如 2014 年高考江苏卷第 14 题、2013 年高 考安徽卷第 23 题、天津卷第 11 题、2015 年高考天津卷第 12 题；对基本仪器的考查，如 2014 年高考课标全国卷Ⅱ第 20 题考查了磁谱仪、江苏卷第 9 题考查了霍尔元件．本部分 内容应用数学知识解决物理问题的能力要求高，具有一定的抽象性．
②通电螺线管：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，____所指的方向 就是环形电流中轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向． 3．几种常见的磁场 (1)常见磁体的磁场
图8－1－1
(2)常见电流的磁场 通电直导线 安培 定则 立体 图 安培 定则 通电螺线管 环形电流
安培力、安培力的方向
第1讲 磁场及其对电流的作用
自主复习评估
主干知识
磁场、磁感应强度
1．磁场 (1)磁场的产生：磁体或________在其周围的空间产生磁场． (2)基本性质：对放入其中的磁体、________有力的作用．磁体与磁体、磁体与通电 导体、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场来完成的． (3)磁场的方向：规定为小磁针静止时____极所指的方向．
(2)当磁场与电流平行时，即磁场方向与电流方向相同或相反时，安培力为零． (3)当磁场方向与导线成θ角时，安培力F＝BILsinθ.
匀强磁场中的安培力
1．安培力的方向 (1)左手定则：伸开左手，让拇指与其余四指____，并且都与手掌在同一个平面 内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向________，这时____所指的方向就是通电导线 在磁场中所受安培力的方向． (2)安培力F的方向总与磁场B的方向和通电导线电流I的方向所决定的平面垂直． 2．安培力的大小 (1)当磁场与电流____时，安培力最大为Fmax＝BIL.

【名师讲解】高三物理一轮复习：八 磁场(47张PPT)

【名师讲解】高三物理一轮复习：八 磁场(47张PPT)

BC
）
B
【练习8】(教学案第265页练习11）一匀强磁场，磁场方向 垂直于xOy平面，在xOy平面上磁场分布在以O为中心的一 个圆形区域内．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由 原点O开始运动．初速度为v．方向沿x轴正方向，后来粒子 经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到 O的距离为L，如右图所示．不计重力的影响，求磁场的磁 感应强度B的大小和xOy平面上磁场区域的半径R．
【练习2】一个带电粒子，沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场，粒 子的径迹如图所示，径迹上的每一段都可以看做圆弧，由于带电 粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）， 从图中的情况可以确定 （ B ） A．粒子从a到b，带正电 B．粒子从b到a，带正电 C．粒子从a到b，带负电 D．粒子从b到a，带负电
二、巩固训练
题型一： 确定带电粒子的带电性质和在磁场中的运动轨迹。 【练习1 】(教学案第262页练习1） ．初速为v0的电子，沿平行于 通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动 方向如右图所示，则( A ) A．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变 C．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变
3mv B qL
3 R L 3
【练习9】(教学案第262页针对练习6）如图所示，一个质量 为m，带电量为＋q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入 磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向 外，粒子飞出磁场区域后，从x轴上的b点穿过，其速度方 向与x轴的夹角为30°，粒子的重力可忽略不计，试求： （1）圆形匀强磁场区域的最小面积。 （2）粒子在磁场中运动的时间。 （3）b到O的距离。 y
(1) S min

2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第八章第1节 磁场及其描述

2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第八章第1节 磁场及其描述

第八章
第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
(2)磁感应强度由磁场本身决定，跟在该位置放入的 导线长度 L、电流 I 的大小及受到磁场的作用力均无关， F 与放不放通电导线也无关，不能根据公式 B＝IL就说 B 与 F 成正比，与 IL 成反比． (3)磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时 N 极所 指的方向，其大小根据电流元受力来计算．通电导线受 力的方向不是磁感应强度的方向．
【答案】
C
第八章 第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
题后反思 应熟练掌握电场力和安培力的大小和方向的区别， 防止简单的类比而出错．
第八章
第1节
高考调研
跟踪训练 1 的是( )
高三物理（新课标版）
下列关于磁感应强度大小的说法正确
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
第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
二、八种典型的磁场 1．地磁场 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要特点有 三 个 ： (1) 地 磁 场 的 ⑰ ________ 在 地 球 南 极 附 近 ， ⑱ ________在地球北极附近． (2)地磁场 B 的水平分量(Bx)总是从地球⑲________ 指向⑳________；而竖直分量(By)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．
第八章
第1节
高考调研
高三物理（新课标版）
(3)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点， 21 22 磁场强弱○________，且方向水平向○________. 2．电流的磁场 23 ○________实验发现了电流的磁效应，各种电流周 围的磁场如下：

教科版九年级物理全册 第八章 电磁相互作用及应用 章末复习(课件)

教科版九年级物理全册 第八章 电磁相互作用及应用 章末复习(课件)
电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小， 效率高，而且对环境污染很小。
电动机的应用：家庭中的电风扇、洗衣机、空调 器等都用到电动机；生产中的水泵、起重机、机 床、电力机车等都是用电动机驱动的。
1.某校刚刷完地坪漆的地下室内，弥漫着刺鼻的油漆味。为
加快排出易燃、有毒气体，兴趣小组设计了如图所示的可调 直流排气扇。直流电动机的工作原理是_______通__电__线__圈在 __磁___场__中__受__力___转__动__。在讨论时，物理老师指出该方案的不足 :每当线圈平面转过与磁感线相_______垂(选直填“平行”或“垂
1.图甲是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘 旋转起来，电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中的 ____导__体__A_。B如果要改变圆盘发电机产生的电流方向，可采 用的方法是_______改__变__磁__场___的__方_(向写出一点即可)。
2.如图所示，是小安同学自制的一个实验装置。他把带绝 缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成 闭合电路，管内封闭一个强磁体。沿图中所示方向来回快 速摇动装置，小灯泡发光。以下说法正确的是 ( C )
构造：如图所示，扬声器主要由永磁体、线 圈、纸盆等构成。
工作过程： 当线圈中有电流通过时，就会受到磁场的作用力
而运动。通过线圈的电流是交变电流，它的大小和方向 是不断变化的，所以线圈就会前后往复运动，从而带动 纸盆来回振动，就发出了声音。
4.传感器
定义：声信息、光信息、热信息、力信息等都可以转化 为电信息，这些实现其他信息转换成电信息的器件，叫 做传感器。
章末复习
本章知识梳理
电
发现：法拉第
磁
定义
电 磁 相
感
感应电流：①产生电流、②方向

8-1 磁场

8-1 磁场

①地磁场的N极在地理
南极
附近,S极在地
附近,磁感线分布如图所示。
②在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁
感应强度
相等
,且方向水平
向北
。
三、磁场对电流的作用——安培力
1.大小 若I∥B时, 2.方向
F=0
;若I⊥B时,F=BIl。
总垂直于 B、I 所决定的平面,即一定垂直于B和I,但B
与I不一定垂直。可以用左手定则来判定:伸开左手,使大
方向相同
答案：
BC
三、安培力的理解
【自主探究3】 如图所示,一段导线ABCD位于磁感应强度大小为 B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段AB、 BC和CD的长度均为l,且∠ABC=∠BCD=135°。流经导线的电流 为I,方向如图中箭头所示。导线段ABCD所受到的磁场的作用力 的合力( )。
(2)方向:小磁针的 N极 所受磁场力的方向
2.磁感应强度 (1)物理意义:描述磁场的 强弱和方向 。 F Il (2)大小:B= (通电导线垂直于磁 场)。
(3)方向:小磁针静止时 N极
的指向。
3.安培的分子电流假说 安培认为,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 。
即B⊥I。
方法探究突破
命题研究一、安培定则的应用 【例1】如图所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远, 它们的磁场互不影响。当开关S闭合后,则小磁针的北极N(黑色一 端)指示出的磁场方向正确的是
A.a、c B.b、c C.c、d D.a、d
答案：
A
【拓展链接1】磁铁放久了,其磁性将变弱,为了保持其磁 性,我们需要给磁铁充磁,充磁的方式有两种。图甲是将 条形磁铁穿在通电螺线管中,图乙是将条形磁铁夹在电 磁铁之间,a、b和c、d接直流电源,下列接线正确的是 ( )。

大学物理第八章磁场的源

大学物理第八章磁场的源

磁场源的定义与分类
磁场源
能够产生磁场的物体或电流。
分类
天然磁场源（地球磁场、磁铁等）和人工磁场源（电流线圈、电磁铁等）。
磁场源的重要性
磁场源在物理学中具有重要地位，是研究电磁相互作用和电磁场 理论的基础。
磁场源的应用广泛，如磁力选矿、磁悬浮列车、核磁共振成像等 。
02
磁场源的基本性质
磁场强度与磁感应强度
磁场强度
描述磁场源的强弱程度，用符号H表示，单位为A/m 。
磁感应强度
描述磁场对通电导体的作用力，用符号B表示，单位为 T（特斯拉）。
磁场强度与磁感应强度之间的关系
H = B/μ0，其中μ0为真空磁导率，约等于4π×10^7H/m。
磁化强度与磁化电流
1 2
磁化强度
描述物质被磁化的程度，用符号M表示，单位为 A/m。
大学物理第八章磁场源
目
CONTENCT
录
• 磁场源概述 • 磁场源的基本性质 • 电流的磁场 • 磁场的源：永磁体 • 磁场的源：电磁铁 • 磁场源的测量与控制
01
磁场源概述
磁场与磁力
磁场
是由磁体或电流产生的空间场，对放入其中的磁体或电流产生力 的作用。
磁力
是磁场对放入其中的磁体或电流的作用力，表现为吸引或排斥。
在交通领域，永磁体被用于制造高速和高效 的交通工具，如高速列车和电动汽车等。
在医疗领域，永磁体被用于治疗疾病和 诊断，如磁共振成像和肿瘤治疗等。
05
磁场的源：电磁铁
电磁铁的工作原理
02
01
03
电磁铁由线圈和铁芯组成，当电流通过线圈时，线圈 产生磁场，磁场与铁芯相互作用产生磁力。
磁力的大小与电流强度、线圈匝数、铁芯材料等因素 有关。

2011高考物理一轮复习典例精析课件：第八章 磁场(可编辑文字版)

2011高考物理一轮复习典例精析课件：第八章 磁场(可编辑文字版)

【点拨】（1）洛伦兹力的大小与磁场的强弱、电量的大小、 速度的大小和速度方向与磁场方向的夹角都有关. （2）洛伦兹力的方向用左手定则判断，与磁场方向、带电粒 子的速度方向及带电粒子的电性都有关. （3）洛伦兹力一定与运动方向垂直，始终不做功，不改变速 度大小，只改变速度方向. 【解析】洛伦兹力的大小与带电粒子速度大小有关，而且与粒 子速度方向和磁场方向的夹角有关，A错误.洛伦兹力的方向永 远与粒子速度方向垂直，与电荷的电性有关.若电性改变，速 度大小不变，方向变为反方向，B错误.洛伦兹力不做功，粒子 动能不变，但洛伦兹力可改变粒子的运动方向，使动量的方向 不断改变，D错误.电荷进入磁场时的速度方向可以与磁场方向 成任意夹角，C正确. 【答案】C
例4 (2010· 晋江模拟)质量为m、长度为L的导体棒MN静止
于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度 为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，如图所示，求棒MN受 到的支持力和摩擦力.
【点拨】
画出导体 的截面图
对导体进行 受力分析
由力的平衡 列方程求解
【解析】求解此题容易犯的错误是认为磁感 应强度B与棒MN斜交成θ角.实际上尽管磁 感线与平面成θ角，但磁场方向与棒MN仍 是垂直的.由左手定则判断安培力的方向时， 要注意安培力的方向既垂直于电流方向又垂 直于磁场方向，即垂直于电流方向和磁场方 向所决定的平面，棒MN受力分析如图所示. 由平衡条件有水平方向：Ff=Fsin θ， 竖直方向：FN=Fcos θ+mg，且F=BIL， 从而得Ff=BILsinθ，FN=BILcosθ+mg.
【点拨】注意到磁场对通电导线的作用力与导线和磁场方向的 夹角有关. 【解析】磁感应强度B的定义式B=F/IL，式中的F应理解为检 验电流元（IL）垂直于B的方向放置时所受到的最大的磁场力， 而此题中两小段通电导线在1、2两点处是否垂直于B不能确定， 因此A、B两选项中的等式不一定成立；正因为磁场对电流作 用力的大小除与B、I、L有关外，还与导线与B的夹角有关， 因此，无法比较F1和F2的大小，所以D正确. 【答案】D

2015高考物理一轮复习课件：8-1 磁场的描述 磁场对电流的作用

2015高考物理一轮复习课件：8-1 磁场的描述 磁场对电流的作用
第八章 磁 场
第 1讲
磁场的描述
磁场对电流的作用
回扣教材 抓基础
题型分类 学方法
开卷速查 规范特训
回扣教材
抓基础
夯实基础 厚积薄发
知识梳理 一、磁场及其描述 1 磁场 ，磁场的基本 1．磁体和电流的周围空间存在 □ 2 磁场力 的作用． 性质是对放入其中的磁体及电流产生□ 2．奥斯特电流磁效应实验，说明电流的周围存在 3 □
A. 2B，沿 y 轴正方向 B. 2B，沿 y 轴负方向 C. 2B，与 x 轴正方向同向 D. 2B，与 x 轴正方向反向
解析：分析题意得，因为磁场的磁感应强度是一个矢量， 根据安培定则得到两通电导线在直角顶点处的磁感应强度大 小相等，所以合磁感应强度的大小为 2B，方向沿水平方向向 右，即沿 x 轴的正方向，选项 C 正确．
解析： 棒中电流变大， 金属棒所受安培力变大， θ 角变大， 选项 A 正确；两悬线等长变短，θ 角不变，选项 B 错误；金 属棒质量变大，θ 角变小，选项 C 错误；磁感应强度变大， 金属棒所受安培力变大，θ 角变大，选项 D 错误．
答案：A
题型分类
2．安培力的方向 由左手定则判断：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指 垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让 19 四指 指向电流的方向， 磁感线垂直穿入手心， 并使□ 那么， 20 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．
3．特点 安培力的方向总是垂直于 B 和 I 所决定的平面，即一定 既和 B 垂直又和 I 垂直，如图 8－1－3 所示．
比值
， 叫
6．磁感线：在磁场中画出的一些有方向的曲线，这些曲 12 切线 方向都和该点的□ 13 磁感应强度 方向 线上每点的□ 14 一致．磁感线是不相交的闭合曲线，其□

2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第八章第2节 磁场对电流的作用

2013届高考一轮物理复习课件(人教版)：第八章第2节 磁场对电流的作用

【答案】
6.0×105 A
第八章 第2节
【答案】
C
第八章
第2节
高考调研
高三物理（新课标版）
二、 安培力与力学知识的综合应用 1．通电导线在磁场中的平衡和加速 (1)首先把立体图画成易于分析的平面图， 如侧视图、 剖视图或俯视图等． (2)确定导线所在处磁场方向，根据左手定则确定安 培力的方向． (3)结合通电导体的受力分析、运动情况等，根据题 目要求，列出平衡方程或牛顿第二定律方程求解．
第八章 第2节
高考调研
高三物理（新课标版）
在 c 处产生的磁场方向为与 ac 边垂直且指向左下方；b 处导线中的电流在 c 处产生的磁场方向与 bc 边垂直且指 向右下方．根据左手定则，a 电流对 c 的安培力 Fac 沿 ca 方向，而 b 电流对 c 的安培力 Fbc 沿 cb 方向，又 Fac 与 Fbc 大小相等，故二力的合力 F 安与 ab 垂直，指向左边， C 正确．
第八章
第2节
高考调研
高三物理（新课标版）
①垂直 BILsinθ ⑫正比
②手心
③四指
④拇指
⑤BIL
⑥
⑦垂直 ⑬越大
⑧平行 ⑭正比
⑨径向 ⑮均匀
⑩相等 ⑪垂直 ⑯灵敏度
第八章
第2节
高考调研
高三物理（新课标版）
一、安培力的大小和方向 规律方法 1．磁场和电场有很多相似之处，但是，安培力比库 仑力复杂得多，点电荷在电场中受力方向和电场方向不 是相同就是相反，而电流元在磁场中受力的方向与磁场 的方向不在同一条直线上，安培力的方向与磁场方向和 电流方向决定的平面垂直．
第八章 第2节
高考调研
高三物理（新课标版）

(超全)带电粒子在有界磁场中运动的临界问题、极值问题和多解问题-课件

(超全)带电粒子在有界磁场中运动的临界问题、极值问题和多解问题-课件
高考调研
高三物理（新课标版）
第4节 带电粒子在有界 磁场中运动的临界极值问题和多解问题
第八章 第4节
高考调研
高三物理（新课标版）
一、带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题 1．刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运 动的轨迹与边界①__相__切____. 2．当速度 v 一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大， 则带电粒子在有界磁场中运动的时间②___越__长___.
高考调研
高三物理（新课标版）
例 1 如图所示，S 为一个电子源，它可以在纸面内 360°范围内发射速率相同的质量为 m、电量为 e 的电子， MN 是一块足够大的挡板，与 S 的距离 OS＝L，挡板在 靠近电子源一侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强 度为 B，问：
(1)若使电子源发射的电子能到达挡 板，则发射速度最小为多大？
第八章 第4节
高考调研
高三物理（新课标版）
(1)轨迹圆的缩放：当粒子的入射方向不变而速度大 小可变时，粒子做圆周运动的轨迹圆心一定在入射点所 受洛伦兹力所表示的射线上，但位置(半径 R)不确定，用 圆规作出一系列大小不同的轨迹圆，从圆的动态变化中 即可发现“临界点”．
(2)轨迹圆的旋转：当粒子的入射速度大小确定而方 向不确定时，所有不同方向入射的粒子的轨迹圆是一样 大的，只是位置绕入射点发生了旋转，从定圆的动态旋 转(作图)中，也容易发现“临界点”．
圆心在
过入射
点跟速
d
c 度方向
垂直的
直线上
B
θv
a
b
①速度较小时粒子做部分圆周运动
后从原边界飞出；②速度在某一范
围内从上侧面边界飞；③速度较大
时粒子做部分圆周运动从右侧面边

大学物理第八章恒定电流的磁场

大学物理第八章恒定电流的磁场

Fe 2.磁性： 磁铁能吸引含有 Co 物质的性质。
Ni
3.磁极：磁铁上磁性最强的两端，分为
N S
北同 极，指向 方，
南异
斥 性相 。
吸
三.磁场
1.概念： 运动qυ电荷或电I流周围存在的物质，称为磁场。
2.对外表现
① qυ或 I 在磁场中受到力的作用。
②载流导线在磁场中移动，磁场力作功。
力的表现 功的表现
极。
然而，磁和电有很多相似之处。例如，同种电荷
互相推斥，异种电荷互相吸引；同名磁极也互相推
斥，异名磁极也互相吸引。用摩擦的方法能使物体带
上电；如果用磁铁的一极在一根钢棒上沿同一方向摩
擦几次，也能使钢棒磁化。但是，为什么正、负电荷 能够单独存在，而单个磁极却不能单独存在呢？多年 来，人们百思而不得其解。
dN B
dS
一些典型磁场的磁感线：
2.性质
①磁感线是无始无终的闭合曲线。
B
A
②任二条磁感线不相交。
B
③磁感线与电流是套合的，它们之间可用右手螺旋法 则来确定。
B
I
I
B
四.磁通量
1.定义：通过一给定曲面的磁感线的条数，称为通过该 曲面的磁通量。
电场强度通量：e S E dS
通过面元 dS的磁感线数： dN BdS BdS cos
3.电荷之间的磁相互作用与库仑相互作用的不同 ①电荷无论是静止还是运动的，它们之间都存在库仑 作用； ②只有运动的电荷之间才有磁相互作用。
四.磁感强度
电场 E 磁场 B
1.实验 在垂于电流的平面内放若干枚小磁针，发现：
①小磁针距电流远近不同，
N
受磁力大小不同。
②距电流等远处，小磁针受

2021届课堂新坐标物理一轮复习课件（人教版）：第八章 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用

2021届课堂新坐标物理一轮复习课件（人教版）：第八章 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用

2．安培力的方向 (1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且 都与手掌在同一个平面内．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． (2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即 F 垂直于B 和 I 决定的平 面．
❖ (1)F与B、I均垂直，但B与I不一定垂直． ❖ (2)当B与I垂直时，导线所受安培力最大．
图 8－1－6 4．一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方 向由左向右，如图 8－1－6 所示．在导线以其中心点为轴转动 90°的过程 中，导线受到的安培力( )
A．大小不变，方向不变 B．由零增大到最大，方向时刻变 C．由最大减小到零，方向不变 D．由零增大到最大，方向不变
2．通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路 (1)选定研究对象； (2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力 分析图，其中安培力的方向要注意 F 安⊥B、F 安⊥I； (3)列平衡方程或牛顿第二定律的方程式进行求解．
图 8－1－11 (2011·泉州模拟)如图 8－1－11 所示，两平行金属导轨间的距 离 L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角 θ＝37°，在导轨所在平 面内，分布着磁感应强度 B＝0.50 T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁 场．金属导轨的一端接有电动势 E＝4.5 V、内阻 r＝0.50 Ω 的直流电源．现 把一个质量 m＝0.040 kg 的导体棒 ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止， 导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电 阻 R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g 取 10 m/s2.已知 sin 37°＝0.60，cos 37° ＝0.80，求：

第八章磁场能量

第八章磁场能量


c4 r2
2c2

r2

c 2 l
Wm3
wm3rdrddz
b00

0lI 2 4 (c2 b2 )2
c4
ln

c b


1 4
(c2

b2 )(3c2

b2
)

.

4区：r c ，穿过半径为r的环路的总电流为
I I I 0, 于是有 H4 0, B4 0, wm4 0 和
B nI
对于通电螺绕环

L

n2V
用上式代入
Wm

1 2
LI
2
得磁能：
Wm

B2
2
V
R

I
图8.5 通电螺绕环
上式表明：磁能与磁感强度B有关，还与磁场所占体积成正比。 即磁能定域于磁场的整个体积。
磁能密度：
m

Wm V

B2
2

1 2
BH

1 2
H 2
可证明，在普遍情况下，磁场中的磁能密度表达为:
电流从0I的过程中，电源克服自感电动势所做的总功：
AL
dAL
0
L

Idt

dI L Idt
I LIdI 1 LI 2
0 dt
0
2
由能量守恒：
WL

1 2
LI 2
自感储能公式
1 WL 2 Im
§8.2 互感磁能 12
如图，在建立电流过程中，电 源除了供给线圈中产生焦耳热的能 量和抵抗自感电动势作功外，还要 抵抗互感电动势作功为 AM ，即

沪教版初中物理九年级下册《第八章 电能与磁 8.2 电流的磁场 右手螺旋定则》优质课PPT课件_1

沪教版初中物理九年级下册《第八章 电能与磁 8.2 电流的磁场 右手螺旋定则》优质课PPT课件_1
说明：
电流周围存在磁场。
磁场与电流都是有方向的，那么电流周围的磁场方向和 电流的方向是否有关呢？
可见电流周围的磁场方向与电流的方向有关。 当电流的方向变化时，磁场的方向也发生变化。
那么电流周围的磁场到底是如何分布的呢？ 通电直导线周围的磁场
完成活动卡P7 活动
通电直导线周 围的磁感线都在与 导线垂直的各个平 面上 , 是以导线为 圆心的许多同心圆。
判断方法右手螺旋定则（安培定则）A: 用右手握住通电导线,大拇指指向电流方向,那 么弯曲的四指就表示导线周围的磁场方向。
那么电流周围的磁场到底是如何分布的呢？ 通电直导线周围的磁场
通电螺线管周围的磁场
用导线绕成的螺线形状的线圈叫做螺线管
完成活动卡P8 观察和描述
完成活动卡P8 观察和描述
通电螺线管的磁感线分布情况与条形磁铁的磁感线分布 情况十分相似。通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
S
N
N
S
N
SS
N
上左下右
通电螺线
S
N
管小结
电源
+
-
1、小磁针N极的指向（磁感线的方向）
2、通电螺线管的N、S极
3、电流方向（电源的正负极）
4、线圈的绕法
★ 在“线圈绕法”已知的前提下，只要已知
前三个量中的1个量，就可以画出另2个量。
2. 如图已知小磁针的方向，请你标出通 电螺线管的磁极和电源的正负极
条形磁铁的磁感线
蹄形磁铁的磁感线
同名磁极的磁感线分布
异名磁极的磁感线分布
小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转 吗？也就是说，只有磁体周围存在着磁场吗？其他物质 能不能产生磁场呢？
丹麦物理学家 奥斯特发现

第八章 恒定电流的磁场--最终版

第八章 恒定电流的磁场--最终版
非静电力的作用： 电源外部：
静电力 + + + 非静电力 + + + 静电力 + +
提供恒定电场，静电力使正电 荷从电势高的地方（正极）向 电势低的地方（负极）运动。
电源内部：
静电力和非静电力同时存在，方向相反。 • 非静电力作用：使正电荷从电势低的地方（电源 负极）再回到电势高的地方（电源正极），使得正 负极间保持恒定的电势差，形成恒定电流。
r
q
（适用于v << c）
B
B
q -
r
v
v
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三、毕奥-萨伐尔定律的应用
1. 直导线电流的磁场 设有载流直导线(I)，计算场点P处的磁感应强度。 z (已知P与导线两端形成夹角1、 2, P到直导 线的垂直距离为 a)
电流元 Idz 在P点产生的磁感应强度： 0 Idz sin Idz 大小： dB 2 4π r r
y
v
1T 1N s/(C m),
可得
1T 10 Gs
4
F qv B
洛伦兹力公式
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三、磁感应线和磁通量
1. 磁感应线（磁感线）——磁场的定性描述
• 磁感线上各点的切线方向表示 此处磁场的方向 • 磁感线的疏密反映磁场的强弱 规定：通过磁场中某点处垂直于B矢量方向 单位面积的磁感应线条数，就等于该点的B 矢量的量值。
r
dq
P
类似方法计算任意形状电流产生的磁场： 线电流
电流元 Idl dB
B
B dB
I
Idl
I d l sin 大小： dB r2

磁场的能量磁场能量密度PPT课件

磁场的能量磁场能量密度PPT课件


B2
2

1 2
H 2

1 2
BH
磁场能量
Wm

V wmdV

B2 dV
V 2
第八章 电磁感应 电磁场
3
4. 顺磁物质的磁导率： (A) 比真空的磁导率略小; (B) 比真空的磁导率略大； (C) 远小于真空的磁导率； (D) 远大于真空的磁导率.
5. 用线圈自感系数L表示载流线圈磁场能量的公式
2019/7/3
第八章 电磁感应 电磁场
1
物理学
第五版
8-5 磁场的能量 磁场能量密度
自感线圈磁能
Wm

1 2
LI 2

IL
L n2V , B nI
Wm

1 LI 2 2

1 n2V ( B )2
2
n
1 B2 V
2
wmV
第八章 电磁感应 电磁场
2
物理学
第五版
8-5 磁场的能量 磁场能量密度
磁场能量密度

IL
wm

wm

1 BH
2

1 n2I 2
2
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W 1 LI 2 2
L

I

nl 0 nIS
I

0n2V
W1 L1 W2 L2

n12V1 n22V2
V1 V2
( d1 )2 1
d2
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物理学
第五版
8-5 磁场的能量 磁场能量密度
例 如图同轴电缆，中间充以磁介质，
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拇指
(2)垂
对磁感强度及磁感线的理解
1. 对磁感应强度的理解 (1)磁感应强度由磁场本身决定，跟在该位置放入的导线长 度 L、电流 I 的大小及受到磁场的作用力均无关，与是否放通
电导线也无关．绝对不能根据公式 B＝IFL认为 B 与 F 成正比， 与 IL 成反比．
(2)由公式 B＝IFL计算 B 时，通电导线必须垂直于磁场放入， 如果小段通电导线平行放入磁场，其所受安培力 F 为零，但该 处磁感应强度 B 不为零．
(4)单位： ________，符号 T,1 T＝1 N/A·m. (5)决定因素：由磁场本身决定，与 I、L 和 F 的大小均______． 2. 磁感线：在磁场中人为地画出一系列曲 线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的
__________的方向一致，磁感线的疏密程度表示 磁场的______，这样的曲线叫做磁感线.
(3)磁感应强度的方向不是通电导线所受磁场作用力的方 向，而是与受到的作用力的方向垂直．
2. 磁感应强度B与电场强度E的比较
磁感应强度 B
物理意 描述磁场的力的性质
义
的物理量
电场强度 E 描述电场的力的性质的物理量
定义式 B＝IFL，通电导线与 B 垂直
E＝Fq
大小决 由磁场决定，与检验电
定
流无关
考纲点击
备考导读
1. 磁场、磁感应强度和
磁感线Ⅰ
2. 通电直导线和通电线 1. 本章知识概念不多，但综合性强，求解本章问题
圈周围磁场的方向
要注意分析粒子的受力情景、运动情景和能量情
Ⅰ
景，依据受力和初始条件来确定粒子的运动情况，
3. 安培力、安培力的方 结合运动情况充分利用数学几何知识求解相关问
向Ⅰ
题．其中安培力的计算只限于电流与磁感应强度
4. 匀强磁场中的安培力 垂直的情形；洛伦兹力的计算只限于速度与磁场
Ⅱ
方向垂直的情形。
5. 洛伦兹力、洛伦兹力 2. 纵观近几年高考题可以看出涉及本章知识的题目
的方向Ⅰ
年年都有，考查最多的是与洛伦兹力有关的带电
6. 洛伦兹力的公式Ⅱ
粒子在匀强磁场或复合场中的运动，本章知识常
三、常见的磁场
1. 条形磁铁和蹄形磁铁的磁场
条形磁铁
蹄形磁铁
2. 地磁场
地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，主要特点有： (1)地磁场的______在地理南极附近，______在地理北极附 近，如图所示． (2) 地 磁 场 B 的 水 平 分 量 (Bx) 总 是 从 地 理 ______ 指 向 ______；而竖直分量(By)则南、北半球相反，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，距离地球表面高度相等的各点，磁场强 弱______，且方向水平向____． 3. 匀强磁场：若某个区域里磁感应强度大小处处______， 方向______，那么该区域的磁场叫匀强磁场，匀强磁场中的磁 感线是________的直线．如通电螺线管内部的磁场，两个平行 放置且距离很近的异名磁极之间的磁场都可认为是匀强磁场．
一、1. 电流 2. 磁场力 3. N 极
二、1. (1)强弱
F (2)IL
(3)N 极
(4)特斯拉
(5)无关
2. 磁感应强度 强弱 三、2. (1)N 极 S 极 (2)南极 北极 (3)相同 北 3. 相等 相同 平行等距 4. 磁场越弱 匀强 越弱 5. (1)乘积 (2)BS⊥ (3)韦伯 四、1. BILsin θ 2. (1)垂直 掌心 四指 直 3. 径向 相等
(1)当B与I垂直时：安培力最大，F＝BIL. (2)当B与I平行时：安培力最小，F＝0.
2. 安培力的方向 (1)判定方法——左手定则 左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四个手
指______，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁 感 线 从 ______ 进入 ，并 使 ______ 指 向电 流的 方 向，这时______所指的方向就是通电导线在磁场 中所受安培力的方向．
4. 几种常见电流周围的磁场分布
直线电流的磁 通电螺线
场
管的磁场
环形电流 的磁场
磁场与条形磁 环形电流的两
特 点
无磁极、非匀 铁的磁场相似， 侧是N极和S 强且距导线越 管内为______ 极且离圆环中 远处________ 磁场，管外为 心越远，磁场
非匀强磁场
______
安
培
定
则
立 体 图
横 截 面 图
(2)安培力的方向特点： F⊥B，F⊥I，即 F______于 B 和 I 决定的平面．(注意：B 和 I 可 以有任意夹角)
3. 磁电式电流表 线圈如图放置，磁场方向总沿着______均匀辐 射地分布，在距轴线等距离处的磁感应强度的 大小总是______的，线圈在安培力及螺旋弹簧 弹力作用下平衡，线圈转过的角度与所通过的电 流成正比．
纵 截 面 图
5. 磁通量 (1)定义：磁感应强度 B 与垂直磁场方向的 面积 S 的______叫做穿过这个面的磁通量 Φ. (2)公式：Φ＝______＝BSsin θ，θ 为 S 与 B 夹角． (3)单位：______，符号 Wb.1 Wb＝1 T·m2.
四、磁场对电流的作用 1. 安培力的大小 安培力F＝________，如图所示，θ为B与I的夹 角．
由电场决定，与检验电荷无关
方向
矢量方向为磁感线切 矢量方向为电场线切线方向，即放
线方向，即小磁针 N 极
入该点的正电荷受力方向
受力方向
场的叠 合磁感应强度等于各
加
磁场的磁感应强度的 矢量和
合场强等于各个电场的场强的矢 量和
7. 带电粒子在匀强磁场 与电场、恒定电流以及电磁感应、交流电流等知
中的运动Ⅱ
识紧密联系、综合考查，是高考的热点.
8. 质谱仪和回旋加速器
Ⅰ
第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用
一、磁场的性质 1. 来源：磁场是存在于磁体、______和运动电荷周围的一种特 殊物质． 2. 基本性质：磁场对放入磁场中的磁体、电流和运动电荷有 ________的作用． 3. 方向：磁场中某点的磁场方向为该点小磁针______所受磁场 力的方向． 二、磁场的描述 1. 磁感应强度 (1)意义：描述磁场______的物理量． (2)定义：B＝____，式中通电直导线I与磁场方向垂直． (3)方向：小磁针静止时______所指的方向．