物理磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)講解新人PPT課件

1、本章的重點(diǎn)內(nèi)容是磁場(chǎng)、磁感線、磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力、洛倫茲力的概念以及磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷的作用；難點(diǎn)是安培力作用下物體的平衡和運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)以及復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等問題第1頁/共29頁本章分析、推理和推導(dǎo)內(nèi)容較多如：分析引出磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念；由安培力公式導(dǎo)出洛倫茲力公式；由洛倫茲力導(dǎo)出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等在這些分析推導(dǎo)過程中，運(yùn)用的知識(shí)比較綜合因此，除了掌握重點(diǎn)知識(shí)，突破難點(diǎn)知識(shí)，還要在學(xué)習(xí)過程中提高自己的分析，推理和推導(dǎo)能力，發(fā)展綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和提高抽象思維的能力第2頁/共29頁本章高考的熱點(diǎn)是安培力的應(yīng)用和帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；在洛倫茲力的考查中，大多數(shù)試題是以

2、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為主第3頁/共29頁 第一、二節(jié)第一、二節(jié)磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度第4頁/共29頁學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道磁場(chǎng)的概念，認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)，了解磁現(xiàn)象及電流的磁效應(yīng)2掌握地磁場(chǎng)的產(chǎn)生，理解地磁兩極與地理兩極的關(guān)系3理解掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向4學(xué)會(huì)類比法，知道比值定義物理量的方法是常用的物理方法第5頁/共29頁重點(diǎn)難點(diǎn)：1.了解磁現(xiàn)象、磁場(chǎng)及電流的磁效應(yīng)2地磁場(chǎng)中磁感線的分布3磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立和計(jì)算易錯(cuò)問題：磁感應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算式BF/IL中F應(yīng)是BI時(shí)的磁場(chǎng)力第6頁/共29頁一、磁現(xiàn)象1天然磁石和人造磁鐵都叫永磁體，它們都能吸引鐵質(zhì)物體，我們把這種

3、性質(zhì)叫做2磁體上磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫做磁極能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針，靜止時(shí)指南的磁極叫做，又叫 S極，指北的磁極叫做 ，又叫 N極磁性南極北極第7頁/共29頁二、電流的磁效應(yīng)圖3111奧斯特實(shí)驗(yàn)：奧斯特發(fā)現(xiàn)，電流能使磁針偏轉(zhuǎn)，如圖311所示2不僅磁鐵能產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，這個(gè)現(xiàn)象稱為電流的 磁效應(yīng)第8頁/共29頁三、磁場(chǎng)電荷之間的相互作用是通過發(fā)生的，磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，是通過 發(fā)生的電場(chǎng)磁場(chǎng)第9頁/共29頁四、地球的磁場(chǎng)1地球本身是一個(gè)大磁體，它的 N極位于 附近，S極位于 附近2地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，磁針的指向與南北方向有一個(gè)夾

4、角，這個(gè)夾角稱做 如圖312所示南極地理的地理的北極磁偏角圖312第10頁/共29頁五、磁感應(yīng)強(qiáng)度 1物理學(xué)中用來描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱2放入磁場(chǎng)中的小磁針，在磁場(chǎng)中受力將會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)磁針靜止時(shí)，極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱為磁場(chǎng)的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度N第11頁/共29頁3探究實(shí)驗(yàn)(1)如圖313所示的實(shí)驗(yàn)裝置，可以認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是 的，直導(dǎo)線的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 圖313垂直均勻第12頁/共29頁(2)有電流通過時(shí)導(dǎo)線將擺動(dòng)一個(gè)角度，觀察擺動(dòng)角度的大小可以比較 的大小(3)實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它受力的大小與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L，導(dǎo)線中的電流I成正比，用公式表示為F.磁場(chǎng)力I

5、LB第13頁/共29頁(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義公式是B ，在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是，符號(hào)是T.1 T特斯拉第14頁/共29頁在北半球的上空,地磁場(chǎng)的方向水平嗎？第15頁/共29頁【思考提示】不水平；向北偏下第16頁/共29頁一、對(duì)磁場(chǎng)、地磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)1磁場(chǎng)(1)磁場(chǎng)的基本特性：對(duì)處在它里面的磁極或電流有力的作用磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間，都是通過磁場(chǎng)發(fā)生力的相互作用第17頁/共29頁(2)運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)：電流是由于電荷做定向移動(dòng)形成的，因此運(yùn)動(dòng)電荷周圍不但有電場(chǎng)，同時(shí)也產(chǎn)生磁場(chǎng)(3)磁場(chǎng)的客觀性：磁場(chǎng)雖然不是由分子、原子組成的，但它能夠?qū)Ψ湃肫渲械拇艠O、電流產(chǎn)生力的作用，它

6、是客觀存在的，雖然我們看不見它，但可以通過很多磁現(xiàn)象感知它的存在，因此它與前面學(xué)過的電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì)第18頁/共29頁2地磁場(chǎng)(1)地磁場(chǎng)特點(diǎn)：地磁場(chǎng)的方向并不是正南正北方向的，即地磁兩極與地理兩極并不重合地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近地磁場(chǎng)方向與正南正北方向間有一夾角叫磁偏角第19頁/共29頁(2)雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對(duì)來說差別不是很大因此，一般我們認(rèn)為：地理南極正上方磁場(chǎng)方向豎直向上，地理北極正上方磁場(chǎng)方向豎直向下在赤道正上方，地磁場(chǎng)方向水平向北在南半球，地磁場(chǎng)方向指向北上方；在北半球，地磁場(chǎng)方向指向北下方第20頁/共29頁(3)影響：由于磁

7、場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，故射向地球的高速帶電粒子，其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化，不能直接到達(dá)地球因此地磁場(chǎng)對(duì)地球生命有保護(hù)作用第21頁/共29頁二、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度公式B 的理解1在定義式B中，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)方向放置因?yàn)榇艌?chǎng)中某點(diǎn)通電導(dǎo)線受力的大小，除和磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)以外，還和導(dǎo)線的方向有關(guān)導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中的方向不同，所受磁場(chǎng)力也不相同通電導(dǎo)線受力為零的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小不一定為零，這可能是電流方向與B的方向在一條直線上的原因造成的第22頁/共29頁2磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小只決定于磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，與F、I、L無關(guān)3研究磁感應(yīng)強(qiáng)度是分步進(jìn)行的，其方向由磁針受力確定，其大小根據(jù)電流元受力來計(jì)算通電導(dǎo)線受

8、力的方向不是磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向4磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這時(shí)L應(yīng)很短很短，IL稱作“電流元”，相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的“試探電荷”第23頁/共29頁5我們要找的是磁場(chǎng)中某一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，因此要把電流元放入磁場(chǎng)中某一點(diǎn)，這要求電流元要足夠的短第24頁/共29頁1對(duì)于定義式B ，不能理解為B與F成正比，與IL成反比B由磁場(chǎng)本身決定2FILB.通電導(dǎo)線必須與磁場(chǎng)方向垂直 第25頁/共29頁三、磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較電場(chǎng)強(qiáng)度E是描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量，磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量現(xiàn)把這兩個(gè)物理量比較如下磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E物理意義物理意義描述磁場(chǎng)的性質(zhì)描述磁場(chǎng)的性質(zhì)描述電場(chǎng)的性質(zhì)描述電場(chǎng)的性質(zhì)定義式定義式通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線與B垂直垂直第26頁/共29頁磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E方向方向矢量矢量小磁針小磁針 N極受力方極受力方向向矢量矢量放入該點(diǎn)正電放入該點(diǎn)正電荷受力方向荷受力方向場(chǎng)的疊加場(chǎng)的疊加合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和度的矢量和合場(chǎng)強(qiáng)等于各合場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)個(gè)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和的矢量和單位單位1 T1 N/(Am)1 V/