高三一輪復(fù)習(xí)磁場第一節(jié)課

1、第三章第三章 磁場磁場概述概述 本章共有五個(gè)個(gè)概念、兩個(gè)公式、兩個(gè)定則。本章共有五個(gè)個(gè)概念、兩個(gè)公式、兩個(gè)定則。五個(gè)概念：五個(gè)概念： 磁場、磁感線、磁感強(qiáng)度磁場、磁感線、磁感強(qiáng)度 、 勻強(qiáng)磁場、磁通量勻強(qiáng)磁場、磁通量兩個(gè)公式：兩個(gè)公式： 安培力安培力 F=BIl (IlB) 洛倫茲力洛倫茲力 f =qvB (vB)兩個(gè)定則兩個(gè)定則: 安培定則安培定則判斷電流的磁場方向判斷電流的磁場方向 左手定則左手定則判斷磁場力的方向判斷磁場力的方向應(yīng)用：應(yīng)用：力電綜合力電綜合圓運(yùn)動(dòng)圓運(yùn)動(dòng)注：能力上多了注：能力上多了“有空間想象能力有空間想象能力”的要求的要求。磁場的產(chǎn)生磁場的產(chǎn)生2 2、電流周圍存在磁場、電

2、流周圍存在磁場1 1、磁體周圍存在磁場、磁體周圍存在磁場環(huán)形電流周圍的磁環(huán)形電流周圍的磁場場直線電流周圍的磁直線電流周圍的磁場場-奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)通電螺線管周圍通電螺線管周圍的磁場的磁場安培分子電流假說安培分子電流假說 在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流電流-分子電流。分子電流。 分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它相當(dāng)于兩個(gè)磁極相當(dāng)于兩個(gè)磁極NS磁場磁場磁體的周圍存磁體的周圍存在磁場在磁場電流周圍存在電流周圍存在磁場磁場奧斯特奧斯特實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)的電荷周運(yùn)動(dòng)的電荷周圍存在磁場圍存在磁場安培

3、分子安培分子環(huán)流假說環(huán)流假說所有磁場所有磁場均產(chǎn)生于均產(chǎn)生于運(yùn)動(dòng)電荷。運(yùn)動(dòng)電荷。-磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的電本質(zhì)一、磁場基本概念一、磁場基本概念1 1、磁場由什么產(chǎn)生？、磁場由什么產(chǎn)生？磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷、變化的電場磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷、變化的電場2 2、磁場的基本性質(zhì)：、磁場的基本性質(zhì)：對放入磁場中的磁體、通電導(dǎo)線、對放入磁場中的磁體、通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷有磁場力的作用運(yùn)動(dòng)電荷有磁場力的作用一種看不見、摸不著、存在于一種看不見、摸不著、存在于電流（運(yùn)動(dòng)電荷）電流（運(yùn)動(dòng)電荷）或或磁體磁體周圍的特殊物質(zhì)，它傳遞著磁體與磁體周圍的特殊物質(zhì)，它傳遞著磁體與磁體、磁體與電流磁體與電流、電流與電流直接的相

4、互作用電流與電流直接的相互作用磁體與電流的作用磁體與電流的作用電流與電流的作用電流與電流的作用磁體與磁體的作用磁體與磁體的作用作用本質(zhì)：磁場對磁場的作用作用本質(zhì)：磁場對磁場的作用常見的磁作用常見的磁作用PQ1、磁場的方向是如何規(guī)定的？、磁場的方向是如何規(guī)定的？BPBQ1）小磁針靜止時(shí)）小磁針靜止時(shí)N極指向極指向2）小磁針）小磁針N極的受磁場力方向極的受磁場力方向3）磁感線在該點(diǎn)的切線方向）磁感線在該點(diǎn)的切線方向?yàn)槭裁从械奈矬w無磁性，有的物體有磁性？為什么有的物體無磁性，有的物體有磁性？如下圖，小鐵釘被吸向右側(cè)，如下圖，小鐵釘被吸向右側(cè)，而加熱后卻吸不住了，為什而加熱后卻吸不住了，為什么？么？二

5、、磁場描述二、磁場描述( (定性定性)-)-磁感線磁感線1、常見磁場磁感線、常見磁場磁感線特點(diǎn)特點(diǎn)1、疏密表示、疏密表示強(qiáng)弱強(qiáng)弱，切線方向表示，切線方向表示B的方向的方向2、閉合，磁體外、閉合，磁體外N到到S磁體內(nèi)磁體內(nèi)S到到N3、非實(shí)際存在、非實(shí)際存在4、不相交、不相切、不相交、不相切2 電流磁場的確定方法右手安培定則電流磁場的確定方法右手安培定則安培定則安培定則：判斷電流產(chǎn)生磁場的法則（兩種不同形式）：判斷電流產(chǎn)生磁場的法則（兩種不同形式）從前向后看？從前向后看？從下向上看？從下向上看？從前向后看（剖面圖）？從前向后看（剖面圖）？從左向右看？從左向右看？從前向后看？從前向后看？從上向下看？

6、從上向下看？立體圖立體圖平面圖平面圖畫畫想象想象基本技能：基本技能：3 幾種電流周圍的磁場分布幾種電流周圍的磁場分布直線電流的磁場直線電流的磁場特點(diǎn)特點(diǎn)：無磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱：無磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱立體圖立體圖 橫截面圖橫截面圖 縱截面圖縱截面圖 判定：安培定則判定：安培定則 通電螺線管的磁場通電螺線管的磁場特點(diǎn)特點(diǎn)：與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為：與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場勻強(qiáng)磁場且磁且磁場由場由S極指向極指向N極，管外為非勻強(qiáng)磁場。極，管外為非勻強(qiáng)磁場。立體圖立體圖 橫截面圖橫截面圖 縱截面圖縱截面圖 判定：安培定則判定：安培定則 立體圖立體圖 橫截面

7、圖橫截面圖 縱截面圖縱截面圖 判定：安培定則判定：安培定則 環(huán)形電流的磁場環(huán)形電流的磁場特點(diǎn)特點(diǎn)：環(huán)形電流的兩側(cè)是：環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和極和S極且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)極且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)磁場越磁場越弱弱。4地球的磁場：地球的磁場與條形磁鐵的磁場地球的磁場：地球的磁場與條形磁鐵的磁場相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè)相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè)(1)地磁場的地磁場的N極極在地球在地球南極南極附近，附近，S極極在地球在地球北極北極附近，磁感線分布如圖附近，磁感線分布如圖11.1-1所示所示(2)地磁場地磁場B的水平分量的水平分量(Bx)總是從地球南極指向地球北總是從地球南極指向地球北極，而豎直分量極，而豎直分量(By)在

8、南半在南半球垂直地面向上，在北半球球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下垂直地面向下(3)在赤道平面上，距離地球在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁感表面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北NS最早發(fā)現(xiàn)電流也能產(chǎn)生磁場的科學(xué)家是誰？最早發(fā)現(xiàn)電流也能產(chǎn)生磁場的科學(xué)家是誰？奧斯特奧斯特【總結(jié)】【總結(jié)】導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)南北方向南北方向放置，若放置，若東西方向東西方向放置則導(dǎo)放置則導(dǎo)線產(chǎn)生的線產(chǎn)生的磁場和地磁場和地磁場在統(tǒng)磁場在統(tǒng)一直線上一直線上【例題】在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)【例題】在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使實(shí)驗(yàn)方便且效果明顯，通實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使實(shí)驗(yàn)方

9、便且效果明顯，通電直導(dǎo)線應(yīng)電直導(dǎo)線應(yīng) ( )A平行于南北方向，位于小磁針上方平行于南北方向，位于小磁針上方B平行于東西方向，位于小磁針上方平行于東西方向，位于小磁針上方C平行于東南方向，位于小磁針下方平行于東南方向，位于小磁針下方D平行于西南方向，位于小磁針下方平行于西南方向，位于小磁針下方A【例題【例題】對于磁感線的認(rèn)識，下列說法中對于磁感線的認(rèn)識，下列說法中正確的是正確的是 ( )A磁場是由磁感線組成的磁場是由磁感線組成的B畫出磁感線的地方一定存在著磁場，沒畫出磁感線的地方一定存在著磁場，沒畫出磁感線的地方一定不存在磁場畫出磁感線的地方一定不存在磁場C磁感線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁感

10、線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向磁場方向D在有磁場的空間內(nèi)，任何一點(diǎn)只能畫出在有磁場的空間內(nèi)，任何一點(diǎn)只能畫出一條磁感線一條磁感線CD【例與練【例與練】如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸 OO以角以角速度速度勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是（的位置是（ ）AN 極豎直向上極豎直向上 BN 極豎直向下極豎直向下CN 極沿軸線向左極沿軸線向左 DN 極沿軸線向右極沿軸線向右【例與練【例與練】如圖所示，如圖所示，a、b、c 三枚小磁針分別放在三枚小磁針分別放在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)當(dāng)這些小磁針靜通電螺線管的正

11、上方、管內(nèi)和右側(cè)當(dāng)這些小磁針靜止時(shí)，小磁針止時(shí)，小磁針 N 極的指向是（極的指向是（ ）Aa、b、c 均向左均向左Ba、b、c 均向右均向右Ca 向左，向左，b 向右，向右，c 向右向右Da 向右，向右，b 向左，向左，c 向右向右CC三、磁場的描述（定量）三、磁場的描述（定量）定義：定義：一小段一小段通電直導(dǎo)線，通電直導(dǎo)線，垂直垂直磁感線磁感線放在磁場放在磁場某處某處時(shí)，時(shí)，受到的安培力受到的安培力F與與IL的比值稱的比值稱為為該處該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。FBIL1、磁感強(qiáng)度、磁感強(qiáng)度B（3）方向：）方向：磁場方向磁場方向（2）定義式）定義式：此公式不是此公式不是決定式！決定式?。?

12、 1）物理意義：描述磁場）物理意義：描述磁場強(qiáng)弱強(qiáng)弱和和方向方向的物理量的物理量單位：特斯拉，簡稱：特，符號為單位：特斯拉，簡稱：特，符號為T.地磁場：地磁場：0.310-40.710-4T說明：說明：磁感應(yīng)強(qiáng)度是用比值法定義的，其磁感應(yīng)強(qiáng)度是用比值法定義的，其大小由磁大小由磁場本身的性質(zhì)決定場本身的性質(zhì)決定，與放入的直導(dǎo)線的電流，與放入的直導(dǎo)線的電流I的大小、的大小、導(dǎo)線的長短導(dǎo)線的長短l的大小無關(guān)的大小無關(guān) 垂直穿過垂直穿過單位面積單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁感線強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁感線密密，反之亦然，反之亦然由定義式由定

13、義式 計(jì)算計(jì)算B時(shí)，時(shí)，通電導(dǎo)線必須垂通電導(dǎo)線必須垂直于磁場直于磁場；若通電導(dǎo)線平行放入磁場，則不受作用力，；若通電導(dǎo)線平行放入磁場，則不受作用力，但不能說該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不但不能說該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不是通電導(dǎo)線所受磁場作用力的方向，而是與作用力的是通電導(dǎo)線所受磁場作用力的方向，而是與作用力的方向垂直方向垂直 FBIl電荷在電場中一定受靜電力作用，電荷在電場中一定受靜電力作用，而電流在磁場中不一定受作用力而電流在磁場中不一定受作用力2、勻強(qiáng)磁場、勻強(qiáng)磁場定義：在磁場的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大定義：在磁場的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向都相同的磁場

14、；小、方向都相同的磁場；磁感線特點(diǎn)：是一磁感線特點(diǎn)：是一組平行且等間距的直線組平行且等間距的直線；存在：存在：a.兩個(gè)相距很近的兩個(gè)相距很近的異名異名磁極之間，磁極之間，b.通電長通電長直螺線管內(nèi)部：如圖所示直螺線管內(nèi)部：如圖所示磁場的疊加磁場的疊加: :空間某點(diǎn)如果同時(shí)存在兩個(gè)以上電空間某點(diǎn)如果同時(shí)存在兩個(gè)以上電流或磁體激發(fā)的磁場流或磁體激發(fā)的磁場, ,則該點(diǎn)的則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度是是各各電電流或磁體在該點(diǎn)流或磁體在該點(diǎn)激發(fā)的磁場的激發(fā)的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和矢量和, ,滿足矢量運(yùn)算法則滿足矢量運(yùn)算法則. .【例與練【例與練】在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)

15、a、b、c處，各處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖。過的恒定電流，方向如圖。過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向方向( )A.與與ab邊平行，豎直向上邊平行，豎直向上B.與與ab邊平行，豎直向下邊平行，豎直向下C.與與ab邊垂直，指向左邊邊垂直，指向左邊D.與與ab邊垂直，指向右邊邊垂直，指向右邊C【例與練】有一小段通電導(dǎo)線，長為【例與練】有一小段通電導(dǎo)線，長為1 cm，電流強(qiáng)度，電流強(qiáng)度5 A，把它置于磁場中，受到的磁場力為，把它置于磁場中，受到的磁場力為0.1 N，則該處，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁

16、感應(yīng)強(qiáng)度B一定是一定是( )A.B=2T B.B2 TC.B2T D.以上情況均可能以上情況均可能3、磁、磁通通量量（1）定義：磁場中穿過磁場某一面積）定義：磁場中穿過磁場某一面積S的的磁感線磁感線條數(shù)條數(shù)，用，用表示表示（2 2）定義式：）定義式：=BS=BS（4）對此定義式的理解：）對此定義式的理解：a 、適用勻強(qiáng)磁場；適用勻強(qiáng)磁場；b 、B和和S垂直；垂直；C、S為磁場實(shí)際占有的面積為磁場實(shí)際占有的面積d、 與線圈匝數(shù)無關(guān)與線圈匝數(shù)無關(guān)單位：單位：韋伯韋伯，符號，符號Wb，1 Wb1 Tm2.說明：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)代表磁感線說明：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)代表磁感線是正

17、穿還是反穿，若正穿為正，則反穿為負(fù)是正穿還是反穿，若正穿為正，則反穿為負(fù)（5）對磁通量的理解）對磁通量的理解BS的含義的含義BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積與面積S垂直的情況當(dāng)垂直的情況當(dāng)S與垂直于與垂直于B的平面間的的平面間的夾角為夾角為時(shí)，則有時(shí)，則有BScos.可理解為可理解為B(Scos)，即，即等于等于B與與S在垂直于在垂直于B方向上投影面方向上投影面積的乘積如圖所示；也可理解為積的乘積如圖所示；也可理解為(Bcos)S，即，即等于等于B在垂直于在垂直于S方向上的分量與方向上的分量與S的乘積的乘積S不一定是某個(gè)線圈的真正面積，而不一定是某個(gè)線圈的真正面積，而是是線圈在

18、磁場范圍內(nèi)線圈在磁場范圍內(nèi)的面積如圖所的面積如圖所示，示，S應(yīng)為線圈面積的一半應(yīng)為線圈面積的一半面積面積S的含義：的含義：多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)，因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁圈匝數(shù)無關(guān)，因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁感線條數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大小感線條數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大小合磁通量求法合磁通量求法若某個(gè)平面內(nèi)有不同方向和強(qiáng)弱的磁場共同存在，當(dāng)若某個(gè)平面內(nèi)有不同方向和強(qiáng)弱的磁場共同存在，當(dāng)計(jì)算穿過這個(gè)面的磁通量時(shí)，先規(guī)定某個(gè)方向的磁通計(jì)算穿過這個(gè)面的磁通量時(shí)，先規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負(fù)，平面內(nèi)各個(gè)方向的磁量為正，反方向的磁通量為負(fù)，平面內(nèi)各個(gè)方向的磁通量的通量的代數(shù)和代數(shù)和等于這個(gè)平面內(nèi)的合磁通量等于這個(gè)平面內(nèi)的合磁通