電場和磁場復習課件

1、電場和磁場復習一、電場（一）電閃雷鳴是自然界常見的現(xiàn)象。1752年，偉大的科學家富蘭克林冒著生命危險在美國費城進行了著名的“風箏”實驗，把天電引了下來，發(fā)現(xiàn)天電和地電是一樣的。 知識內容（二）電荷、電荷守恒定律 1、自然界中只存在兩種電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負電荷。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。電荷的多少叫做電荷量，用Q表示，單位是庫侖，簡稱庫，用符號C表示。2、物體帶電的三種方式：即摩擦起電、感應起電和接觸帶電。 問題討論(1)摩擦起電是由于相互摩擦的物體間的電子的得失而使物體分別帶上等量異種電荷，玻璃棒與絲綢摩擦時，由于玻璃棒容易失去電子而帶正電；

2、硬橡膠棒與毛皮摩擦時，由于硬橡膠棒容易得到電子而帶負電。 (2)感應起電是指利用靜電感應使物體帶電的方式。 (3)接觸帶電，指一個不帶電的金屬導體跟另一個帶電的金屬導體接觸后分開，而使不帶電的導體帶上電荷的方式。 3、電荷守恒定律：任何孤立系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變。在一個系統(tǒng)的內部，電荷可以從一個物體傳到另一個物體，但是，在這個過程中系統(tǒng)的總的電荷是不改變的。 課堂練習1已知驗電器帶正電，把帶負電物體移近它，并用手指與驗電器小球接觸一下后離開，并移去帶電體，這時驗電器將帶 電2有一個帶正電的驗電器，當一金屬球接近它時，觀察到驗電器金屬箔的張角減小了由此可以判定金屬球A、可能帶正電荷； B可能帶負

3、電荷 C可能不帶電； D一定不帶正電荷正（ BCD ） （三）點電荷、庫侖定律 (1)點電荷：只有當帶電體間的距離遠大于帶電體的線度時，才可當作點電荷處理。(2)定律內容：在真空中兩個靜止的點電荷間相互作用的庫侖力跟它們電荷量的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。(3)公式：注意：如果q1和q2的符號相反，相互作用力是吸引力；如果q1和q2的符號相同，相互作用力是排斥力。其中靜電力常量是k9.0109Nm2/C。3、關于點電荷的說法，正確的是( )。A只有體積很小的帶電體，才能作為點電荷 B體積很大的帶電體一定不能看作點電荷C點電荷一定是電量很小的電荷D體積很大的帶

4、電體只要距離滿足一定條件也可以看成點電荷 D 課堂練習4、兩個點電荷相距為r，相互作用力為F，則( )。A電荷量不變，距離加倍時，作用力變?yōu)镕/2B其中一個點電荷的電荷量和兩點電荷之間的距離都減半時，作用力不變C每個點電荷的電荷量和兩個點電荷間的距離都增加相同的倍數(shù)時，作用力不變D將其中一個點電荷的電荷量取走一部分給另一個點電荷，兩者的距離不變，作用力一定改變 課堂練習C利用5、在真空中有兩個點電荷，帶的電量分別是80109C和20105C，相距20cm每個電荷受到的靜電力有多大，是引力還是斥力？【引力，3.6102N】（四）電場的描述 1、電場：帶電體周圍存在著電場，電荷間的相互作用是通過電

5、場發(fā)生的。 2、電場的最基本性質是：對放入電場中電荷有力的作用。3、電場強度： （1）定義：電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值。（2）公式：EF/q，單位是N/C。（3）場強是矢量。方向：正電荷在某點受力的方向即為該點電場強度的方向。 （4）注意：E與q無關，不能認為E與q成反比，E與 F成正比（5）點電荷電場：問題討論 電場強度是描述電場的力的性質的物理量 雖然場強E=F/q，但場強E決不是檢驗電荷q所受的電場力，也不是單位正檢驗電荷所受的電場力，因為電場強度不是電場力電場中某點的場強既與檢驗電荷的電量q關，也與此檢驗電荷所受的電場力F無關，因為即使無檢驗電荷存在，該點的電

6、場強度依然是原有的值，電場強度只是電場本身特征決定的量E=F/q是從檢驗電場的角度上定義的場強例題分析例1 在電場中有一點P，下列說法正確的是：A若放在P點的試探電荷的電荷量減半，則P點場強加倍B若P點沒有試探電荷，則P點場強為零C若P點場強越大，則同一電荷在P點受的電場力越大DP點場強方向就是試探電荷在該點受力方向 解析：P點場強與試探電荷無關，則A、B錯誤，而F=qE,當q一定時，E越大，F(xiàn)越大，C正確帶正電的試探電荷受力方向與該點場強方向相同，帶負電的試探電荷受力方向與該點場強方向相反故D不正確答案C。 1、電場強度 E的定義式為E=F/q，那么（ ）A這個定義式只適用于點電荷產生的電場

7、B這個定義式適用于所有的電場C式中的F是放入電場中的電荷所受的力，q是產生電場的電荷的電量D式中的F是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中的電荷的電量2、電場中某點放入正電荷q，受到的電場力為F，若在該點放入電量為4q的負電荷時，該點的電場強度大小為 ，放入的這個負電荷所受的電場力的大小為 課堂練習 BD F/q4F4、電場線 電場線是為了直觀形象地描述電場，而引入的假想曲線，不是真實存在的；電場線上每一點的切線方向都跟該點電場強度的方向一致； 電場線從正電荷或無窮遠處出發(fā)，終止于負電荷(或無窮遠處)；電場線越密的地方，電場越強；電場線越稀的地方，電場越弱。真空中點電荷的電場的電場線幾種常

8、見電場的電場線知識內容電場線知識內容問題討論電場線和運動軌跡 電場線是為形象地描述電場而引入的假想曲線，規(guī)定電場線上每點的切線方向沿該點的場強的方向，也是正電荷在該點受力產生加速度的方向(負電荷受力方向相反)，運動軌跡是帶電粒子在電場中實際通過的徑跡，徑跡上每點的切線方向為粒子在該點的速度的方向。物體運動速度的方向和它的加速度的方向是兩回事，不一定相同，因此，電場線與運動軌跡不能混為一談，不能認為電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡，只有當電場線是直線，且?guī)щ娏Ｗ映跛俣葹榱慊虺跛俣确较蛟谶@條直線上，運動軌跡才和電場線重合，這只是一種特殊的情況 五、靜電的利用與防止 靜電技術中，常常在靜電復印、

9、靜電除塵、靜電噴漆、靜電植絨、靜電噴藥中應用到同種電荷相排斥、異種電荷相吸引的原理。而靜電的防止主要采用的方法：空氣濕度調節(jié)、接地放電、靜電屏蔽。避雷針利用尖端放電原理來避雷：帶電云層靠近建筑物時，避雷針上產生的感應電荷會通過針尖放電，逐漸中和云層中的電荷，使建筑物免遭雷擊。 知識內容二、 磁場 （一）電流的磁場(電流的磁效應電生磁) 1電流與磁場的相互作用 1820年，丹麥物理學家奧斯特的實驗證明了電流周圍存在著磁場。 通電導線在磁場中受到力的作用，說明電流與磁場有相互作用 2電流與電流的相互作用 兩條通電導線在它們的電流方向相同或相反時會產生吸引或排斥的力，說明電流和電流之間也會通過磁場發(fā)

10、生力的作用 （二）磁現(xiàn)象的電本質1安培分子電流假說 （1）在原子、分子等物質微粒內部存在著一種環(huán)形電流分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為一個微小的磁體，它的兩極相當于兩個磁極，這兩個磁極不可分割地聯(lián)系在一起（2）磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運動產生的但并不是說所有磁場都是由運動電荷產生的，因為變化的電場也能產生磁場。 知識內容2用安培分子電流假說解釋有關磁現(xiàn)象 （1）每個分子電流就相當于一個小的磁鐵當它們排列整齊的時候，對外顯示出磁性，當它們排列不整齊的時候，對外不顯示出磁性（2）物體的分子的環(huán)形電流在受到外界的機械振動或者高溫的影響下，會使其排列由整齊變?yōu)椴徽R，就是失去磁性

11、，反之就是產生磁性3磁性材料：能夠被強烈磁化的物質叫磁性材料磁化后容易去磁的叫軟磁性材料，不容易去磁的叫做硬磁性材料 課堂練習 磁體和通電導線周圍都存在著 ，磁體間、磁體和電流間以及電流和電流之間的相互作用都是通過 發(fā)生的安培的 假說揭示了磁現(xiàn)象的 磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由 產生的磁場磁場分子電流電本質電荷的運動關于磁現(xiàn)象的電本質，安培提出了分子電流的概念，他是在怎樣的情況下提出來的？A、安培通過精密的儀器觀測到了分子電流B安培通過環(huán)形電流的磁性與磁鐵相似，提出的一種假說C安培根據(jù)原子結構理論，進行嚴格推理得出的結論D安培憑空想出來的 （ B ）（三）磁場的性質 1、磁場是存在于磁體

12、及運動電荷周圍的一種特殊物質它的基本性質是對放入其中的磁極及運動電荷有力的作用(對磁極一定有力的作用；對電流可能有力的作用)。 知識內容2、磁場力的本質：磁極和電流之間的相互作用力（包括磁極與磁極、電流與電流、磁極與電流）都是運動電荷通過磁場發(fā)生的。3、磁場的方向人們規(guī)定：某點的磁場方向就是小磁針N極在該點的方向（注意：人們并不把運動的正電荷在某點的受力方向作為該點場的磁場方向） 知識內容磁場中一系列的有向曲線，這些曲線上每一點的切向方向，都和該點的磁場方向一致。疏密程度反映磁場的強弱程度 4、磁感線磁感線是不存在、不相交的閉合曲線。 知識內容5典型磁場的磁感線勻強磁場的磁感線特點：距離相等的

13、平行直線。 知識內容5典型磁場的磁感線地磁場特點：1、地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近2、地磁場B的水平分量總是從 地球南極指向北極，豎直分量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，距地球表面高度相等的各點，磁感應強度相等，且方向水平向北。地面附近的磁感應強度約為105T的數(shù)量級 6、安培定則及其應用（1）直線電流：用右手握住導線，讓大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。（2）環(huán)形電流：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導線中心軸線上磁感線的方向。（3）通電螺線管：用右手握住通電螺線管，讓

14、彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向。 知識內容（4）雖然都叫安培定則，都是用右手進行判斷，但是它們應用的場合是不同的且對直導線，四指指磁感線方向；對環(huán)形電流，大拇指指中心軸線上的磁感線方向；對長直螺線管大拇指指螺線管內部的磁感線方向。 例題：如圖所示，在通有恒定電流的螺線管內有一點P ，下列敘述正確的是( )。A過P點的磁感線方向是從螺線管的N極指向S極 B過P點的磁感線方向是在P點的小磁針S極受力的方向 C過P點的磁感線方向是在P點的小磁針S極所指的方向D在P點放一通電小線圈，磁感線一定垂直于小線圈平面分析：由右手螺旋定則判定出螺線管磁場左S右N

15、，在其內部磁感線由SN，則P點的磁感線是由S極指向N極的，是在P點的小磁針N極指的方向，在P點放一小通電線圈，由環(huán)形電流安培定則可知磁感線一定垂直于小線圈平面。正確答案為選項D。 （四）磁感應強度 1、定義：穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應強度。 2、是矢量，該點的磁場方向就是磁感應強度的方向，即放在該處小磁針靜止時N極所指的方向。 3、單位：特斯拉，簡稱特，符號T。 （五）磁通量1、定義：穿過與磁場垂直的某一面積S的磁感線條數(shù)。 2、大?。涸诖鸥袘獜姸葹锽的勻強磁場中，穿過與磁場方向垂直、面積為S的平面的磁通量BS。 3、單位：韋伯，簡稱韋，符號是Wb。（六）安培力 1

16、、定義：通電導線在磁場中所受的力。 2、安培力的方向： 左手定則：如圖所示，伸開左手，四指與拇指在同一平面內并相互垂直，讓磁感線垂直穿過手心，四指指向電流的方向，則拇指所指的方向就是安培力的方向。 3、勻強磁場中安培力的大小： 在勻強磁場中，當通電導線與磁場方向垂直時，安培力的大小等于電流、磁感應強度和導線長度的乘積，即FBIL。4、安培力的應用：磁電式電流計、電動機的工作原理。原理：通電導線在磁場中受力轉動。 課堂練習在圖中，標出了磁場的方向、通電直導線中電流I的方向，以及通電直導線所受安培力F的方向其中正確的是（ C ） 某同學畫的表示磁場從電流I和安培力F的相互關系如圖所示，其中正確的是（ D ）（七）洛倫茲力 1、定義：運動電荷在磁場中所受的力叫洛倫茲力。2、影響洛倫茲力方向的因素：研究表明洛倫茲力的方向由電荷的性質、電荷的運動方向和磁場的方向決定。3、洛