物理：32《磁現(xiàn)象和磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度》基礎(chǔ)知識(shí)講解課件新人教版選修

物理32《磁現(xiàn)象和磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度》基礎(chǔ)知識(shí)講解課件新人教版選修目錄磁現(xiàn)象磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場對(duì)電流的作用力磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力01磁現(xiàn)象Chapter

磁現(xiàn)象的定義磁現(xiàn)象是指磁場與磁力相互作用所引發(fā)的各種物理現(xiàn)象。磁場是指磁力作用的空間，具有方向和強(qiáng)度。磁力是指物體在磁場中受到的力，也稱為洛倫茲力。地球自身產(chǎn)生的磁場，以及地磁場的磁力作用。天然磁現(xiàn)象通過人為手段制造的磁場及其磁力作用，如電磁鐵、電磁感應(yīng)等。人造磁現(xiàn)象生物體內(nèi)存在的磁性物質(zhì)及其產(chǎn)生的磁場，如某些生物的遷徙行為。生物磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象的分類利用磁場產(chǎn)生的磁力進(jìn)行各種操作，如電磁鐵用于吸附、分離、搬運(yùn)等。磁力應(yīng)用磁場應(yīng)用磁材料應(yīng)用利用磁場特性進(jìn)行各種測(cè)量和控制，如磁場傳感器、磁記錄等。利用具有特定磁性能的材料進(jìn)行各種應(yīng)用，如永磁體、電磁波吸收材料等。030201磁現(xiàn)象的應(yīng)用02磁場Chapter磁場：磁體周圍存在的一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞磁力作用的場。磁場是由磁體內(nèi)部的磁力線構(gòu)成的空間場，磁力線在磁場中傳遞磁力作用。磁場具有方向性和強(qiáng)度，方向由磁力線的切線方向表示，強(qiáng)度由磁感應(yīng)強(qiáng)度表示。磁場的概念

磁場的性質(zhì)磁場具有傳遞磁力作用的性質(zhì)，磁體間的相互作用是通過磁場傳遞的。磁場具有方向性，不同位置的磁場方向不同。磁場具有強(qiáng)度，不同位置的磁場強(qiáng)度不同，與磁力線的密度和切線方向有關(guān)。磁場的方向可以用右手定則或左手定則來判斷，具體使用哪一種定則取決于磁力線的環(huán)繞方向和電流方向。磁場的方向是客觀存在的，不隨觀察者的選擇而改變。磁場的方向由磁力線的切線方向表示，同一磁場中不同位置的磁場方向不同。磁場的方向03磁感應(yīng)強(qiáng)度Chapter磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量，定義為磁感應(yīng)線密度與垂直穿過單位面積的磁力線數(shù)目的乘積。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小表示磁場中某點(diǎn)單位長度、單位面積所受的磁場力。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與磁場力垂直，并指向受力較小的方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義0102磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位其他常用的單位還有高斯（G）和奧斯特（Oe），1G=10^-4T，1Oe=79.6A/m。國際單位制中的磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉（T），1T=1N/(A·m)。測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法有多種，包括霍爾效應(yīng)法、磁通門法、磁阻效應(yīng)法等?；魻栃?yīng)法是通過測(cè)量導(dǎo)體在磁場中受到的橫向電壓，利用霍爾效應(yīng)公式計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁通門法是通過測(cè)量線圈在磁場中的磁通量變化，利用磁通門效應(yīng)計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁阻效應(yīng)法是通過測(cè)量導(dǎo)體在磁場中的電阻變化，利用磁阻效應(yīng)公式計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度。01020304磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)量04磁場對(duì)電流的作用力Chapter01安培力是指通電導(dǎo)線在磁場中受到的力。020304安培力的方向與電流和磁場所構(gòu)成的平面垂直，并由左手定則確定。安培力的大小與電流、磁場強(qiáng)度以及導(dǎo)線長度成正比。安培力在電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備中有著廣泛應(yīng)用。安培力010204洛倫茲力洛倫茲力是指帶電粒子在磁場中受到的力。洛倫茲力的方向與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向都垂直，并由左手定則確定。洛倫茲力的大小與帶電粒子的電量、速度和磁場強(qiáng)度有關(guān)。洛倫茲力在粒子加速器、回旋加速器等設(shè)備中有重要應(yīng)用。03安培力和洛倫茲力都是磁場對(duì)電流或帶電粒子的作用力，其本質(zhì)都是電磁力。安培力和洛倫茲力的大小和方向都遵循相同的規(guī)律，即左手定則。在一定條件下，安培力和洛倫茲力可以相互轉(zhuǎn)化，例如在磁場變化的情形下，導(dǎo)線中的電流會(huì)受到安培力作用，同時(shí)導(dǎo)線中的電子會(huì)受到洛倫茲力作用。安培力和洛倫茲力的關(guān)系05磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力Chapter$F=qvBsintheta$，其中$q$是電荷量，$v$是電荷運(yùn)動(dòng)速度，$B$是磁感應(yīng)強(qiáng)度，$theta$是速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角。根據(jù)左手定則判斷，伸開左手，讓大拇指與其余四指垂直，磁場穿過掌心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，則大拇指所指方向即為洛倫茲力的方向。洛倫茲力的大小洛倫茲力的方向洛倫茲力的大小和方向回旋加速器利用磁場和電場的交替作用，使帶電粒子在環(huán)形軌道上不斷加速，提高粒子的能量。粒子速度選擇器利用電場和磁場對(duì)帶電粒子的選擇性作用，通過改變電場和磁場強(qiáng)度，可以選擇特定速度的粒子通過。磁約束利用磁場對(duì)帶電粒子的約束作用，實(shí)現(xiàn)受控核聚變反應(yīng)。洛倫茲力的應(yīng)用當(dāng)電荷在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力與洛倫茲力相互垂直，不會(huì)相互影響；當(dāng)電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，不會(huì)改變電荷的運(yùn)動(dòng)速度大小，但