磁場(chǎng)的基本性質(zhì)

1、磁場(chǎng)基本性質(zhì)一、磁場(chǎng)的描述1、磁場(chǎng)的物質(zhì)性：與電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì)，是一種看不見而又客觀存在的特殊物質(zhì)。存在于（磁體、通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷、變化電場(chǎng)、地球的）周圍。2、基本特性：對(duì)放入其中的（磁極、電流、運(yùn)動(dòng)的電荷）有力的作用，它們的相互作用通過磁場(chǎng)發(fā)生。3、方向規(guī)定：磁感線在該點(diǎn)的切線方向;磁場(chǎng)中任一點(diǎn)小磁針北極(N極)的受力方向(小磁針靜止時(shí)N的指向)為該處的磁場(chǎng)方向。對(duì)磁體：外部(NS),內(nèi)部(SN)組成閉合曲線；這點(diǎn)與靜電場(chǎng)電場(chǎng)線(不成閉合曲線)不同。用安培左手定則判斷4、磁感線：電場(chǎng)中引入電場(chǎng)線描述電場(chǎng)，磁場(chǎng)中引入磁感線描述磁場(chǎng)。定義： 磁場(chǎng)中人為引入的一系列曲線來描述磁場(chǎng)，曲線的切

2、線表示該位置的磁場(chǎng)方向，其蔬密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。物理意義：描述磁場(chǎng)大小和方向的工具(物理摸型)，磁場(chǎng)是客觀存在的，磁感線是一種工具.不能認(rèn)為有（無）磁感線的地方有（無）磁場(chǎng)。5、磁場(chǎng)的產(chǎn)生方式(1)永磁體（條形、蹄形） (2)通電導(dǎo)線（有各種形狀：直、曲 、環(huán)形電流、通電螺線管）(3)地球磁場(chǎng)（和條形磁鐵相似）有三個(gè)特征：(磁極位置? 赤道處磁場(chǎng)特點(diǎn)?南北半球磁場(chǎng)方向?)地磁的N極的地理位置的南極，地磁B（水平分量：（南北） 堅(jiān)直分量：南半球：垂直地面而上向；北半球：垂直地面而向下。）在赤道平面上：距地球表面相等的各點(diǎn)，磁感強(qiáng)度大小相等、方向水平向北(4)變化的電場(chǎng)（后面再講法拉第電磁感應(yīng)定律和電

3、磁波）二、電流磁場(chǎng)的方向叛斷：安培右手定則（重點(diǎn)）、直、環(huán)、通電螺線管）一定要熟悉五種典型磁場(chǎng)的磁感線空間分布（正確分析解答問題的關(guān)健）腦中要有各種磁源產(chǎn)生的磁感線的立體空間分布觀念，會(huì)從不同的角度看、畫、識(shí) 各種磁感線分布圖能夠?qū)⒋鸥芯€分布的立體、空間圖轉(zhuǎn)化成不同方向的平面圖（正視、符視、側(cè)視、剖視圖）三、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)（磁產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)）后面講到光現(xiàn)象的電本質(zhì)安培分子環(huán)型電流假說：分子、原子等物質(zhì)的微粒內(nèi)部存在一種環(huán)形電流，叫分子電流。這種環(huán)形電流使得每個(gè)物質(zhì)微粒成為一個(gè)很小的磁體。這就是安培分子電流假說。它能解釋各種磁現(xiàn)象： 軟鐵棒的磁化、高溫，猛烈的搞擊而失去磁性等。本質(zhì)：（磁體、電流、運(yùn)

4、動(dòng)電荷）的磁場(chǎng)都是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，并通過磁場(chǎng)相互作用的。任何磁現(xiàn)象的出現(xiàn)都以“電荷的運(yùn)動(dòng)(有形無形)”為基礎(chǔ)。一切磁現(xiàn)象歸結(jié)為：運(yùn)動(dòng)電荷（或電流）之間通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用?！半姳举|(zhì)”實(shí)質(zhì)為運(yùn)動(dòng)電荷（成形電流）：靜止的電荷在磁場(chǎng)中不會(huì)受到磁場(chǎng)力；有磁必有電(對(duì))，有電必有磁(錯(cuò))。實(shí)驗(yàn)：奧斯特沿南北方向放置的導(dǎo)線下面放置小磁針，導(dǎo)線通電后，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。羅蘭實(shí)驗(yàn)：把大量的電荷加在橡膠盤上,然后使盤繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng),如圖：在盤在附近用小磁針來檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng).結(jié)果發(fā)現(xiàn)：帶電盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，而且改變轉(zhuǎn)盤方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生轉(zhuǎn)變。此實(shí)驗(yàn)說明；電荷運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng),即磁場(chǎng)是由運(yùn)動(dòng)

5、電荷產(chǎn)生；(即：一切磁場(chǎng)都來源于運(yùn)動(dòng)電荷,揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。)四、磁感線為了描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向，人們想象在磁場(chǎng)中畫出的一組有方向的曲線1疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱2每一點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向，也就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向3是閉合的曲線，在磁體外部由N極至S極，在磁體的內(nèi)部由S極至N極磁線不相切不相交。4勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線平行且距離相等沒有畫出磁感線的地方不一定沒有磁場(chǎng)5安培定則：姆指指向電流方向,四指指向磁場(chǎng)的方向.注意這里的磁感線是一個(gè)個(gè)同心圓,每點(diǎn)磁場(chǎng)方向是在該點(diǎn)切線方向 *熟記常用的幾種磁場(chǎng)的磁感線：兩個(gè)重要概念：磁感強(qiáng)度B，磁通量磁感強(qiáng)度(B)從力的角度描述磁場(chǎng)性質(zhì)，磁通量()從能量角度描

6、述磁場(chǎng)的性質(zhì)。一、磁感應(yīng)強(qiáng)度1磁場(chǎng)的最基本的性質(zhì)：對(duì)放入其中的(磁極,電流,運(yùn)動(dòng)的電荷)有力的作用, 都稱為磁場(chǎng)力。 IB時(shí),F最大=BIL；I/B時(shí),F=0。2定義B：注意情境和條件：當(dāng)IB時(shí)， B= 矢量F(B和I構(gòu)成的平面)。即既FB；也FI在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 當(dāng)面積SB時(shí)，B= 單位面積的磁感線條數(shù)，B的蔬密反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱注意：磁場(chǎng)某位置B的大小，方向是客觀存在的，是磁場(chǎng)本身特性的物理量。與(I大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短，受力)都無關(guān)。即使導(dǎo)線不載流，B照樣存在。表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量是矢量大小：B

7、=F/IL (電流方向與磁感線垂直時(shí)的公式)方向：左手定則：是磁感線的切線方向；是小磁針N極受力方向；是小磁針靜止時(shí)N極的指向不是導(dǎo)線受力方向；不是正電荷受力方向；也不是電流方向 單位：牛/安米，也叫特斯拉，國(guó)際單位制單位符號(hào)T點(diǎn)定B定：B只與產(chǎn)生磁場(chǎng)的源及位置有關(guān)。就是說磁場(chǎng)中某一點(diǎn)定了，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向都是定值勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等磁場(chǎng)的疊加：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(chǎng),則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是各電流或磁體在該點(diǎn)激發(fā)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和,滿足矢量運(yùn)算法則.典型的比值定義：( B= B=k ) ( E= E= k ) ( u= ) ( R= R=)

8、( C= C=)磁感強(qiáng)度B： B= B= qBv = m R = B = qBv = qe B= E=BLv B= B=k(直導(dǎo)體) B=NI (螺線管)勻強(qiáng)磁場(chǎng)：是最簡(jiǎn)單，同時(shí)也是最重要的磁場(chǎng)。大小相等方向處處相同，用平行等間距的直線來表示。分布地方：異名磁極間（邊緣除外），通電螺線管內(nèi)部。二、磁通量與磁通密度（分析法拉第電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)）1磁通量：概念：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫穿過這個(gè)面積的磁通量，BS若面積S與B不垂直，應(yīng)以B乘以S在垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積S，即BSBScos，磁通量的物理意義：穿過某一面積的磁感線條數(shù)也叫做穿過這個(gè)面積的磁通量。是標(biāo)量說明：對(duì)某一面積的磁通量，一定要指明“是哪一個(gè)面積的、方向如何”2磁通密度B：垂直磁場(chǎng)方向穿過單位面積磁力線條數(shù)，即磁感應(yīng)強(qiáng)度，是矢量3在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中求磁通量類型有：公式的適用條件：(1) 當(dāng)面積SB時(shí)。=BS 單位：韋伯Wb=T m2(2) S/B時(shí), =0(3)B與S不垂直：應(yīng)該為B乘以S在磁場(chǎng)垂直方向上投影的面積。=BS影=BSCos(為B與投影面的夾角)說明：計(jì)算平面在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的。一定要明確？面積的，（方向如何）沒有指明那一面積的,無意義。曲面的磁通量等于對(duì)應(yīng)投影平面的，不與線圈平面垂直，應(yīng)該算投影面積。是雙向標(biāo)量：當(dāng)有磁感