磁场及其描述.docx

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磁场及其描述

一、目标与策略

目明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！

学习目标：

•了解磁现彖.理解电流的嵐效应及其伟大意义。

•通过磁的相互作用现彖.知道磁场的存在和磁场的基木性质。

•了解地磁场的分布以及地磁场对地球生命及人类活动的意义C

•理解磁感线的总义，能够熟练地运用安培定则确定电流的磁场方向。

•理解磁场的方向：

理解磁感应强度的定义、磁通址的定义和计算方法：

理解匀强磁场的特点以及在匀强磁场中磁通量的计算。

重点难点：

•对殲现象及其电木质的理解.对地磁的埋解：

•电流的磁场及方向的判断一一安培定则，以及用礁感线表示磁场：

•磁感强度的定义及磁通址的计算。

学习策略：

•前面我们学习了电场.磁场与电场对比学习有利于我们更好地理解电场和磁场。

•不同的物理现彖之间存在着内在联系.建立爭物之间的内在联系是科学探究的重婆的思想方法：

二、学习与应用

“凡事预则立，不预则废科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。

我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。

知识回顾一复习

学习新知识之前.看看你的知识贮备过关「吗？

回忆初中的知识.回答下列问题：

（一）什么是磁体、磁极？

磁极间的相互作用是什么？

（二）奥斯持实验的现象是什么？

它说明「什么问题？

知识要点一一预习和课堂学习

认真阅读.理解教材.尝试把下列知识要点内容补充完整，带若自己预习的疑惑认真听课学习。

请在虎线部分填写倾习内容，在实线部分填写课堂学习内容。

课堂笔记或者其它补充填在右栏。

详细内容请学习网校资源ID：

#tbjx4#214013

O知识点一：

磁现象

（-）磁性、險体

物质具有吸引铁.钻.铢等物质的性质叫磁性。

具有的物体叫磁体。

（二）磁极

妄休的$出:

分斛T加我彳、“TJI＜咽M心我庖并即1：

刈个

磁极.一个叫南极（又称极）•另一个叫北极（又称极）。

（三）磁极间的相互作用

同名磁极相互，异名磁极相互。

（四）磯化、磁性材料

变无磁性物体为有磁性物体叫•变有磁性物体为无磁性物体叫

磁性材料可分为软磁性材料和礎磁性材料。

磁化后容易去掉磁性的物质叫磁

性材料，不容易去磁的物质叫磁性材料。

O知识点二：

电流的磁效应

（一）电流对小磁针的作用

1820年，丹麦物理学家发现，导线通电后.箕下方与导线平行的小

磁针发生偏转，如图所示。

说明：

在做奥斯持实验时，为排除地球磁场的影响，小磁针应放宜.通

电导线也应放宜。

（二）磁铁対通电导线的作用如图所示.磁铁会对通电导线产生力的作用，使导体棒偏转。

（三）电流和电流间的相互作用

如图所示，有互相平行而且距离较近的两条导线，为导线中分别通以方向相同和方

向相反的电流时，观察到发生的现彖是：

同向电流相,异向电流相

a知识点三：

磁场

（一）定义

磁体或电流周鬧存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体、礎休与电流之间、电流与电流之间的相互作用.这种持殊的物质叫□

说明：

所有的磁作用都是通过磁场发生的.磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式.是存在的。

（二）磁场的基本性质

对放入其中的磁极.电流或电荷产生力的作用。

（三）磁场的产生

（1）永磁体周用存在磁场：

（2）周碉存在磁场一一电流的磁效应：

<3）的电荷周囤存在磯场一一磁现象的电本质。

电流是大址运动电荷形成的，所以运动电荷周鬧空间也有磁场。

静止电荷周鬧空间磁场。

（四）磁场的方向

物理学上规定：

小磁针静止时极所描的方向为该点的磁场的方向。

O知识点四：

磁现象的电本质

（一）安培分子电流假说的内容

安培认为•在原子、分f•等物质微粒的内部存在着一种环形电流一一电

流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，分子的两側相、勺于两个磁极。

（二）安培假说对有关磁现象的解释

（1）磁化现铁：

一根软铁棒.在未被磁化时，内部各分子电流的取向•

它们的磁场互相抵消.对外不显磁性：

半软磁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取向变得时.两端显示较强的磁性作用，形成磁极.软铁棒就被磁化了。

（2）磁体的消磁：

磁体的商温或猛烈敲击.即在激烈的热运动或机械运动影响下,

分子电流取向又变得，磁休磁性消失。

（三）磁现彖的电本质

磁诜的磁场和电流的磁场一样，都是由•产生的。

说明:

（1）根据物质的微观结构理论，原子由原子核和孩外电子组成•原子核带正电，

核外电子带负电，核外电子在作用下绕核商速旋转.形成分子电流。

在安培

生活的时代，由于人们对物质的微观结构尚不淸楚.所以称为“假说”O但是现在.

“假说”已成为真理。

（2）分子电流假说揭示了电和磁的木质联系.抬出了磁性的起源：

一切磁现象都

是由产生的。

□知识点五：

地球的磁场

（-）地磁场

地球木身是一个磁体•附近存在的磁场叫地磁场•地磁的南极在地球附近.

地磁的北极在地球的附近。

地磁体周闌的磁场分布与条形磴铁周困的磁场分布情况相似。

放在地球周困的指南针静止时能够抬南北.就是受到了地磁场作用的结果。

（二）磁偏角

地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针并准确地抬南或指北.其间有一

个交角，叫地磁偏角，简称磁偏角。

知识点六：

磁感线

（一）定义

在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟这点的磁场方向一致.

这样的曲线就叫作磁感线。

（二）特点

（1）磁感线的疏密反映礁场的强弱，磴感线越密的地方表示磁场越，磁感

线越疏的地方表示磁场越。

（2）磁感线上每一点的方向就是该点的磁场方向。

<3）磁场中的任何一条磁感线都是曲线，在磁体外部由极到

极.在磁体内部由极到极。

说明：

1磁感线是为了形彖地描述磁场而在磁场中假想出來的一组有方向的曲线，

客观存在于磁场中的真实曲线。

2磁感线与电场线类似，在空间相交，不能相切，也不能中断。

0知识点七：

几种电流的磁场方向的判断和磁感线的画法

（-）磁铁周围的磁感线分布-一请参看网校资源ID：

#tbjx30#214013

（二）通电直导线周围的磁场

（1）安培足则：

手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与方向一致,

弯曲的四指所指的方向就是

环绕的方向.这个规律也叫右于•螺旋定则。

（2）磁感线分布如图所示:

说明：

1直线电流的磁场无磁极。

2磁场的强弱与距导线的有关，离导线越近磁场越•离导线越远磁场

3图中的“X”号表示磁场方向垂直纸而•“•”表示磁场方向垂直纸

[filo

（三）环形电流的磁场

（1）磁感线分布如图所示:

纵截面图

环形电流的磁场

（2）几种常用的確感线不同画法。

立体图横戴面图

（四）通电螺线管的磁场

（1）磁感线分布如图所示：

（2）几种常用的確感线不同的画法。

说明：

1通电摞线管的磁场分布：

外部与条形磁铁外部的磁场分布情况相同.两端分别为

N极和S极。

管内（边缘除外）是匀强磁场，磁场分布由极指向极。

2环形电流宏观上其实就是只有一匝的通电螺线管•通电摞线管则是由许多匝环形电流串联而成的。

閃此，通电螺线管的磁场也就是这些坏形电流磁场的叠加。

（五〉匀强磁场

（1）定义：

在磁场的某个区域内.如果歼点的磁场强弱和方向都这个

区域内的磁场叫做匀强磁场。

（2）磁感线分布持点：

。

（3）产生：

距离很近的两个名磁极之间的磁场除边缘部分外可以认为是匀强磁场：

相隔一定距离的两个平行放辻的线圈通电时.其中间区域的礁场也是匀强磁场.如图所示：

永磁铁的两个平行的

异名磁极间的匀强磁场

O知识点八：

磁感应强度

<-）电流元

乘积IL叫作电流元。

（2）理解：

孤立的电流元是不存在的•因为婆使导线中有电流.就必须把它连到电源上。

（二）磁感应强度

描述磁场和的物理虽，用符号表示。

（1）定义：

在磁场中于磁场方向的通电直导线，受到的安培力的作川F•跟

电流I和导线的乘积IL的比值，叫作通电直导线所在处的磁场的磁感应强度。

（2）物理意义：

磁感应强度是描述磁场力的性质的物理址。

（3）公式：

（4）的位：

在国际单•位单位中，磁感应强度的单位是,简称特，符号是几

即］T=1

（5）B是虽，其方向就是磁场方向，即小磁针静止时极所指的方向°

说明：

1磁感应强度是反映磁场性质的物理虽，是由决定的.与是否引入电

流，与引入的电流是否受力•I大1为通电导线取不同方向时，其受力大小

不尽相同，在定义磁感应强度时•式中F是直导线磁场时受到的磁场力。

2磁感应强度的方向是该处磁场的方向，而F的方向。

O知识点九：

磁通量

（―）定义

设在磁感应强度为B的匀强鐵场中，有一个与磁场方向的平而.面枳为S.

把b与s的乘积叫做穿过这个血积的磁通址.用字母＜!

＞表示。

（二）公式

（1）公式：

（2）公式运用的条件：

（3）在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式＜I＞=BS中的S应为平面在_

于磁感线方向上的投影面积。

此时少二•式中即为面积S在垂直于磁感线方向的投影.

我们称为“有效血积”。

（三）单位

在国际单位制中，磁通址的单位是,简称韦，符号是Wb。

1Wb=o

（四）磁通密度

磁感线越密的地方.穿过垂直单位面积的磁感线条数越•反之越，坎I此穿过的位血积的磁通虽一一磁通密度，它反映J'磁感应强度的大小.在数值上等于磁感应强度的大小.即B二e/S。

经典例题一自主学习

认真分析.解答下列例题.尝试总结提升各类型题目的规律和技巧，然后完成举一反三.以做到融会贯通。

无星号题目要求同学们必须学握，为基础題型，一个星号的题目综合性稍强。

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9#272317

O类型一：

奥斯特实验

例在做奥斯特实验时.下列操作中现象最明显的是（）

A.沿电流方向放宜磁针，使磁针在导线的延长线上

B.沿电流方向放迓碗针•使磁针在导线的正下方

C.电流沿南北方向放迓在磁针的正上方

D.电流沿东西方向放宜在磁针的正上方

解析：

总结升华：

O类型二：

电流之间的相互作用规律

例2•家用照明电路中的火线和零线是相互平行的，"1用电器匸作火线和零线都有电流时.它们将（）

A.相互吸引B.一会儿吸引，一会儿排斥

C.相互排斥D.彼此不发生相互作用

解析：

总结升华：

◦类型三：

地球的磁场

例3・確感应强度为矢址，它可以分解为几个分虽°

<1）如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为与水平方向的夹角为那么该

处地磁场的磁感应强度的水平分址和竖直分虽各为多大？

<2）如果地理南.北极和地磁北.南极是重合的.那么在赤道上空磁场的竖直分址是多大？

在极地上空地磁场的水平分虽是多大？

解析：

总结升华：

O类型四：

对磁感应强度定义式的理解

☆例4.长10cm的通电直导线，通过1A的电流.在磁场强弱、方向都一样的空间（匀

强磁场）中某处受到的磁场力为0.4N.则该磁场的磁感应强度为（）

A.等于4TB.大于或等于4T

C.小于或等于4TD.上述说法都错误

解析：

总结升华：

0类型五；磁感应强度的方向

例5.下列关于磁感应强度的方向的说法中.正确的是（）

A.某处確感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向

B.小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向

C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是礁感应强度的方向

D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向解析：

总结升华：

O类型六：

关于磁感线

例6.关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（）

A・磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样.也是一种客观存在的物质

B.磁感线可以形◎地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所描的方向一致

C.磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止

D.磁感线可以用细铁屑來显示，因而是真实存在的

解析：

总结升华：

O类型七：

安培定则的应用

例7・如图所示.放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N极指向右.试判定

解析:

总结升华：

<3类型八；磁通量的直观解释

例8.关于磁通虽的下列说法.正确的是（）

A・磁通虽是反映磁场强弱和方向的物理址

B.某一面积上的磁通址是表示穿过此血积的磁感线的总条数

C.在磁场中所収的面积越大，该面上磁通虽越大

D.穿过任何封闭曲面的磁通址一定为零

解析：

总结升华：

O类型九：

磁通量变化的计算

☆例9・如图所示线圈平面与水平方向成&角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为

解析:

总结升华:

◦类型十：

探究园地

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三、总结与测评

要想学习成绩好，总结测评少不了！

课后复习是学习不可或缺的环节，它可以帮助我们巩固学习效果，弥补知识缺漏，提高学习能力。

总结规律和方一强化所学

（1）磁通址是虽，但有正、负之分，磁通虽的正负号既不表示大小也不表

示方向，它表示戍曲面的磁通量•

（2）確感线是闭合曲线（不同于静电场的电场线），所以穿过任总:

闭合曲而的磁

认真回顾总结木部分内容的规律和方法，把下列内容补充完整，熟练学握技能技巧。