磁场一章知识整合
初中磁现象磁场知识点归纳
初中磁现象磁场知识点归纳一、什么是磁场?磁场是指物体周围存在的一种物理场,它具有磁性物质的吸引和排斥作用。
磁场是由产生磁场的物体形成的,例如磁铁或电流。
二、磁场的特征和性质1. 磁场有方向:磁场的方向从北极指向南极,形成了一个环绕磁体的磁力线。
2. 磁场的大小:磁场的大小可以通过磁感应强度来表示,单位是特斯拉(T)。
3. 磁场的强度与距离成反比:磁场的强度随着距离的增加而减小,遵循反比例关系。
4. 磁场的作用:磁场可以使磁性物质受力,具有吸引和排斥的作用。
三、磁场的生成和消失1. 磁场的生成:磁场可以由磁体(如磁铁)或电流产生。
当磁体或电流通过时,周围就会形成一个磁场。
2. 磁场的消失:当磁体或电流停止时,磁场也会消失。
四、磁场对物体的作用1. 磁性物质的吸引和排斥:磁场可以使磁性物质受力,产生吸引和排斥作用。
2. 磁场对电流的作用:磁场可以使电流受力,产生电磁感应现象。
五、磁场的应用1. 电磁铁:电磁铁是利用电流在导线中产生的磁场而产生磁力的装置,广泛应用于电磁吸盘、电磁制动等领域。
2. 电动机:电动机是利用导线中的电流与磁场相互作用而产生力矩,实现机械能转换的装置。
3. 磁共振成像:磁共振成像技术利用磁场对人体内部的水分子进行激发和检测,用于医学诊断。
六、磁场的实验1. 磁力线实验:用铁屑实验观察磁力线的形状和分布。
2. 磁场力实验:利用磁场对磁性物质的吸引和排斥力进行实验观察。
3. 电磁铁实验:通过改变电流的大小和方向,观察磁铁的磁性变化。
总结:磁场是物体周围存在的一种物理场,具有方向、大小和强度衰减的特点,可以通过磁体或电流的产生。
磁场对物体具有吸引和排斥作用,并可以对电流产生作用。
磁场的应用广泛,包括电磁铁、电动机和磁共振成像等。
通过实验可以观察和验证磁场的存在和作用。
高中物理选修11知识点归纳
选修1-1第一章磁场一.指南针与远洋航海用指南针导航,用尾舵驾驭方向,有效利用风力是远古航海的三大必要条件郑和下西洋是世界最早的航海壮举,用罗盘与观星相结合,相互补充,相互修正中国的指南针的独创对于世界的海航有极大的推动作用由于人们东部的物质文明的渴望,1542年哥伦布带领了船队在西班牙的资助下到达了巴拿马群岛,视察到了地磁偏角(比中国沈括晚400年)。
1519年葡萄牙航海家在西班牙的资助下完成了世界性的环游,证明地球是一个圆的球体。
航海的进行促进了西方资本主义的外扩,为其世界资本积累奠定基础二.磁场磁极通过磁场相互联系起来,但不须要接触,是一真实存在的物质。
磁场的方向是依据小磁针的北极的方一直确定的。
磁感线是依据将铁屑放在磁场的四周,被磁化后则形成的物质形态。
虽然人们无法用眼睛视察,但是真实存在的磁场的方向由北极指向南极(条形磁体内部也存在磁场)特点:是闭合的曲线,磁场线在磁场中相互不相交,疏密表示强弱三磁性的地球地理的磁极与事实上地球的磁极是相反的,但存在肯定的磁偏角。
磁偏角在地球的不同位置是不同的,是在缓慢移动的过程。
宇宙中的很多的天体都有磁场。
太阳表面的黑子与耀斑都与磁场有关。
(但是只有地球的磁场是全球性的)二. 电流的磁场一.电流的磁效应奥斯特利用直导线与小磁针通电后的推断说明白不仅磁体能产生磁场,电流也能产生磁场---电流的磁效应二.电流磁场的方向但探讨的物体为直的磁体时,则用右手的大拇指代表电流的方向,四指代表磁感线的方向。
当探讨的是条形或螺线管时,则大拇指指向的磁感线的方向,四指指向电流的方向(磁感线的方向与磁体正极的方向一样)既大拇指指向的是磁体的北极三磁场对通电导体的作用一.通电导体在磁场中受到的力的作用称作安培力。
当电流方向与磁场的方向呈90度是,则安培力达到最大值。
当平行时则为0,当斜交时,处于最大值与最小值之间公式:F=BIL探讨时运用限制变量法,处在匀称电场中导体与磁场垂直二.磁场感应强度在不同的磁场中,B的值是不同的,单位是T磁感应强度是一个矢量,方向与磁场的北极的方向一样三安培力的方向左手定则。
电场 磁场 知识点归纳
静电和静电场(一)电荷、电荷守恒定律1、电荷(1)两种电荷:自然界存在两种电荷,正电荷和负电荷。
(2)电荷量:电荷量指物体所带电荷的多少,单位是库仑,简称库,符号C。
(3)元电荷:电子所带电荷量e=1.60×10-19c,所以带电体的电荷量等于e或是e的整数倍,因此e称元电荷。
2、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷总量不变。
(二)库仑定律(1)内容:真空中两个点电荷间的作用力跟它们所带电量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在两点电荷的连线上。
(2)公式:,式中K=9×109N·m2/c2叫静电常数。
(3)适用条件:①真空;②点电荷。
(三)电场、电场强度1、电场(1)电场:带电体周围存在一种物质,是电荷间相互作用的媒体。
(2)电场的最基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度(1)定义:放于电场中某点的电荷所受电场力与此电荷的电荷量的比值,叫电场强度,用E表示。
(2)定义式:。
单位:N/c或V/m 方向:矢量,其方向为正电荷在电场中的受力方向(3)电场强度只与电场有关,与电场中是否有试探电荷无关,与试探电荷的电量无关。
(4)点电荷场强的计算式:(四)电场线及其性质1、电场线:在电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,此曲线叫电场线。
2、电场线的特点:(1)电场线是起源于正电荷或无穷远处,终止于负电荷或无穷远处的有源线。
(2)电场线不闭合,不相交相切,不间断的曲线。
(3)电场线的疏密反映电场的强弱,电场线密的地方场强大,电场线稀的地方场强小。
(4)电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹,也不是客观存在的曲线,而是人们为了形象直观的描述电场而假想的曲线。
(5)在满足下列三个条件的情况下,电荷才可以沿电场线运动。
磁场知识点汇总
磁场知识点汇总一、磁场⒈磁场是一种客观物质,存在于磁体和运动电荷(或电流)周围。
⒉磁场(磁感应强度)的方向规定为磁场中小磁针N 极的受力方向(磁感线的切线方向)。
⒊磁场的基本性质是对放入其中的磁体、运动电荷(或电流)有力的作用。
二、磁感线⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线⎩⎨⎧→→极极磁体的内部极极磁体的外部N S S N⒊磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
⒋任何两条磁感线都不会相交,也不能相切.三、安培定则是用来确定电流方向与磁场方向关系的法则弯曲的四指代表⎩⎨⎧)()(环形电流或通电螺线管电流的方向直线电流磁感线的环绕方向四、安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质,即磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的.五、几种常见磁场⒈直线电流的磁场:无磁极,非匀强,距导线越远处磁场越弱⒉通电螺线管的磁场:管外磁感线分布与条形磁铁类似,管内为匀强磁场. ⒊地磁场(与条形磁铁磁场类似)⑴地磁场N 极在地球南极附近,S 极在地球北极附近。
地磁场B 的水平分量总是从地球南极指向北极,而竖直分量南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下⑵在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北.六、磁感应强度:⑴定义式LIF B =(定义B 时,B I ⊥)⑵B 为矢量,方向与磁场方向相同,并不是在该处电流的受力方向,运算时遵循矢量运算法则。
七、磁通量⒈定义一:φ=BS ,S 是与磁场方向垂直的面积,即φ=B ⊥S ,如果平面与磁场方向不垂直,应把面积投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面积⊥S⒉定义二:表示穿过某一面积磁感线条数磁通量是标量,但有正、负,正、负号不代表方向,仅代表磁感线穿入或穿出. 当一个面有两个方向的磁感线穿过时,磁通量的计算应算“纯收入”,即ф=ф1—ф2(ф1为正向磁感线条数,ф2为反向磁感线条数。
高中物理选修1-1知识点归纳[1]
选修1-1第一章磁场一.指南针与远洋航海用指南针导航,用尾舵掌握方向,有效利用风力是远古航海的三大必要条件郑和下西洋是世界最早的航海壮举,用罗盘与观星相结合,互相补充,互相修正中国的指南针的发明对于世界的海航有极大的推动作用由于人们东方的物质文明的渴望,1542年哥伦布带领了船队在西班牙的资助下到达了巴拿马群岛,观察到了地磁偏角(比中国沈括晚400年)。
1519年葡萄牙航海家在西班牙的资助下完成了世界性的环游,证明地球是一个圆的球体。
航海的进行促进了西方资本主义的外扩,为其世界资本积累奠定基础二.磁场磁极通过磁场相互联系起来,但不需要接触,是一真实存在的物质。
磁场的方向是根据小磁针的北极的方向来确定的。
磁感线是根据将铁屑放在磁场的周围,被磁化后则形成的物质形态。
虽然人们无法用眼睛观察,但是真实存在的磁场的方向由北极指向南极(条形磁体内部也存在磁场)特点:是闭合的曲线,磁场线在磁场中相互不相交,疏密表示强弱三磁性的地球地理的磁极与实际上地球的磁极是相反的,但存在一定的磁偏角。
磁偏角在地球的不同位置是不同的,是在缓慢移动的过程。
宇宙中的许多的天体都有磁场。
太阳表面的黑子与耀斑都与磁场有关。
(但是只有地球的磁场是全球性的)二. 电流的磁场一.电流的磁效应奥斯特利用直导线与小磁针通电后的判断说明了不仅磁体能产生磁场,电流也能产生磁场---电流的磁效应二.电流磁场的方向但研究的物体为直的磁体时,则用右手的大拇指代表电流的方向,四指代表磁感线的方向。
当研究的是条形或螺线管时,则大拇指指向的磁感线的方向,四指指向电流的方向(磁感线的方向与磁体正极的方向一致)既大拇指指向的是磁体的北极三磁场对通电导体的作用一.通电导体在磁场中受到的力的作用称作安培力。
当电流方向与磁场的方向呈90度是,则安培力达到最大值。
当平行时则为0,当斜交时,处于最大值与最小值之间公式:F=BIL研究时运用控制变量法,处在均匀电场中导体与磁场垂直二.磁场感应强度在不同的磁场中,B的值是不同的,单位是T磁感应强度是一个矢量,方向与磁场的北极的方向一致三安培力的方向左手定则。
有关磁场的知识点总结
有关磁场的知识点总结
1. 磁场的起源和性质
磁场的起源主要来自于电流和磁化的物质。
当电流在导体中流动时,会产生磁场。
这种磁场被称为安培磁场。
另外,磁化的物质也可以产生磁场。
这种磁场被称为磁化磁场。
磁场有许多重要的性质,比如磁场的方向总是沿着磁力线方向,磁场的强度在空间中是不均匀的,磁场具有叠加原理等。
2. 磁场的测量和单位
磁场的测量通常采用磁通量密度(也称为磁感应强度)来表示。
磁通量密度的单位是特斯拉(T)。
通常,我们使用磁场计来测量磁场强度。
同时,我们还可以借助霍尔效应和法拉第电磁感应定律来测量磁场。
3. 磁场的应用
磁场在现实生活中有许多重要的应用。
在电力工程中,磁场被用来制造电动机、变压器等设备。
在通信领域,磁场被用来制造扬声器、麦克风等设备。
在医学领域,磁场被用来制造核磁共振成像(MRI)仪器。
此外,磁场还有许多其他的应用,比如在航天、航海、矿业、材料加工等领域中都有着重要的应用。
总的来说,磁场是自然界中一种重要的场,它具有许多重要的性质和应用。
通过对磁场的深入研究,我们可以更好地理解自然界中的现象,并且可以开发出更多的技术应用。
希望这篇文章能给大家带来对磁场的更深刻的理解。
磁场知识点整理
1、磁场(1)磁场:磁场就是存在于磁体、电流与运动电荷周围得一种物质。
永磁体与电流都能在空间产生磁场。
变化得电场也能产生磁场。
(2)磁场得基本特点:磁场对处于其中得磁体、电流与运动电荷有力得作用。
(3)磁现象得电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生得相互作用。
(4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小得磁体。
(5)磁场得方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力得方向(或者小磁针静止时N极得指向)就就是那一点得磁场方向。
2、磁感线(1)在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线得切线方向表示该位置得磁场方向,曲线得疏密能定性地表示磁场得弱强,这一系列曲线称为磁感线。
(2)磁铁外部得磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线就是闭合曲线;磁感线不相交。
(3)几种典型磁场得磁感线得分布:①直线电流得磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱。
②通电螺线管得磁场:两端分别就是N极与S极,管内可瞧作匀强磁场,管外就是非匀强磁场。
③环形电流得磁场:两侧就是N极与S极,离圆环中心越远,磁场越弱。
④匀强磁场:磁感应强度得大小处处相等、方向处处相同。
匀强磁场中得磁感线就是分布均匀、方向相同得平行直线。
3、磁感应强度(1)定义:磁感应强度就是表示磁场强弱得物理量,在磁场中垂直于磁场方向得通电导线,受到得磁场力F跟电流I与导线长度L得乘积IL得比值,叫做通电导线所在处得磁感应强度,定义式B=F/IL。
单位T,1T=1N/(A·m)。
(2)磁感应强度就是矢量,磁场中某点得磁感应强度得方向就就是该点得磁场方向,即通过该点得磁感线得切线方向。
(3)磁场中某位置得磁感应强度得大小及方向就是客观存在得,与放入得电流强度I得大小、导线得长短L得大小无关,与电流受到得力也无关,即使不放入载流导体,它得磁感应强度也照样存在,因此不能说B与F成正比,或B与IL成反比。
新人教版九年级物理电与磁知识点全面总结
⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧软磁体(极易失磁)硬磁体(永磁体)按磁性的保持时间分人造磁体天然磁体(铁矿石)按磁体来源分蹄形磁体条形磁体按磁体形状分磁体的分类述三种三种方式常见见的磁体类别可按 20 电与磁第1节 磁现象 磁场一、磁现象1、磁性:若物体能够吸引铁、钴、镍等物质;我们就说该物体具有磁性..铁、钴、镍等物质称为磁性材料..具有磁性的物体有两个特点:一是能吸引磁性材料;非磁性材料不能被吸引;如磁体不能吸引铜、铝、纸、木材等;二是吸引磁性材料时;可不直接接触;如隔着薄木板;磁体也能吸住铁块..2、磁体:具有磁性的物体称为磁体..3、磁极:磁体上磁性最强的部位叫做磁极;任何一个磁体;无论其形状如何;都只有两个磁极;其中一个是南极S 极;另一个是北极N 极..磁极是磁体上磁性最强的部位.. 知识拓展:自然界中不存在只有单个磁极的磁体;磁体上的磁极总是成对出现的;而且一个磁体也不能有多于两个的磁极..4、磁极间的相互作用1同名磁极相互排斥;异名磁极相互吸引.. 2判断物体是否具有磁性的方法①根据磁体的吸铁性判断:将被测物体靠近铁屑;若能够吸引铁屑;说明该物体具有磁性;否则便没有磁性..②根据磁体的指向性判断:将被测物体用细线吊起;若静止时总是指南北方向;说明该物体具有磁性;否则便没有磁性..③根据磁极间的相互作用规律判断:将被测物体的一端分别靠近静止小磁针的两极;若发现有一段发生排斥现象;说明该物体具有磁性;若与小磁针的两极均表现为相互吸引;则说明该物体没有磁性..④根据磁极的磁性最强判断:若有A 、B 两个外形完全相同的钢棒;已知一个有磁性;另一个没有磁性;区分它们的方法是:将A 的一端从B 的左端向右端滑动;若在滑动过程中发现吸引力的大小不变;则说明A 有磁性;若发现A 、B 间的作用力有大小变化;则说明B 有磁性..3磁体和带电体的对比磁体 带电体 能吸引磁性材料能吸引轻小物体有南、北极之分;磁极不能单独存在有正、负电荷之分;电荷能单独存在同名磁极相互排斥;异名磁极相互吸引同种电荷相互排斥;异种电荷相互吸引1一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性;这种现象叫做磁化..2软磁体和硬磁体:铁棒被磁化后;其磁性很容易消失;称为软磁体..钢棒被磁化后;其磁性能够长期保持;称为硬磁体或永磁体..因为钢具有长期保持磁性的性质;所以永磁体常常用钢来制作..知识拓展:磁化既有有利的一面;也有有害的一面..磁化的危害实例有:机械手表被磁化后走时不准;彩色电视机被磁化后色彩失真..此话在生活中也有不少应用;如制作指南针..消磁:通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程..消磁可以看成是磁化的逆过程;是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱;变得杂乱无章..注意:任何磁极靠近没有磁性的铁或钢制物体时总是互相吸引;这说明铁或钢制物体被磁化后靠近该磁极的那一端与该磁极一定是异名磁极..不是所有物体都能被磁化..例如磁体不能吸引铜、铝、玻璃等;这些物体不能被磁化..二、磁场1、磁场:磁体周围存在着我们肉眼看不见的物质;这种看不见、摸不着的物质叫做磁场..磁体两极磁场最强;中间磁场最弱;离磁体越远;磁场越弱..2、磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生力的作用..磁体间的相互作用就是通过磁场发生的..3、磁场方向:在磁场中的某一点;小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向..4、磁感线1概念:把小磁针在磁场中的排列情况;用一些带箭头的曲线画出来;可以方便;形象地描述磁场;这样的曲线叫磁感线..2方向:磁感线是一些有方向的曲线;磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致;也与该点的磁场方向一致..3理解磁感线时应注意的几个问题①磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质;而磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线;它并不是真实存在的..②磁感线是有方向的;曲线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向..③磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱;磁体的两极处磁感线最密;表示在其两极处磁场最强..④磁体周围磁感线都是从磁体的北极出来;回到磁体的南极;形成一条条闭合的曲线..⑤磁体周围磁感线的分布是立体的;而不是平面的..我们画图时;因受纸面的限制;只画了一个平面内的磁感线的分布情况..⑥磁体周围的任何两条磁感线都不会相交;因为磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向..如果某一点有两条磁感线相交;则该点就有两个磁场方向;这是不可能的..5、几种常见的磁感线分布三、地磁场1、地球周围存在着磁场2、地磁场:地球本身是一个巨大的磁体;地球周围存在的磁场叫地磁场..整个地球类似一个巨大的条形磁体..小磁针之南北;就是因为受到地磁场的作用..3、磁偏角:地球这个巨大的磁体有两个磁极;分别把它称为地磁的南极S和地磁的北极N;地磁的两极和地理的两极并不重合..地磁的南极在地理的北极附近;地磁的北极在地理的南极附近;因此小磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离;他们之间有一个偏差角度;我们称之为磁偏角..世界长最早准确记述磁偏角的是我国宋代学者沈括..4、小磁针的工作原理:由于受地磁场的作用;小磁针静止时;南极总是指向南方地磁北极;北极总是指向北方地磁南极..第2节电生磁一、电流的磁效应1、奥斯特实验:电和磁之间是否存在联系实验探究现象分析导线通电时;小磁针发生偏转小磁针发生偏转;说明小磁针受到磁场的作用;进一步说明通电导线和磁体一样;周围存在磁场;即电流的磁场断电后;小磁针又回到原位断电后;导线中没有电流;导线周围的磁场消失;说明导线周围的磁场是有电流产生改变导线中通入电流的方向;小磁针发生反向偏转电流方向改变时;小磁针的偏转方向发生改变;说明磁场方向发生了改变;进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关注意:①试验中;导线应放在小磁针上方并且两者平行;若两者垂直;通电时小磁针不会偏转..②采用“触接”的方式给导线通电..③用电源短路的形式可以在导线中获得较大的电流;使通电导线周围的磁场更强些;小磁针偏转更明显;但要注意闭合电路的时间一定要短;否则会烧坏电源..④通电导线周围的磁场是一种看不见、摸不着的物质;把小磁针放在通电导线附近;通过小磁针的偏转来反映磁场的存在;这种方法在物理学中了叫做转换法..2、电流的磁效应:通电导线周围存在与电流方向有关的磁场;这种现象叫做电流的磁效应.. 知识拓展:电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特通过实验首先发现的..奥斯特实验揭示了电现象和磁现象不是彼此孤立的而是密切联系的;奥斯特实验是世界上第一个揭示电和磁有联系的实验..二、通电螺线管的磁场1、把导线绕在圆筒上;就做成了一个螺线管;也叫线圈..给螺线管通电后;各圈导线产生的磁场叠加在一起;通电螺线管的周围就会产生较强的磁场..2、通电螺线管外部的磁场分布①通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似;通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极..②通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关..注意:实验中;为使磁场加强;可以在螺线管中插入一根铁棒;可以在条件允许的情况下增大通电螺线管中的电流..2、实验探究:通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系取绕向不同的螺线管;依次设计并进行实验:向螺线管内通入不同方向的电流;用小磁针验证它的N 、S 极;实验现象如下表:3、通电螺线管的周围存在着磁场;其外部的磁场与条形磁体的磁场相似;通电螺线管的两端与条形磁体一样有两个磁极..在通电螺线管外部;磁感线从通电螺线管的N 极出来回到S 极;在通电螺线管的内部;磁感线从S 极到N 极;若改变电路方向;通电螺线管的N 极和S 极对调..三、安培定则 1、安培定则N极.. 电源的正负极;画出螺线管的绕线①决定通电螺线管两端极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向;而不是通电螺线管上导线的绕法和电源的正负极的接法..当两个通电螺线管中电流的环绕方向一致时;这两个通电螺线管两端的极性就相同..②四指的环绕方向必须是通电螺线管上电流的环绕方向..③N极和S极一定在通电螺线管的两端..2、通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场辨析条形磁体通电螺线管相同点磁场在两端有N极和S极磁性具有吸铁性、指南性、磁化性;两极磁性最强不通电磁场磁极不变N极和S极随螺线管中电流方向的改变而改变磁性磁性不变只有通电时才具有磁性;且磁性随电流的大小而变化1已知电流方向来确定通电螺线管的N、S极①现在螺线管上标明导线中的电流方向..②用右手握住螺线管;让四指指向螺线管中电流的方向..③拇指所指的那端为N极..2已知磁极位置来确定电流的方向;①先用右手握住螺线管;拇指指向N极..②四指的指向就是电流的方向..③按照四指所指的方向在螺线管上标出电流方向3已知电流方向和磁极来确定通电螺线管的绕线第3节电磁铁电磁继电器一、电磁铁1、构造:内部插有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁..铁芯被磁化后的磁场与螺线管的磁场叠加;是电磁铁的磁性增强..2、特点:当有电流通过时;它会有较强的磁性;没有电流时就失去磁性..3、工作原理:电磁铁是利用电流的磁效应来工作的..4、电磁铁磁性极性的判断:由于电磁铁是插有铁芯的螺线管;所以电磁铁的磁性极性与通电螺线管的磁极极性是一致的;可运用安培定则来判定..二、电磁铁的磁性1、实验探究:影响电磁铁磁性强弱的因素提出问题:电磁铁磁性的强弱与那些因素有关猜想与假设:电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小以及螺线管的线圈匝数有关..设计实验:1电磁铁的磁性强弱无法看见;但磁性强的磁体对磁性物质的作用力大;故可以通过吸引铁钉的多少来判断电磁铁的磁性强弱..2由于电磁铁的磁性强弱可能与电流大小及匝数的多少都有关系;故探究式采用控制变量法..进行试验:①用一根导线在一枚铁钉上缠绕几匝制作一个电磁铁..②将制作的电磁铁、滑动变阻器及电流表、开关、电源连入电路中.. ③闭合开关;移动滑动变阻器的滑片;是电流表的示数增大;观察电磁铁吸引铁钉的数目有什么变化..甲乙④将两个线圈匝数不同的电磁铁串联在电路中;如图乙;观察两个电磁铁吸引铁钉的数目有什么不同..⑤整理好实验器材..⑥归纳分析:甲图所示实验中;通过电磁铁的电流越大;吸引的铁钉的数目越多;说明电磁铁的磁性越强;乙图所示实验中;线圈匝数多的B电磁铁吸引铁钉的数目多;说明B电磁铁的磁性比A电磁铁的磁性强..实验结论:匝数一定时;通入的电流越大;电磁铁的磁性越强;电流一定时;匝数越多;电磁铁的磁性越强..注意:实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素时;应用了转换法和控制变量法..2、电磁铁的优点1可以通过电流的通断来控制其磁性的有无..2可以通过改变电流的方向来改变其磁性的极性..3可以通过改变电流的大小或匝数的多少来控制其磁性的强弱..注意:电磁铁的铁芯用软铁而不能用钢:电磁铁要求其磁性随着通入电流的大小而发生显着变化;而且还通过电流的通断来控制磁性的有无..软铁容易被磁化;磁性也很容易消失;而钢被磁化后磁性不易消失而成为永久磁铁;所以电磁铁的铁芯用软铁而不用钢..常用的电磁铁大都做成“U”形;使它的两个磁极能同时吸引物体;吸引力会更强..3、电磁铁在实际生活中的应用1电磁铁可以直接对铁质物质有力的作用..主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上..2电磁铁的另一个应用是产生强磁场..现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的;如磁悬浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器等;特别是研究微观粒子用的加速器..在磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体;磁悬浮列车用的磁铁大多数是通有强电流的电磁铁;控制电流的方向使车厢和铁轨磁极相对;由于磁极间的相互作用;列车能够在铁轨上方几厘米的高度上飞驰;避免了车轮与轨道之间的摩擦力;突破列车以往的速度极限..三、电磁继电器1、结构:电磁继电器的基本组成部分有电磁铁A、衔铁B、弹簧C、动触点D和静触点E等组成..其电路包括低压控制电路和高压工作电路..低压控制电路由电磁铁、低压电源和开关组成;高压工作电路由用电器、高压电源和电磁继电器的触电组成..2、实质:电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关..3、工作原理:当闭合低压控制电路的开关;有电流通过电磁铁时;电磁铁具有磁性;把衔铁吸下;使动触点和静触点接触;高压工作电路闭合;有较大的电流通过电动机;电动机工作;断开低压控制电路的开关;电磁铁失去磁性;弹簧把衔铁拉起来;动触点和静触点分开;切断工作电路..4、电磁继电器的工作过程:低压控制电路电磁继电器高压工作电路开关通、断→弱电流有、无→电磁铁磁性有、无→衔铁动作吸、放→动、静触强电流通、断→用电器工作是、否点通、断→低压控制电路有自动和手动控制两种方式;自动控制主要通过光控制、温度控制、水位控制等来实现;而高压工作电路又有电铃报警、彩色灯显示、电动机工作等几种情形..5、电磁继电器的应用:①利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接的控制高电压、强电流工作电路的通断;使人们远离高压的危险..②利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境;实现远距离控制..③在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件;利用这些元件操纵控制电路的通断;可以实现对温度、压力或光的自动控制..如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制、漏电保护器等..第4节电动机一、磁场对通电导线的作用1、提出问题:通电导线在磁场中是否受理的作用如果受力的作用;力的方向与什么因素有关..2、猜想或假设:通电导线在磁场中受力的作用;力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关..3、设计并进行实验:实验①:按照图所示装置;用两根平行的金属导轨;把一根直导线ab支起来;并且让指导线位于蹄形磁体两极之间的磁场中;接通电源;观察现象..实验现象:直导线ab向左运动..实验分析:ab开始运动;说明ab通电后在磁场中受到力的作用..实验②:保持N极、S极位置不变;改变通过ab的电流方向;观察实验现象..实验现象:直导线ab向右运动..实验分析:ab中电流方向改变;ab的运动方向也该变;表明电流方向改变后;ab受力方向也改变了;说明ab受力方向与ab中的电流方向有关..实验③:保持ab中的电流方向与实验①中相同;把磁体的两个磁极对调;让磁感线方向与原来方向相反;观察实验现象..实验现象:直导线ab向右运动..实验分析:改变磁感线方向;ab运动方向也改变;说明ab受力方向与磁感线方向有关..实验④:同时改变ab的电流方向和对调磁体的两个磁极;观察实验现象..实验现象:直导线ab向左运动..实验分析:同时改变电流方向和磁感线方向时直导线向左运动;说明当电流方向与磁感线方向同时反向时;ab受力方向不变..知识拓展:1磁场为什么会对电流产生力的作用..我们知道磁体周围有磁场;电流周围也存在着磁场;我们可以把通电导线看成一个磁体;当通电导线靠近磁体时;他们之间的作用通过磁场而发声..因此;磁场对电流的作用;其实质也是磁体和磁体之间通过磁场而发生的作用..2通电导线在磁场中的受力情况与磁感线的方向、电流的方向以及它们之间的相对位置有关..当电流方向与磁感线方向平行时;通电导线不受力;当通电导线与磁感线方向垂直时;受力最大..3通电导线在磁场中受力运动时;消耗了电能;得到了机械能..注意:1实验探究磁场对通电导线的作用时;是通过力的作用效果来显实力的存在;即通过导线ab在导轨上发生了运动来说明导线ab受到了力的作用..2磁场对通电导线的作用是“力”而不是“运动”;即通电导线在磁场中会受到力的作用;但不一定会运动;所以要想办法增大导线运动的灵敏度;尽量选用轻质、光滑的直导线;减小导线与金属轨道间的摩擦;使实验现象更明显..可以采用“滚动法”;也可以采用“悬吊法”..3在探究通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向、磁感线的方向之间的关系时;要注意控制变量法的应用..5、磁场对通电线圈的作用实验探究:把线圈放在磁场里;给线圈通电后;观察到通电线圈在磁场中会转过一个角度;但不能持续转动..实验结论:通电线圈在磁场中会受力而转动;但不能持续转动..二、电动机的基本构造1、电动机的基本构造:电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体组成..在电动机里;能够转动的部分叫做转子;固定不动的部分叫做定子..电动机工作时;转子在定子中飞快的转动..2、探究通电螺线管在磁场中会怎样运动..探究实验:如图所示;把一个线圈放在磁场里;接通电源;让电流通过线圈;观察发生的现象..探究发现:接通电源;会看到线圈开始转动;但是不能连续转动;在图乙所示位置左右摆几下;最后停在图乙所示位置..甲:线圈受到的力使它顺时针转动乙:线圈由于惯性会越过平衡位置丙:线圈受到的力使它逆时针转动的作用力方向相反..ab受到向上的力;cd边收到向下的力;这两个力不在同一直线上;于是就使线圈开始运动..当转到图乙所示位置时;线圈受到的两个力在同一直线上;大小相等;方向相反;彼此平衡;这一位置称为线圈的平衡位置..但由于惯性线圈会越过平衡位置转到图丙所示位置;此时;ab边受到向上的力;cd边收到向下的力;两个力大小相等、方向相反;不能使线圈继续顺时针转动;反而要使线圈反向转动;使其在回到图乙所示位置..原因剖析:线圈不能连续转动;是因为线圈越过了平衡位置以后;受到的力要阻碍它的转动..要使线圈连续转动起来;必须使线圈越过平衡位置时;即使改变线圈中两边的受力方向..解决方案:①线圈越过平衡位置后停止对线圈供电;让线圈靠惯性转过后半周;这样线圈的转动不平稳;动力弱..②在线圈转动的后半期;设法改变电流的方向;使线圈在后半周也获得同方向转动的动力;线圈会平稳、有力的转动下去;实际的电动机是通过换向器来实现这一目的的..3、换向器1构造:如图所示;换向器由两个铜半环E、F组成;两个铜半环与线圈相连接;可随线圈一起转动..A和B是电刷;他们分别跟两个彼此绝缘的铜半环接触;使电源和线圈组成闭合电路..2作用:每当线圈转过平衡位置时;自动改变通入线圈中的电流方向;使线圈连续转动起来..注意:理解换向器的作用当线圈转到线圈平面与磁感线方向垂直时这个位置是线圈得平衡位置;两电刷刚好接触两半环间的剧院部分;线圈由于惯性;还能稍微再转过一些..而线圈稍微转过一定角度后;两半环接触的电刷就调换了;线圈中的电流方向也随之改变;从而保证了线圈能不停的转动下去..4、直流电动机1定义:利用直流电源供电的电动机叫直流电动机..2原理:直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的..它在工作时将电能转化为机械能..3构造:直流电动机主要由磁体、线圈、换向器和电刷等构成..4工作过程:如下表所示为直流电动机的工作过程5直流电动机的转向与转速的调节:若要改变直流电动机的转向;只要改变电流的方向或磁感线的方向即可..若要改变直流电动机的转速;只要改变电流的大小或磁场的强弱即可..知识拓展:1构造:实际的电动机为了转动平稳;转子有许多组线圈组成;并均匀的镶嵌在圆柱铁芯上;定子由机壳和磁体或用电磁铁产生更强的磁场组成;两个电刷用石墨和铜粉压制而成..2电动机的优点:①电动机构造简单;控制方便;体积小;效率高;功率可大可小..②对环境造成的污染小..3电动机的应用:在家庭中;电动机被广泛应用在电风扇、洗衣机等用电器中;在工农业中;电动机应用也极为广泛;如工厂中的各种各样的机床;在交通运输中吗;电动自行车、电动汽车也都是用电动机提供动力的..知识拓展:扬声器是怎样发声的1作用:扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置..2构造:由永久磁体、线圈、锥形纸盆等构成..3原理:利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的..当线圈中通过如图所示的电流时;线圈受到磁体的作用向左运动;当线圈中通过相反方向的电流时;线圈受到磁体的作用向右运动..由于通过线圈的电流是交变电流;它的大小和方向不断变化;电流的方向影响纸盆运动的方向;电流的大小影响纸盆振动的幅度;于是扬声器就发出了随电流变化的声音..第5节磁生电一、什么情况下磁能生电1、实验探究:什么情况下磁场里的导线能够产生电流探究过程:在蹄形磁体的磁场中放置一根导线;导线的两端跟电流表连接;如图所示;进行如下操作;注意观察电流表指针是否发生偏转..①让导线在磁场中静止;电流表指针不动;说明无电流产生..②让导线在磁场中沿竖直方向上下运动与磁感线平行;电流表指针不动;说明无电流产生..③让导线在磁场中沿水平方向里外运动与ab方向平行;电流表指针不动;说明无电流产生..④让导线在磁场中沿水平方向左右运动切割磁感线;电流表指针偏转;说明有电流产生..⑤断开导线a端与电流表相连的导线;重复步骤④中操作;电流表指针不动;说明无电流产生..探究归纳:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时;导体中就产生电流..这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应;产生的电流叫做感应电流..知识拓展:电磁感应现象是英国物理学家法拉第在1831年最先发现的;法拉第由电能生磁想到磁能否生电;这属于逆向思维法;逆向思维是发明创造的重要方法之一..2、产生感应电流的条件:①导线是闭合回路的一部分;②导体在磁场中做切割磁感线运动..注意:1产生感应电流的两个条件缺一不可..如果电路不闭合;导体做切割磁感线运动时;能产生感应电压;不会产生感应电流..2所谓切割磁感线;类似于切菜;垂直切割或斜着切割都可以..这就是说;闭合电路的一部分导体的运动方向一定与磁感线成一定的角度;而不是与磁感线平行;否则无法切割磁感线..3“切割磁感线运动”指的是导体与磁场的相对运动..磁场不运动导体运动时;导体能切割磁感线;能产生感应电流;导体不运动磁场运动时;导体也能切割磁感线;同样能产生感应电流..3、探究感应电流的方向与什么因素有关。
第一章 磁路基础知识
l1 l2 3l 15 10 2 m 两边磁路长度:
气隙磁位降: B 1.211 2H 2 2 2.5 10 3 A 4818 A 0 4π 10 7
1.211 (2 0.25) 2 B T 1.533T 中间铁心磁位降: 3 4 A 4 10
磁路基础知识
1.2.3涡流与涡流损耗 1、涡流 2、涡流损耗:涡流在铁心中引起的损耗 3、注意:为减小涡流损耗,电机和变压器的铁心都用 含硅量较高的薄硅钢片叠成。 4、铁心损耗:磁滞损耗+涡流损耗
2 pFe f 1.3 BmG
南通大学《电机学》
磁路基础知识
1.3直流磁路的计算
磁路计算正问题——给定磁通量,计算所需的励磁磁动势 磁路计算逆问题——给定励磁磁势,计算磁路内的磁通量 磁路计算正问题的步骤: 1)将磁路按材料性质和不同截面尺寸分段; 2)计算各段磁路的有效截面积Ak和平均长度lk; 3)计算各段磁路的平均磁通密度Ak ,Bk=Φk/Ak; 4)根据Bk求出对应的Hk;
Φ
RmFe
N
F
Rm
i
Φ
串联磁路 南通大学《电机学》 磁路基础知识
模拟电路图
解:铁心内磁通密度为 BFe 0.0009 T 1T
AFe 0.0009
从铸钢磁化曲线查得:与BFe对应的HFe=9×102A/m
H FelFe 9 10 2 0.3A 270 A 铁心段的磁位降:
查磁化曲线:H1 H 2 215 A/m
H1l1 H 2l2 215 15 10 2 A 32.25A
总磁动势和励磁电流为:
Ni 2H H l
3 3
H 1l1
磁场知识点汇总
磁场知识点汇总一、磁场1、磁场是一种存在于磁体和运动电荷(或电流)周围的客观物质,具有力的性质和能量性质。
2、磁场(磁感应强度)的方向规定为磁场中小磁针N 极的受力方向,是磁感线的切线方向;是 小磁针静止时N 极的指向。
不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.3、磁场的基本性质是对放入其中的磁体、运动电荷(或电流)有力的作用。
4、磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场产生的。
5、磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。
运动电荷周围空间也有磁场,静止电荷 周围空间没有磁场。
6、磁现象的电本质:安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质,即磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。
所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。
7、确定磁场方向的方法:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N 极的指向即为该点的磁场方向。
8、磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
9、电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。
二、磁感线1、磁感线:是为了形象地描述磁场而在磁场中假想出来的一组有方向的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线。
2、磁感线是闭合曲线⎩⎨⎧→→极极磁体的内部极极磁体的外部N S S N3、磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
4、任何两条磁感线都不会相交,不相切,不中断。
没有画出磁感线的地方不一定没有磁场。
5、几种典型磁场的磁感线“×”号表示磁场方向垂直进入纸面,“·”表示磁场方向垂直离开纸面。
(1)条形磁铁:外部由N 极指向S 极,内部由S 极指向N 极(2)通电直导线:a.安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指 所指的方向就是磁感线环绕的方向;b.磁感线是内密外疏的同心圆,无磁极,非匀强,距导线越远处磁场越弱(3)环形电流磁场a.安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。
磁场知识点总结框架
磁场知识点总结框架一、基本概念1. 磁场的定义和特性2. 磁感线的性质3. 磁场与磁矩的关系二、电流及磁场1. 安培环路定理2. 洛伦兹力的方向与大小3. 磁场的矢量表示法三、磁场中的运动电荷1. 磁场对运动电荷的作用力2. 理解质子和电子在磁场中的运动规律3. 荷质比的测定四、电荷在磁场中的运动1. 螺线轨道的规律2. 离散布局的运动规律3. 利用右手定则判断电流环的磁场方向五、磁场的产生和磁性物质1. 安培环路法则2. 比较磁铁、自然磁体、铁、镍、钴的磁学性质3. 磁矩六、电磁感应现象及法拉第电磁感应定律1. 电磁感应的概念和特点2. 法拉第电磁感应定律的表述和实例3. 感生电动势、感生电流和对应变化规律七、电磁感应规律的推广1. 磁导体中的感应电流2. 感应电动势的应用3. 感应现象的重要意义八、自感现象和电感1. 自感的概念与特点2. 自感电动势的表达式及实例3. 电感和经验规律九、交流电路中的电磁感应现象1. 交变电流的特点2. 交流电路中的感应现象3. 直流电动机形式、特点和应用十、麦克斯韦方程1. 连续性方程2. 麦氏方程3. 法拉第方程和安培方程十一、磁场能量及磁场的电磁辐射1. 介质中的磁场能量2. 磁场的电磁辐射特点与数值3. 磁场与电磁辐射的应用总结磁场是我们日常生活中常见的物理现象之一,掌握磁场知识对于理解电磁学的相关原理和应用具有重要意义。
本文从磁场的基本概念入手,系统地总结了安培环路定理、洛伦兹力、磁场矢量表示法、运动电荷的磁场作用、磁场中的电荷运动规律等方面的相关知识。
并就磁场产生、磁性物质、电磁感应现象、自感现象和电感、交流电路中的电磁感应、麦克斯韦方程、磁场能量及磁场的电磁辐射等方面进行了详细的阐述和总结。
希望能对读者对磁场知识有所帮助,促进对电磁学内容的深入理解和应用。
磁场知识点
图 5-3 图5-4
第二节 磁场的主要物理量
一、磁感应强度
磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,所受的磁场力F与电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫做通电直导线所在处的磁感应强度B。即
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
磁感应强度是一个矢量,它的方向即为该点的磁场方向。在国际单位制中,磁感应强度的单位是:特斯拉(T)。
第三节 磁场对电流的作用力
一、磁场对直线电流的作用力
1.安培力的大小
磁场对放在其中的通电直导线有力的作用,这个力称为安培力。
(1) 当电流I的方向与磁感应强度B垂直时,导线受安培力最大,根据磁感应强度
可得
(2) 当电流I的方向与磁感应强度B平行时,导线不受安培力作用。
(3) 如图5-3所示,当电流I的方向与磁感应强度B之间有一定夹角时,可将B分解为两个互相垂直的分量:
磁通的国际单位是韦伯(Wb)。
由磁通的定义式,可得
即磁感应强度B可看作是通过单位面积的磁通,因此磁感应强度B也常叫做磁通密度,并用Wb/m2作单位。
磁通注意点:⒈定义一:φ=BS,S是与磁场方向垂直的面积,即φ=B ,如果平面与磁场方向不垂直,应把面积投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面积
A.向东偏转 B.向南偏转
C.向西偏转 D.向北偏转
例题二:在通电螺线管内部有一点A,通过A点的磁感线方向一定是 ( )
A.从螺线管的N极指向S极 B.放在该点的小磁针北 Nhomakorabea受力的方向
C.从螺线管的S极指向N极
D.放在该点的小磁针的南极受力的方向
磁场一章知识点
第一节 电流的磁效应
一磁场
1.磁场:磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。磁体间的相互作用力称为磁场力,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
磁场知识点汇总.
磁场知识点汇总.一、磁场的基本概念1、磁场:磁体或电流周围存在的一种特殊物质,能够对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
磁场的物质性:磁场是客观存在的,虽然看不见、摸不着,但可以通过它对其他磁体或电流的作用来感知和研究。
2、磁感应强度:描述磁场强弱和方向的物理量,符号为 B。
定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫做磁感应强度。
单位:特斯拉(T)。
方向:小磁针静止时 N 极所指的方向。
3、磁感线定义:在磁场中画出一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度方向一致。
特点1、磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线从 N 极出发,回到 S 极;在磁体内部,磁感线从 S 极指向 N 极。
2、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密的地方,磁感应强度越大。
3、磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
二、常见磁场的分布1、条形磁铁的磁场外部磁场:从 N 极指向 S 极。
内部磁场:从 S 极指向 N 极。
2、蹄形磁铁的磁场外部磁场:从 N 极指向 S 极。
内部磁场:从 S 极指向 N 极。
3、通电直导线周围的磁场安培定则(右手螺旋定则):用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
磁场分布特点:离导线越近,磁场越强;磁感线是以导线为圆心的同心圆。
4、环形电流的磁场安培定则:让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,那么伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
磁场分布特点:环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场。
5、通电螺线管的磁场安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是螺线管的 N 极。
磁场分布特点:通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场,管外为非匀强磁场。
三、安培力1、定义:通电导线在磁场中受到的力。
磁场(知识梳理)
磁场第一讲知识梳理知识点一磁场及其描述磁现象:1.磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
2.磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极。
任何磁体都有两个磁极,无论怎么分割,磁极总是成对出现,不存在磁单极。
3.磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
4.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
电流的磁效应(电生磁):通电导体的周围有磁场,它能使放在导体周围的小磁针发生偏转,且磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。
○1奥斯特实验:导线通电后,其下方与导线平行的小磁针会发生偏转。
○2奥斯特实验的意义:第一个揭示了电与磁之间是有联系的。
磁场(1)磁场:磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质磁场的基本性质:对放入其中的磁体或电流有力的作用。
磁体对磁体的作用,磁铁对通电导线的作用以及电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来实现的,所有磁现象都起源于电荷运动。
磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时的北极所指的方向;磁场方向也和磁感应强度方向、磁感线在该处的切线方向一致。
磁感线(1)磁感线:为了形象的研究磁场而引入的一束假想曲线,并不客观存在,但有实验基础。
(2)磁感线特点:①磁感线的疏密程度能定性的反映磁场的强弱分布。
②磁感线上任一点的切线方向反映该点的磁场方向。
磁感线是不相交的闭合曲线。
磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交.例1.关于磁场的说法,正确的是()A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极B.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质C.磁铁与磁铁之间的相互作用是通过磁场发生的。
通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的D.磁铁周围只有在磁极与磁极、磁扱和电流发生作用时才有磁场例2.如图,小磁针处于静止状态,由此可以判定()A.a是N极,b是S极B.a是S极,b是N极C.a是S极,b是S极D.a是N极,b是N极例3.从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子,这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害,但是由于地球周围存在地磁场,地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向,对地球上的生命起到保护作用,那么()A.南北两极处地磁场最弱,赤道处地磁场最强B.垂直射向地球表面的带电粒子在南、北两极所受阻挡作用最强,赤道附近最弱C.垂直射向地球表面的带电粒子在南、北两极所受阻挡作用最弱,赤道附近最强D.在赤道平面内垂直地表射来的带电粒子向两极偏转知识点二几种常见的磁场的磁感线①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场.③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱.④匀强磁场:磁感应强度大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线.(1)条形磁铁磁感线:见图8-1-1,外部从N极出发,进入S极;中间位置与磁感线切线与条形磁铁平行。
磁场笔记知识点总结图
磁场笔记知识点总结图一、磁场的基本概念1. 磁场的定义:磁场是由磁物质或者电流所产生的具有磁性的空间区域。
2. 磁场的性质:磁场是一种向量场,具有方向和大小,并且遵循磁场线规律。
3. 磁感线:磁感线是用来表示磁场分布的曲线,具有起点和终点,磁感线的方向表示磁场的方向,线的密度表示磁场的强弱。
二、磁场的产生1. 电流产生磁场:安培环形定律和比奥-萨伐特定律描述了通过电流产生磁场的原理。
2. 磁体产生磁场:磁体是产生磁场的物质,具有磁性,可以产生磁场,并且可以吸引铁、镍等物质。
三、磁场的性质1. 磁场的磁通量:磁通量是磁场通过某个平面的总磁场量,用Φ表示,单位为韦伯(Wb)。
2. 磁场的磁感应强度:磁感应强度是磁场在某点的强度,用B表示,单位为特斯拉(T)。
3. 磁场的磁力线:磁力线是切线方向上表示磁感应强度的连续曲线,它的方向是磁感应强度方向。
四、磁场与电流1. 洛伦兹力:当电荷在磁场中运动时,会受到磁场力的作用,这种力被称为洛伦兹力。
2. 比奥-萨伐特定律:描述了通过电流产生磁场的原理,包括了电流元产生的微元磁场强度。
五、磁场的应用1. 电磁感应:当磁通量发生变化时,会产生感应电动势,这是电磁感应现象。
2. 电磁感应的应用:电磁感应在发电机、变压器、感应加热等领域有着广泛的应用。
3. 磁场在生活中的应用:磁场在电动机、磁力计、磁铁等方面有着广泛的应用。
六、磁场的研究和发展1. 磁场的现代研究:磁场在量子力学、相对论等物理领域有着重要的作用,磁场的研究也得到了不断的发展。
2. 磁场在科技领域的应用:磁场在电磁学、天文学、医学等领域有着重要的应用,为人类的科技发展做出了巨大贡献。
七、磁场的保护与利用1. 磁场的保护:磁场对人体健康会产生一定的影响,需要合理保护和利用。
2. 磁场的利用:磁场在电力、通讯、航天等领域有着广泛的应用,为人类社会的发展做出了重要贡献。
以上就是关于磁场的基本概念、产生、性质、与电流的联系、应用、研究和发展,以及保护与利用的知识点总结。
磁场知识点整理
磁场知识点整理在我们的物理世界中,磁场是一个极其重要的概念。
它看不见、摸不着,但却在许多方面发挥着关键作用。
接下来,让我们一起深入探索磁场的奥秘。
一、磁场的基本概念首先,我们要明白什么是磁场。
磁场是一种存在于磁体周围的特殊物质,它能够对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
磁体都有两个磁极,分别是北极(N 极)和南极(S 极)。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
这就是磁场最直观的表现之一。
二、磁场的描述为了更准确地描述磁场,科学家们引入了一些物理量。
1、磁感应强度(B)磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
它的定义是:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值,即 B = F /(IL)。
磁感应强度是矢量,其方向就是磁场的方向。
小磁针静止时 N 极所指的方向就是该点的磁感应强度的方向。
2、磁感线磁感线是用来形象地描述磁场分布的曲线。
磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
磁感线的特点包括:磁感线是闭合曲线,在磁体外部由 N 极指向 S 极,在磁体内部由 S 极指向 N 极;磁感线不相交;磁感线的疏密程度反映磁场的强弱。
三、电流的磁场1、奥斯特实验奥斯特实验揭示了电流能够产生磁场。
当导线中有电流通过时,其周围会产生磁场,使小磁针发生偏转。
2、安培定则安培定则(也叫右手螺旋定则)用于判断直线电流、环形电流和通电螺线管产生的磁场方向。
对于直线电流,右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
对于环形电流和通电螺线管,右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是螺线管的 N 极。
四、磁场对电流的作用1、安培力当电流在磁场中时,会受到磁场力的作用,这个力称为安培力。
安培力的大小 F =BILsinθ,其中θ是电流方向与磁场方向的夹角。
《磁场》知识点整理
《磁场》知识点整理一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。
电流在周围空间产生磁场,小磁针在该磁场中受到力的作用。
磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。
电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的。
磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质,磁极或电流在自己的周围空间产生磁场,而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。
二、磁现象的电本质罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
安培分子电流假说法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
安培是最早揭示磁现象的电本质的。
一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同,两端对外显示较强的磁性,形成磁极;注意,当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。
磁现象的电本质运动的电荷产生磁场,磁场对运动电荷有磁场力的作用,所有的磁现象都可以归结为运动电荷通过磁场而发生相互作用。
三、磁场的方向规定:在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。
四、磁感线磁感线的概念:在磁场中画出一系列有方向的曲线,在这些曲线上,每一点切线方向都跟该点磁场方向一致。
磁感线的特点:在磁体外部磁感线由N极到S极,在磁体内部磁感线由S极到N极。
磁感线是闭合曲线。
磁感线不相交。
磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强。
几种典型磁场的磁感线:条形磁铁。
通电直导线。
①安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向;②其磁感线是内密外疏的同心圆。
环形电流磁场:①安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。
知识清单-磁场篇
知识清单-磁场篇知识点1、磁场、磁感应强度1.磁场(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。
(2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向。
2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向。
(2)大小:B=FIL(通电导线垂直于磁场)。
(3)方向:小磁针静止时N极的指向。
(4)单位:特斯拉(T)。
3.匀强磁场(1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。
(2)特点:疏密程度相同、方向相同的平行直线。
知识点2、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向1.磁感线在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的切线方向跟这点的磁感应强度方向一致。
2.几种常见的磁场(1)常见磁体的磁场(2)电流的磁场知识点3、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时:F=BIL。
(2)磁场和电流平行时:F=0。
2.安培力的方向左手定则判断:(1)伸出左手,让拇指与其余四指垂直,并且都在同一个平面内。
(2)让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流方向。
(3)拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
知识点4、洛伦兹力、洛伦兹力的方向和洛伦兹力的公式1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。
2.洛伦兹力的方向(1)判定方法:左手定则:掌心——磁感线垂直穿入掌心;四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;拇指——指向洛伦兹力的方向。
(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面。
3.洛伦兹力的大小(1)v∥B时,洛伦兹力F=0。
(θ=0°或180°)(2)v⊥B时,洛伦兹力F=q v B。
(θ=90°)(3)v=0时,洛伦兹力F=0。
知识点5、带电粒子在匀强磁场中的运动1.若v∥B,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做匀速直线运动。
2.若v⊥B,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动。
磁场章节总结
磁场章节总结磁场的概念和基本性质磁场是一种物理场,它与电荷运动相关联。
当电荷运动时,会形成磁场,并对其他电荷施加力。
磁场通常用矢量表示,矢量的方向与磁场力的方向相同,大小与该力的大小成正比。
磁场有以下基本性质:1.产生磁场的物体:只有带电粒子运动时才会产生磁场,包括电流、磁铁等。
2.磁场的方向:磁场的方向可以通过右手法则确定。
在电流通过的导线上,以右手握住导线,拇指所指的方向就是磁场的方向。
3.磁场的单位:国际单位制中,磁场的单位为特斯拉(T)。
磁场的力和磁场的作用磁场对带电粒子施加力,这种力称为洛伦兹力。
洛伦兹力的表达式为:F = q * (v × B)其中,F表示洛伦兹力,q为带电粒子的电荷量,v为带电粒子的速度,B表示磁场。
磁场的力对粒子运动轨迹的影响主要有以下几个方面:粒子在磁场中受力做圆周运动当一个带电粒子以速度v进入垂直于速度方向的磁场B中,它将受到一个磁场力F,该力垂直于速度方向,使得带电粒子做圆周运动。
圆周运动的半径r满足以下关系:r = mv / (qB)粒子在磁场中受力改变运动轨迹当粒子入射磁场的速度方向与磁场方向不垂直时,洛伦兹力将对粒子的运动轨迹产生偏转。
粒子在磁场中受力磁场中和当带电粒子的速度方向与磁场方向相同时,洛伦兹力为0,带电粒子不受磁场力作用,继续匀速直线运动。
磁场力对电流导线的作用磁场力不仅对带电粒子有作用,也对电流导线产生力的作用。
当电流通过一个导线时,磁场力将会使导线受到一定的力。
磁感应强度和法拉第电磁感应定律磁感应强度是磁场的一个重要参数,它是磁场对单位面积垂直于磁场方向的表面的作用力的大小。
磁感应强度的单位为特斯拉(T)。
根据法拉第电磁感应定律,当一个闭合线圈中的磁通量发生变化时,会在线圈中产生感应电动势。
根据经典的法拉第电磁感应定律公式,感应电动势E的大小与磁通量ΦB的变化率有关:E = -dΦB / dt其中,E表示感应电动势,ΦB表示磁通量,t表示时间。
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磁场一章知识整合
题型1 安培力的应用
【例1】(2007·海南·15)据报道,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示.炮弹(可视为长方
形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接.开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最
后从位于导轨另一端的出口高速射出.设两导轨之间的距离d =0.10 m ,导轨长L =5.0 m ,炮弹质量m =0.30 kg .导轨上
的电流I 的方向如图中箭头所示.可以认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B =2.0 T ,方向
垂直于纸面向里.若炮弹出口速度为v =2.0×103 m/s ,求通过导轨的电流I .(忽略摩擦力与重力的影响)
答案 6.0×105 A
题型2 带电粒子在磁场中运动
【例2】(2008·重庆·25)如图为一种质谱仪工作原理示意图.在以O 为圆心,
OH 为对称轴,夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对
称于OH 轴的C 和D 分别是离子发射点和收集点.CM 垂直磁场左边界于M ,
且OM =d ,现有一正离子束以小发射角(纸面内)从C 射出,这些离子在CM 方向上的分速度均为v 0,若该离子束中荷 质比为m
q 的离子都能汇聚到D ,试求: (1)磁感应强度的大小和方向(提示:可考虑沿CM 方向运动的离子为研究对象).
(2)离子沿与CM 成θ角的直线CN 进入磁场,求其轨道半径和在磁场中的运动时间.
(3)线段CM 的长度.
答案 (1)qd
m 0v 磁场方向垂直纸面向外
(2)0)(2cos v d d
αθβθ+
(3)d cot α
题型3 带电粒子在复合场中运动
【例3】(2008·宁夏·24)如图所示,在xOy 平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行
于y 轴向下;在x 轴和第四象限的射线OC 之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B ,方向
垂直于纸面向外.有一质量为m ,带有电荷量+q 的质点由电场左侧平行于x 轴射入电场.质点
到达x 轴上A 点时,速度方向与x 轴的夹角为ϕ,A 点与原点O 的距离为d .接着,质点进入磁场,并垂直于OC 飞离磁
场,不计重力影响.若OC 与x 轴的夹角也为ϕ,求:
(1)粒子在磁场中运动速度的大小.
(2)匀强电场的场强大小.
答案 (1)ϕϕϕcos sin )2(sin 32m
d qB m
qBd
1.(2008·宁夏·14)在等边三角形的三个项点a 、b 、c 处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的
恒定电流,方向如图所示.过c 点的导线所受安培力的方向
( )
A.与ab 边平行,竖直向上
B .与ab 边平行,竖直向下 C.与ab 边垂直,指向左边
D .与ab 边垂直,指向右边 答案 C
2.(2008·广东·9)带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹,图是在有匀强
磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a 和b 是轨迹上的两点,匀强磁场B 垂直纸面向里.该粒子在运 动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少.下列说法正确的是
( )
A .粒子先经过a 点,再经过b 点
B .粒子先经过b 点,再经过a 点
C.粒子带负电
D .粒子带正电
答案 AC 3.(2008·广东·4)1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示.
这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( )
A .离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D .离子从电场中获得能量
答案 AD
4.(2008·天津·23)在平面直角坐标xOy 中,第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,第
Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B .一质量为m 、电荷量为q
的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以速度v 0垂直于y 轴射入电场,经x 轴上的N 点
与x 轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y 轴负半轴上的P 点垂直于y 轴射出磁场,如图所示.不计粒子重力,求
(1)M 、N 两点间的电势差U MN .
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r .
(3)粒子从M 点运动到P 点的总时间t .
答案 qB
m qB m q m 3)π233()3(2)2(23)1(0
20 v v 5.(2008·山东·25)两块足够大的平行金属极板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场
和磁场,变化规律分别如图(1)、(2)所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向).在t =0时刻由负极板释放
一个初速度为零的带负电的粒子(不计重力).若电场强度E 0、磁感应强度B 0、粒子的荷质比
m
q 均已知,且t 0=0π2qB m ,两板间距h =2002π10qB mE .
(1)求粒子在0~t 0时间内的位移大小与极板间距h 的比值.
(2)求粒子在极板间做圆周运动的最大半径(用h 表示).
(3)若板间电场强度E 随时间的变化仍如图(1)所示,磁场的变化改为如图(3)所示,试画出粒子在板间运动的轨
迹图(不必写计算过程).
答案 (1)
51
(2)
π52h (3)见右图
6.(2008·全国Ⅰ·25)如图所示,在坐标系xOy 中,过原点的直线OC 与x 轴正向的夹角ϕ=
120°,在OC 右侧有一匀强电场,在第二、三象限内有一匀强磁场,其上边界与电场边界重叠、
右边界为y 轴、左边界为图中平行于y 轴的虚线,磁场的磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面
向里.一带正电荷q 、质量为m 的粒子以某一速度自磁场左边界上的A 点射入磁场区域,并从O 点射出,粒子射出磁
场的速度方向与x 轴的夹角θ=30°,大小为v ,粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧,且弧的半径为磁场左
右边界间距的两倍.粒子进入电场后,在电场力的作用下又由O 点返回磁场区域,经过一段时间后再次离开磁场.已知
粒子从A 点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期,忽略重力的影响.求:
(1)粒子经过A 点时速度的方向和A 点到x 轴的距离.
(2)匀强电场的大小和方向.
(3)粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间.
答案 (1)垂直于磁场左边界
)231(-qB m v (2)
v B π712 方向与x 轴正向夹角为150° (3)qB
m 3
7.(2008·四川·24)如图所示,一半径为R 的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上,
整个空间存在匀强磁场,磁感应强度方向竖直向下.一电荷量为q (q >0),质量为m 的小球
P 在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O ′.球心O 到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(0<θ<π/2).为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度大小的最小值及小球P 相应的速率.(重力加速度为g )
答案 B min =θθ
θsin ·cos cos 2gR R g
q m =v 8.(2008·海南·16)如图所示,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为y 轴正方向,磁场 方向垂直于xy 平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或磁 场与撤除前的一样.一带正电荷的粒子从P (x =0,y =h )点以一定的速度平行于x 轴正向入射. 这时若只有磁场,粒子将做半径为R 0的圆周运动;若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动.现在,只加
电场,当粒
子从P 点运动到x=R 0平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场同时加上磁场,粒子继续运动,其轨迹与x 轴
交于M 点.
不计重力.求:
(1)粒子到达x =R 0平面时速度方向与x 轴的夹角以及粒子到x 轴的距离.
(2)M 点的横坐标x M .
答案 202000
472)2(24π
)1(h h R R R R h -+++。