第八章磁场第一课时磁场的基本概念

第八章磁场第一课时磁场的基本概念

【考纲要求】

1.磁场磁感应强度磁感线磁通量Ⅰ

2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ

【基础梳理】

一、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、电流和运动电荷有的作用．

(2)方向：小磁针的所受磁场力的方向．

2．磁感应强度

(1)物理意义：描述磁场(2)大小：B＝F

IL(通电导线垂直于磁场)．

(3)方向：小磁针静止时的指向．(4)单位：特斯拉(T)．

3．匀强磁场

(1)定义：磁感应强度的大小、方向的磁场称为匀强磁场．

(2)特点①匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线．

②距离很近的两个异名磁极之间的磁场和通电螺线管内部的磁场(边缘部分除外)，都可以认为是匀强磁场．

二、磁感线及几种常见的磁场分布

1．磁感线：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感应强度的方向一致．

2．几种常见的磁场

(1)条形磁体和蹄形磁体的磁场

(2)直线电流的磁场：非匀强，距导线越远处磁场

(3)环形电流的磁场：两侧是N极和S极，在圆环轴线上离圆环中心越远，磁场

(4)通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内(除了边缘)是磁场，磁感线方向由S极指向N极，管外为磁场，磁感线由N极指向S极

3．安培定则

(1)直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场磁感线的方向可以用定则确定．

(2)对于通电直导线，可用握住导线，大拇指指向方向，弯曲的四指指向的方向．

(3)对于环形电流和通电螺线管，则用弯曲的四指指向环绕的方向，右手大拇指指向螺线管的磁感线的方向．

三、安培力的方向

(1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受

(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于决定的平面．

【课堂互动】

要点一：常见磁场的分布特点

方法点拨：1. 几种常见磁场的磁感线分布

2. 地磁场的分布特点:地磁场的Ｎ极在地球南极附近，Ｓ极在地球北极附近．

【典题演示１】（单选）关于地磁场，下列说法中正确的是（）

Ａ地球地理的南北极即为地磁场的南北极

Ｂ地磁场的磁感线是不闭合曲线

Ｃ在赤道上的磁针的Ｎ极在静止时指向地理南极

Ｄ在赤道上的磁针的Ｎ极在静止时指向地理北极

【变式训练1】（单选）在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针Ｎ极向东偏转，由此可知（）

Ａ一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的Ｎ极靠近小磁针

Ｂ一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的Ｓ极靠近小磁针

Ｃ可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过

Ｄ可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过

【变式训练2】有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管

的附近和内部，如图所示．其中小磁针的指向正确的是( )

A．a B．b C．c D．d

要点二：对磁感应强度定义式Ｂ＝Ｆ/(ＩＬ)的理解

方法点拨：磁感应强度由磁场本身决定，就好像电场强度由电场本身决定一样，跟该点放不放通电导线无关．如果一小段通电导线平行放入磁场，其所受安培力为零，但不能说磁感应强度为零，这点与检验电荷在电场中不同，而且磁感应强度方向不是通电导线的受力方向．【典题演示2】（单选）下列说法中正确的是（）

Ａ一小段通电导线放在某处不受磁场力的作用，则该处一定没有磁场

Ｂ放在匀强磁场中各处的通电导线，受力的大小和方向必相同

Ｃ磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关

Ｄ磁场中某处的磁感应强度的大小，等于通电电流为Ｉ、长为Ｌ的一小段导线放在该处时所受磁场力Ｆ与Ｉ、Ｌ的乘积的比值

【变式训练1】（单选）关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )

A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关

B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致

C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零

D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大

【变式训练2】在等边三角形的三个顶点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

要点三：对磁感线的理解

方法点拨：1.磁感线是用来描绘磁场而引入的一系列假想的曲线，它实际上是不存在的，而磁场是客观存在的物质．2.磁感线上某一点的切线方向就是该点的磁场方向．

3.磁感线的疏密程度表示磁场的强弱．

4.任意两条磁感线都不会相交．

5.磁感线是闭合曲线，在磁体外部由Ｎ极到Ｓ极，在磁体内部则由Ｓ极到Ｎ极．

【典题演示3】（单选）关于磁感线的概念和性质，下列说法中正确的是（）

Ａ磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向

Ｂ磁场中任意两条磁感线可能相交

Ｃ铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线

Ｄ磁感线总是从磁体的N极出发指向磁体的S极

要点四：磁场间作用力方向的规律

1.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．

2.同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．

【典题演示4】（单选）如图所示，两根平行放置的长直导线ａ和ｂ，载有大小相同、方向相反的电流，ａ受到的磁场力大小为Ｆ１，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，ａ受到的磁场力的大小变为Ｆ２，则此时ｂ受到的磁场力的大小为（）

ＡＦ

２

ＢＦ１－Ｆ２

ＣＦ１＋Ｆ２

Ｄ２Ｆ１－Ｆ２

【变式训练1】（单选）在如图所示电路中，电池均相同，当开关Ｓ分别置于ａ、ｂ两处时，导线ＭＭ′与ＮＮ′之间的安培力的大小分别为ｆａ、ｆｂ，可判断这两段导线（）

Ａ相互吸引，ｆａ＞ｆｂ

Ｂ相互排斥，ｆａ＞ｆｂ

Ｃ相互吸引，ｆａ＜ｆｂ

Ｄ相互排斥，ｆａ＜ｆｂ

【变式训练2】（单选）互相绝缘的直导线和环形导线，分别通以如图所示的电流I1和I2，若直导线固定不动，且沿环形导线的直径放置，则环形导线将（）

A. 向左移动

B. 向右移动

C. 向上移动

D. 向下移动