高二物理选修3-1磁场讲义

精心整理

磁场

第一节我们周围的磁现象

知识点回顾：

1、地磁场

（1）地球磁体的北（N）极位于地理南极附近，地球磁体的南（S）极位于地理北极附近。

（2）地球磁体的磁场分布与条形磁铁的磁场相似。

（3）地磁两极与地理两极并不完全重合，存在偏差。

2

（1

（2

（3

（4

知识点

分为：

（1）

（2）

（3）

知识点

（1）

（2）

（3）

拓展：

知识点3：磁性材料

磁性材料一般指铁磁性物质。按去磁的难易程度，磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料具有很强的剩磁，不易去磁，一般用于制造永磁体，如扬声器、计算机硬盘、信用卡、饭卡等；软磁性材料没有明显的剩磁，退磁快，常用于制造电磁铁、电动机、发电机、磁头等。

易忽略点：怎样区分磁性材料

如何判断给定的物体是采用硬磁性材料还是软磁性材料是学习中容易出错的地方。解决此类问题关键有两点：

1、明确所给物体的功能和原理；

2、熟悉这两种磁性材料的特点。

练习：

1、下列有关磁的应用中利用磁化现象记录信息的是（）

A、门吸

B、磁带

C、磁石治病

D、磁悬浮

2、为了判断一根钢棒有无磁性，采取了下列几种办法，你认为哪种办法可以认定钢棒没有磁性（）

A、将钢棒的一端接近磁针的北极，两者相互吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者相互排斥。

B、将钢棒的一端接近磁针的北极，两者相互排斥，将钢棒的另一端接近磁针的北极时，两者相互吸引。

C、将钢棒的一端接近磁针的北极时，两者相互吸引，将钢棒的另一端接近磁针的南极时，两者相互吸引。

第二节认识磁场

知识点1：磁场（重点）

实物和场是物质存在的两种不同形式，磁场和电场一样，都是客观存在的一种特殊物质。

一、磁场客观存在于磁体、电流周围，磁体和电流通过磁场传递相互作用。

二、磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流产生力的作用。磁极和磁极

之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的

三、磁场有强弱和方向，可以用磁感线形象地描述磁场的强弱和方向，也可

以用小磁针受力方向来描述磁场的方向。物理学规定，磁场的方向即小

法国物理学家安培通过实验总结出了用于判断电流的磁场分布的法则——安培定则，又称为右手螺旋定则。可用于判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布。

直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：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，

1.内容：法国物理学家安培受到通电螺线管外磁场与条形磁铁的磁场相似的启

发，提出了着名的分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体，如图。

2.解释：安培的分子电流假说对有关磁现象的解释：

（1）磁化现象：一软铁棒，在未被磁化时，内部各分子电流的取向杂乱无章，它们的磁场相互抵消，对外不显磁性。当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取向变得大致相同，两端显示较强的磁作用，形成磁极，软

铁棒就被磁化了。

（2）消磁：磁体在高温或猛烈敲击下，即在激烈的热运动或机械运动影响下，分子电流取向变得杂乱无章了，磁体磁性消失。

拓展：

差有关。磁场是涡旋场，不能引入相应的“势能”概念来研究磁场的性

质。

练习：

2、如图11-1-1所示，a、b、c三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管

内和右侧。当这些小磁针静止时，小磁针N

Ａ．a、b、c均向左

Ｂ．a、b、c均向右

Ｃ．a向左，b向右，c向右

Ｄ．a向右，b向左，c向右

变式训练1：如图11-1-2所示，带负电的金属环绕轴'OO 以角速度 匀速旋转，

Ａ．N 极竖直向上

Ｂ．N 极竖直向下

Ｃ．N 极沿轴线向左 Ｄ．N 极沿轴线向右

4、根据安培假说的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想对地磁场也应是适用的，而目前在地球上并未发现相对地球定向移动的电荷，那么由此推断，地球应该（）

A 、负电荷

B 、带正电

C 、不带电

D 、无法确定

图11-1-2

知识点1：安培力(重点)

磁场对电流的作用力称为安培力，安培力是按性质命名的力，在对物

体（通电导线）进行受力分析时，应该加以考虑。

（1）安培力方向的判定方向——左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，

让磁感线垂直穿过手心，使伸开的四指指向电流方向，那么大

拇指所指的方向为安培力的方向。

（2）安培力的大小：同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中，如图所示，三种情况下，通电导线与磁场垂直时受到的安培力最大，取为Fmax；当

通电导线与磁场方向平行时，不受安培力，F=0；其他情况下，0

个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内中间部分的磁场都认为是匀强磁

场。

注意：①磁感应强度是反映磁场力的性质的物理量，与静电场中的电场强度相似，只与场本身有关，与安培力F、电流I、导线长度L和夹角θ均无关。

②感应强度的方向是磁场的方向，即该点磁感线的切线方向，与安培力F

方向垂直。