2020高考物理一轮复习基础知识梳理 磁场1课件 精品
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选 修 3-1
第八章 磁场
内容
要求
说明
1.电流的磁场
Ⅰ
2.磁感应强度，磁感线，地磁场
1.安培力计算限 Ⅱ
3.磁性材料，分子电流假说
于直导线跟B平 Ⅰ
行或垂直两种情
4.磁场对通电直导线的作用，安培
Ⅱ况
力，左手定则
2．洛伦兹力的
5.磁电式电表原理
Ⅰ 计算只限于v与
6.磁场对运动电荷的作用，洛伦兹
Ⅱ B平行或垂直两
第1单元 磁场的描述 磁场对电流的作用
基础知识梳理
磁场及其描述
1. 定义：磁场是磁体、电流周围存在的一种 特殊物质．
2．方向：磁场中任一点小磁针N极所受力 的 方向为该点的磁场方向．
3．磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁 体、电流和运动电荷都有磁场力的作用．
4．磁感应强度
(1)物理意义：描述磁磁场场强强弱弱的物理量． (2)方向：小磁针静止时N极所指的方向． (3)大小：B＝IFL(通电直导线垂直于磁场)． (4)单位：特斯拉拉，符号T,1 T＝1 N/(A·m)． 5．磁感线：在磁场中人为地画出一系列曲 线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场 的 方向一致，这样的曲线就叫做磁感线．磁感线的疏 密程度表示磁场的强弱弱.
安培力的大小和方向
1．安培力的大小 如图所示：
(1)F＝BILssiinnθθ.
(2)磁场和电流垂直时：F＝BBIILL. (3)磁场和电流平行时：F＝0. 2．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，并使四指指向电电流 的 方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场 中所受安培力力的方向．
安培 定则
直线电流 的磁场
立体图通电螺线管 的磁场源自环形电流 的磁场横截 面图
纵截 面图
4.匀强磁场 (1)定义：磁磁感感应应强强度 处处相同的磁场． (2)磁感线特点：匀强磁场的磁感线为间隔相 同的平行直线，如图所示．
(3)常见例子： ①距离很近的两个异名磁极之间的磁场(边缘
部分除外)． ②相隔一定距离的两个平行放置的通电线圈中
学知识、圆周运动问题及功和能的关系等知识进 行分析综合，提高空间想象能力和运用数学知识 解决物理问题的能力．
2.本章知识常与电场、恒定电流以及电磁感 应、交流电等章节知识广泛联系综合考查，是高 考的热点．
3.本章知识与生产、生活、现代科技联系密 切，如质谱仪、回旋加速器、粒子速度选择器、 等离子体发电机、电磁流量计等高科技仪器的理 解及应用相联系，在复习中应做到有的放矢.
3. 优、缺点：优点是精确度高，能测出很弱的 电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很 弱.
考技案例导析
一、对磁感线和磁感应强度的理解 1．对磁感线的理解 (1)磁感线的特点 ①磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的 曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线． 联动体验：没有画磁感线的地方一定没有磁场 存在吗？ ②磁感线在磁体(螺线管)外部由N极到S极，内 部由S极到N极，是闭合曲线．
(3)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各 点，磁场强弱相同，且方向水平向北．
3．几种电流周围的磁场分布
特点
直线电流
通电螺线管
的磁场
的磁场
无磁极、非匀 强，且距导线越
远处磁场越越弱
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
环形电流 的磁场
环形电流的两侧 是N极和S极，且
离圆环中心越 远，磁场越越弱弱
间区域的磁场．
任何一条磁感线都是闭合的曲线，在磁体外 部，磁感线从N极到S极；在磁体内部，从S极到 N极．
5. 安培分子电流假说 (1)内容：在原子、分子等物质微粒的内 部，存在着一种环形电流——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 相当于两个磁磁极极.
(2)分子电流的实质：是原子内部带电粒子在不停地 运动．
6．磁通量
(1)公式：Φ＝BS. (2)单位：韦韦伯伯，符号：Wb.1 Wb＝1 T·m2
(3)适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场并在磁场 中的有效面积．
(1)多匝线圈的磁通量的大小与线圈匝数无 关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线 条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．
(2)磁通量是标量，其正、负值仅表示磁感 线是正向还是反向穿过线圈平面．
几种常见的磁场 1．条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图)
2．地磁场 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要 特点有三个：
(1)地磁场的NN在地理南极附近，SS在地理北极 附近．其磁感线分布如下图．
(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地理南极指 向北极 ；而竖直分量(By)则南、北半球相反，在南 半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．
(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂 直于IB与与BI决定的平面．
安培力的方向垂直于磁感应强度B和电流I所 决定的平面，但磁感应强度与电流不一定垂直.
磁电式电流表 1．基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之间 的线圈.
2．工作原理
如图所示，磁场的方向总沿着径向均匀辐射 地分布．在距轴线等距离处的磁感应强度的大小 总是相等的，保证B的大小不发生变化，且安培力 的方向与线圈垂直．当电流通过线圈时，导线受 到安培力的作用，线圈转动，螺旋弹簧变形，反 抗线圈的转动．电流越大，安培力就越大，螺旋 弹簧的形变也就越大.I与指针偏角θ成正比，表盘 刻度均匀．所以，从线圈偏转的角度就能判断通 过电流的大小．
力，带电粒子在匀强磁场中的运动
种情况
7.质谱仪，回旋加速器
Ⅰ
1.纵观近几年高考，涉及本章知识点的题目 年年都有，考查次数最多的是与洛伦兹力有关的 带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动，其次是 与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡 问题．复习时应侧重对磁场、磁感应强度、磁感 线、地磁场、安培力、洛伦兹力等基本概念的理 解，熟练掌握对电流在磁场中、带电粒子在磁场 中的受力和运动分析，结合牛顿运动定律、运动
③磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁感线较密 的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱．
④磁感线上任何一点的切线方向，都跟该点的 磁场(磁感应强度)方向一致．
⑤磁感线不能相交，也不能相切． (2)磁感线和电场线的比较
第八章 磁场
内容
要求
说明
1.电流的磁场
Ⅰ
2.磁感应强度，磁感线，地磁场
1.安培力计算限 Ⅱ
3.磁性材料，分子电流假说
于直导线跟B平 Ⅰ
行或垂直两种情
4.磁场对通电直导线的作用，安培
Ⅱ况
力，左手定则
2．洛伦兹力的
5.磁电式电表原理
Ⅰ 计算只限于v与
6.磁场对运动电荷的作用，洛伦兹
Ⅱ B平行或垂直两
第1单元 磁场的描述 磁场对电流的作用
基础知识梳理
磁场及其描述
1. 定义：磁场是磁体、电流周围存在的一种 特殊物质．
2．方向：磁场中任一点小磁针N极所受力 的 方向为该点的磁场方向．
3．磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁 体、电流和运动电荷都有磁场力的作用．
4．磁感应强度
(1)物理意义：描述磁磁场场强强弱弱的物理量． (2)方向：小磁针静止时N极所指的方向． (3)大小：B＝IFL(通电直导线垂直于磁场)． (4)单位：特斯拉拉，符号T,1 T＝1 N/(A·m)． 5．磁感线：在磁场中人为地画出一系列曲 线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场 的 方向一致，这样的曲线就叫做磁感线．磁感线的疏 密程度表示磁场的强弱弱.
安培力的大小和方向
1．安培力的大小 如图所示：
(1)F＝BILssiinnθθ.
(2)磁场和电流垂直时：F＝BBIILL. (3)磁场和电流平行时：F＝0. 2．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，并使四指指向电电流 的 方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场 中所受安培力力的方向．
安培 定则
直线电流 的磁场
立体图通电螺线管 的磁场源自环形电流 的磁场横截 面图
纵截 面图
4.匀强磁场 (1)定义：磁磁感感应应强强度 处处相同的磁场． (2)磁感线特点：匀强磁场的磁感线为间隔相 同的平行直线，如图所示．
(3)常见例子： ①距离很近的两个异名磁极之间的磁场(边缘
部分除外)． ②相隔一定距离的两个平行放置的通电线圈中
学知识、圆周运动问题及功和能的关系等知识进 行分析综合，提高空间想象能力和运用数学知识 解决物理问题的能力．
2.本章知识常与电场、恒定电流以及电磁感 应、交流电等章节知识广泛联系综合考查，是高 考的热点．
3.本章知识与生产、生活、现代科技联系密 切，如质谱仪、回旋加速器、粒子速度选择器、 等离子体发电机、电磁流量计等高科技仪器的理 解及应用相联系，在复习中应做到有的放矢.
3. 优、缺点：优点是精确度高，能测出很弱的 电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很 弱.
考技案例导析
一、对磁感线和磁感应强度的理解 1．对磁感线的理解 (1)磁感线的特点 ①磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的 曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线． 联动体验：没有画磁感线的地方一定没有磁场 存在吗？ ②磁感线在磁体(螺线管)外部由N极到S极，内 部由S极到N极，是闭合曲线．
(3)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各 点，磁场强弱相同，且方向水平向北．
3．几种电流周围的磁场分布
特点
直线电流
通电螺线管
的磁场
的磁场
无磁极、非匀 强，且距导线越
远处磁场越越弱
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
环形电流 的磁场
环形电流的两侧 是N极和S极，且
离圆环中心越 远，磁场越越弱弱
间区域的磁场．
任何一条磁感线都是闭合的曲线，在磁体外 部，磁感线从N极到S极；在磁体内部，从S极到 N极．
5. 安培分子电流假说 (1)内容：在原子、分子等物质微粒的内 部，存在着一种环形电流——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 相当于两个磁磁极极.
(2)分子电流的实质：是原子内部带电粒子在不停地 运动．
6．磁通量
(1)公式：Φ＝BS. (2)单位：韦韦伯伯，符号：Wb.1 Wb＝1 T·m2
(3)适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场并在磁场 中的有效面积．
(1)多匝线圈的磁通量的大小与线圈匝数无 关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线 条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．
(2)磁通量是标量，其正、负值仅表示磁感 线是正向还是反向穿过线圈平面．
几种常见的磁场 1．条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图)
2．地磁场 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要 特点有三个：
(1)地磁场的NN在地理南极附近，SS在地理北极 附近．其磁感线分布如下图．
(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地理南极指 向北极 ；而竖直分量(By)则南、北半球相反，在南 半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．
(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂 直于IB与与BI决定的平面．
安培力的方向垂直于磁感应强度B和电流I所 决定的平面，但磁感应强度与电流不一定垂直.
磁电式电流表 1．基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之间 的线圈.
2．工作原理
如图所示，磁场的方向总沿着径向均匀辐射 地分布．在距轴线等距离处的磁感应强度的大小 总是相等的，保证B的大小不发生变化，且安培力 的方向与线圈垂直．当电流通过线圈时，导线受 到安培力的作用，线圈转动，螺旋弹簧变形，反 抗线圈的转动．电流越大，安培力就越大，螺旋 弹簧的形变也就越大.I与指针偏角θ成正比，表盘 刻度均匀．所以，从线圈偏转的角度就能判断通 过电流的大小．
力，带电粒子在匀强磁场中的运动
种情况
7.质谱仪，回旋加速器
Ⅰ
1.纵观近几年高考，涉及本章知识点的题目 年年都有，考查次数最多的是与洛伦兹力有关的 带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动，其次是 与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡 问题．复习时应侧重对磁场、磁感应强度、磁感 线、地磁场、安培力、洛伦兹力等基本概念的理 解，熟练掌握对电流在磁场中、带电粒子在磁场 中的受力和运动分析，结合牛顿运动定律、运动
③磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁感线较密 的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱．
④磁感线上任何一点的切线方向，都跟该点的 磁场(磁感应强度)方向一致．
⑤磁感线不能相交，也不能相切． (2)磁感线和电场线的比较