高三物理课件高三物理第一轮复习磁场课件
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第三章 磁场
第一讲 描述磁场的基本物理量 磁场对电流的作用
一、磁场基本概念
1、磁场由什么产生？ 磁体、电流、变化的电场、运动电荷
2、磁场的基本性质是什么？
对放入磁场中的磁体、通电导线、 运动电荷有力的作用
常见的磁作用
磁体与磁体的作用 磁体与电流的作用 电流与电流的作用
作用本质：磁场对磁场的作用
3、最早揭示磁现象的电本质的科学家是谁？ 它提出了什么假说？
知识简析 电流磁场的确定方法－右手安培定则
握 住 ！
安培定则：判断电流产生磁场的法则（两种不同形式）
从前向后看？ 从下向上看？
从前向后看（剖面图）？ 从前向后看？
从左向右看？
从上向下看？
画 基本技能： 立体图
想象
平面图
【例题】．对于磁感线的认识，下列说法中 正确的是 ( ) CD A．磁场是由磁感线组成的 B．画出磁感线的地方一定存在着磁场，没 画出磁感线的地方一定不存在磁场 C．磁感线上任一点的切线方向就是该点的 磁场方向 D．在有磁场的空间内，任何一点只能画出 一条磁感线
S
Φa和Φb，则…………（ A ）
A、 Φa >Φb B、 Φa = Φb
C、 Φa<Φb D、无法确定
注意
（1）磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数；
（2）注意区分S是磁场面积还是回路面积。
四、安培力---磁场通电导线的作用
1. （1）安培力 2. 磁场对通电导线的作用力称
安培力，其大小为 F =BILsinθ，
【总结】
奥斯特
导线应当 南北方向
放置，若
【例题】．在重复奥斯特的电流磁效应 东西方向
实验时，为使实验方便且效果明显，通 放置则导
电直导线应
( A)
线产生的
A．平行于南北方向，位于小磁针上方 磁场和地
B．平行于东西方向，位于小磁针上方 磁场在统
C．平行于东南方向，位于小磁针下方 一直线上
D．平行于西南方向，位于小磁针下方
三、磁场的描述（定量）
1、磁感强度B
定义： 一小段通电直导线，垂直
磁感线放在磁场某处时，受 到的安培力F与IL的比值称为 该处的磁感应强度B。
定义式： B F IL
方向： 磁场方向
此公式不是 决定式！
思考：某点的磁感应强度大小的决定因素是什么？
点定B定：就是说磁场中某一点定了，则该 处磁感应强度的大小与方向都是定值．
●匀强磁场的磁感应强度处处相等．
●磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电 流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电 流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和, 满足矢量运算法则.
2、磁通量Φ
（1）定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的 面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量。
（2）定义式：Φ=BS
其中θ表示电流方向与磁感强 度方向的夹角．
四、安培力---磁场通电导线的作用
1、方向：左手定则
2、大小 F =BILsinθ
当B∥L时
F=0
当B⊥L时
F=BIL
3、适用条件 匀强磁场中
由左手定则可知：安培力F一 θ 定垂直B、I所组成的平面．
4、安培力的大小特点： ★不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关，夹角 ★L是有效长度，不一定是导线实际长度
地磁场特点
6．地球的磁场：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N极在地球南极附近，S极在地 球北极附近，磁感线分布如图11.1-1所示．
●(2)地磁场B的水平分量(Bx) 总是从地球南极指向地球北 极，而竖直分量(By)在南半 球垂直地面向上，在北半球 垂直地面向下． ●(3)在赤道平面上，距离地球 表面高度相等的各点，磁感 应强度相等，且方向水平向北．
二、磁场描述(定性)
1、磁场的方向是如何规定的？
1）小磁针静止时N极指向 2）小磁针N极的受力方向 3）磁感线在该点的切线方向
P BP Q BQ
二、磁场描述(定性)-磁感线
2、常见磁场磁感线
1、疏密表示强弱，切线方向表示
特 B的方向
点
2、闭合，磁体外N到S磁体内S到N 3、非实际存在
4、不相交、不相切
方法2： 环形电流等效小磁 针或 小磁针等效 环形电流
【重要】最终 同向吸引
【典型题】、两条直导线相互垂直，如图所示，但相
隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能
自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，
CD导线将……（ ）
A
A、顺时针方向转动，同时靠近导线AB
B
B、顺时针方向转动，同时离开导线AB
注意：闭合的通电线圈在磁场中的受到的合的 磁场力为 零
两导线间的 相互作用力？
通电后沿轴线 方向和半径方 向的力的方向？
【总结】 ●两同向电流互相吸引，两反向电流互相排斥；
●螺线管通电后，在轴向上有收缩趋势，径向有 扩张的趋势
NS
解题方法：
1）选取一小段电流元 2）确定该点的磁场 3）应用左手定则判断其受力 4）确定其运动情况
A．是增加的；
B．是减少的
C．先增加，后减少； D．先减少，后增加
解解析析：：条形磁铁在 N极 附近的分布情况如图所 示， 由图可知线圈中磁通量 是先减少，后增加．D 选项正确
例2、如图所示，两个同心圆线圈
N
a 、b在同一平面内，半径Ra<Rb， a
b
一条形磁铁穿过圆心垂直于圆面
，穿过两个线圈的磁通量分别为
C
C、逆时针方向转动，同时离开导线AB
I D
I
D、逆时针方向转动，同时靠近导线AB
A
Βιβλιοθήκη Baidu
【结论】：两通电导线有达到电流方向 相同，并靠近的趋势
例5：如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的正中 央上方固定一长直导线，导线与磁铁垂直．给电线通 以垂直纸面向外的电流，则
D A、磁铁对桌面压力增大，要受桌面摩擦力作用
安培 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------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.
为什么有的物体无磁性，有的物体有磁性？
如下图，小铁钉被吸向右侧， 而加热后却吸不住了，为什 么？
4、最早发现电流也能产生磁场的科学家是谁？
（3）对此定义式的理解：
a 、适用匀强磁场； b 、B和S垂直；
C、S为磁场实际占有的面积 d、 与线圈匝数无关
规律方法
【例】如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长
磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图
中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近
位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量
第一讲 描述磁场的基本物理量 磁场对电流的作用
一、磁场基本概念
1、磁场由什么产生？ 磁体、电流、变化的电场、运动电荷
2、磁场的基本性质是什么？
对放入磁场中的磁体、通电导线、 运动电荷有力的作用
常见的磁作用
磁体与磁体的作用 磁体与电流的作用 电流与电流的作用
作用本质：磁场对磁场的作用
3、最早揭示磁现象的电本质的科学家是谁？ 它提出了什么假说？
知识简析 电流磁场的确定方法－右手安培定则
握 住 ！
安培定则：判断电流产生磁场的法则（两种不同形式）
从前向后看？ 从下向上看？
从前向后看（剖面图）？ 从前向后看？
从左向右看？
从上向下看？
画 基本技能： 立体图
想象
平面图
【例题】．对于磁感线的认识，下列说法中 正确的是 ( ) CD A．磁场是由磁感线组成的 B．画出磁感线的地方一定存在着磁场，没 画出磁感线的地方一定不存在磁场 C．磁感线上任一点的切线方向就是该点的 磁场方向 D．在有磁场的空间内，任何一点只能画出 一条磁感线
S
Φa和Φb，则…………（ A ）
A、 Φa >Φb B、 Φa = Φb
C、 Φa<Φb D、无法确定
注意
（1）磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数；
（2）注意区分S是磁场面积还是回路面积。
四、安培力---磁场通电导线的作用
1. （1）安培力 2. 磁场对通电导线的作用力称
安培力，其大小为 F =BILsinθ，
【总结】
奥斯特
导线应当 南北方向
放置，若
【例题】．在重复奥斯特的电流磁效应 东西方向
实验时，为使实验方便且效果明显，通 放置则导
电直导线应
( A)
线产生的
A．平行于南北方向，位于小磁针上方 磁场和地
B．平行于东西方向，位于小磁针上方 磁场在统
C．平行于东南方向，位于小磁针下方 一直线上
D．平行于西南方向，位于小磁针下方
三、磁场的描述（定量）
1、磁感强度B
定义： 一小段通电直导线，垂直
磁感线放在磁场某处时，受 到的安培力F与IL的比值称为 该处的磁感应强度B。
定义式： B F IL
方向： 磁场方向
此公式不是 决定式！
思考：某点的磁感应强度大小的决定因素是什么？
点定B定：就是说磁场中某一点定了，则该 处磁感应强度的大小与方向都是定值．
●匀强磁场的磁感应强度处处相等．
●磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电 流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电 流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和, 满足矢量运算法则.
2、磁通量Φ
（1）定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的 面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量。
（2）定义式：Φ=BS
其中θ表示电流方向与磁感强 度方向的夹角．
四、安培力---磁场通电导线的作用
1、方向：左手定则
2、大小 F =BILsinθ
当B∥L时
F=0
当B⊥L时
F=BIL
3、适用条件 匀强磁场中
由左手定则可知：安培力F一 θ 定垂直B、I所组成的平面．
4、安培力的大小特点： ★不仅与B、I、L有关，还与放置方式有关，夹角 ★L是有效长度，不一定是导线实际长度
地磁场特点
6．地球的磁场：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N极在地球南极附近，S极在地 球北极附近，磁感线分布如图11.1-1所示．
●(2)地磁场B的水平分量(Bx) 总是从地球南极指向地球北 极，而竖直分量(By)在南半 球垂直地面向上，在北半球 垂直地面向下． ●(3)在赤道平面上，距离地球 表面高度相等的各点，磁感 应强度相等，且方向水平向北．
二、磁场描述(定性)
1、磁场的方向是如何规定的？
1）小磁针静止时N极指向 2）小磁针N极的受力方向 3）磁感线在该点的切线方向
P BP Q BQ
二、磁场描述(定性)-磁感线
2、常见磁场磁感线
1、疏密表示强弱，切线方向表示
特 B的方向
点
2、闭合，磁体外N到S磁体内S到N 3、非实际存在
4、不相交、不相切
方法2： 环形电流等效小磁 针或 小磁针等效 环形电流
【重要】最终 同向吸引
【典型题】、两条直导线相互垂直，如图所示，但相
隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能
自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，
CD导线将……（ ）
A
A、顺时针方向转动，同时靠近导线AB
B
B、顺时针方向转动，同时离开导线AB
注意：闭合的通电线圈在磁场中的受到的合的 磁场力为 零
两导线间的 相互作用力？
通电后沿轴线 方向和半径方 向的力的方向？
【总结】 ●两同向电流互相吸引，两反向电流互相排斥；
●螺线管通电后，在轴向上有收缩趋势，径向有 扩张的趋势
NS
解题方法：
1）选取一小段电流元 2）确定该点的磁场 3）应用左手定则判断其受力 4）确定其运动情况
A．是增加的；
B．是减少的
C．先增加，后减少； D．先减少，后增加
解解析析：：条形磁铁在 N极 附近的分布情况如图所 示， 由图可知线圈中磁通量 是先减少，后增加．D 选项正确
例2、如图所示，两个同心圆线圈
N
a 、b在同一平面内，半径Ra<Rb， a
b
一条形磁铁穿过圆心垂直于圆面
，穿过两个线圈的磁通量分别为
C
C、逆时针方向转动，同时离开导线AB
I D
I
D、逆时针方向转动，同时靠近导线AB
A
Βιβλιοθήκη Baidu
【结论】：两通电导线有达到电流方向 相同，并靠近的趋势
例5：如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的正中 央上方固定一长直导线，导线与磁铁垂直．给电线通 以垂直纸面向外的电流，则
D A、磁铁对桌面压力增大，要受桌面摩擦力作用
安培 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------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.
为什么有的物体无磁性，有的物体有磁性？
如下图，小铁钉被吸向右侧， 而加热后却吸不住了，为什 么？
4、最早发现电流也能产生磁场的科学家是谁？
（3）对此定义式的理解：
a 、适用匀强磁场； b 、B和S垂直；
C、S为磁场实际占有的面积 d、 与线圈匝数无关
规律方法
【例】如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长
磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图
中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近
位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量