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李墨-磁场1

李墨-磁场1
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1、(LM-Z-T )如图所示,一质量为m 、带电荷量为+q 的粒子,速度大小为v 0、方向沿y 轴正方向,从O 点射入圆形匀强磁场区域.磁场的磁感应强度为B ,磁场方向垂直纸面向外.粒子飞出磁场区域后,从b 处穿过x 轴,在b 点粒子速度方向与x 轴正方向夹角为30°.试求圆形匀强磁场区域的最小面积(不考虑粒子重力).

【答案】最小面积为S =πr 2=3πm 2v 204q 2B 2

2、(LM )如图所示,两个横截面分别为圆和正方形但磁感应强度均相同的匀强磁场,圆的直径D 等于正方形的边长,两个电子分别以相同的速度飞入两个磁场区域,速度方向均与磁场方向垂直,进入圆形磁场区域的速度方向对准了圆心,进入正方形磁场区域的方向是沿一边的中点且垂直于边界线,则下面判断正确的是( )

A .两电子在两磁场中运动时,其半径一定相同

B .两电子在磁场中运动时间一定不相同

C .进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场

D .进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞出磁场

【答案】 AD

3、(LM )空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图2中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是( )

A. 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

C. 在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同

D. 在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大

【答案】 BD

4、(LM )如图所示,长方形abcd 长ad=0.6m ,宽ab=0.3m ,O 、e 分别是ad 、bc 的中点,以ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T 。一群不计重力、质量m=3×10-7kg 、电荷量q=+2×10-3C 的带电粒子以速度v=5×102m/s 沿垂直ad 方向且垂直于磁场射入磁场区域( )

A. 从Od 边射入的粒子,出射点全部分布在Oa 边

B. 从aO 边射入的粒子,出射点全部分布在ab 边

C. 从Od 边射入的粒子,出射点分布在Oa 边和ab 边

D. 从aO 边射入的粒子,出射点分布在ab 边和be 边

【答案】 D

5、(LM)在平面直角坐标系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v0

垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成

60o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】(1)(2)(3)

6、(LM)如图甲,离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场.已知HO=d,HS=2d,∠MNQ=90°.(忽略粒子所受重力)

(1)求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ;

(2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径;

(3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16m的离子打在S2处.求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围.

【答案】(1)φ=45°(2)R=2(3)m

7、(LM)利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方的感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上两条宽度分

别为2d和d的缝,两缝近端相距为L。一群质量为m、电荷为q,

具有不同速度的的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对

于能够从宽度为d的缝射出的粒子,下列说法正确的是()

A. 粒子带正电

B. 射出粒子的最大速度为

C. 保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

D. 保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大

【答案】BC

8、(LM)如图所示,坐标系xOy所在的竖直面内,有垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x<0的空间内,还有沿x轴负方向的匀强电场,场强为E.一个带正电的油滴经图中x轴上的M点沿着与水平方向成α=30°的方向斜向下做直线运动,直到进入x >0的区域.要使油滴在x>0的区域在竖直面内做匀速圆周运动,

并通过x轴上的N点,且,则:

(1)带电粒子运动的速率为多少?

(2)在x>0的区域需加电场的大小、方向?

(3)粒子从M点到N点所用的时间为多少?

【答案】(1)(2)E竖直向上电场(3)

磁场和磁通量

第十章磁场和磁通量 1.磁场的基本性质 磁场的基本性质是对放入其中的磁体、电流或运动电荷有力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流和运动电荷可能有力的作用,当电流或运动电荷方向与磁感线平行时不受磁场力作用)。 2.磁感应强度 ①磁感应强度B是一个用比值来定义的物理量: F B I L = ? , ( B⊥L)。 ②磁感应强度B是描述磁场力的性质的物理量。 ③磁场的叠加:遵守平行四边形定则 3. 磁感线及其特点 ①人为(法拉第)引入,为了更形象、直观地描述磁场力的性质。 ②闭合曲线: ③疏密: ④切线: ⑤不相交: 4...会用 ..右手螺旋定则 电流周围存在磁场,磁场方向和电流方向之间的关系可用右手螺旋定则(也叫安培定则)判断。 (1)直线电流的磁场:其磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,这些圆都在跟导线垂直的平面上。直线电流磁场方向和电流方向之间的关系可用右手螺旋定则判断如下:右手握住直导线,让伸直的大拇指指向电流方向,弯曲的四指所指的就是磁感线的环绕方向。 (2)环形电流的磁场:其磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直。环形电流磁场方向和电流方向之间的关系可用右手螺旋定则判断如下:右手弯曲的四指与环形电流方向一致,伸直的大拇指指向环形导线中心轴线上的磁感线方向。 (3)通电螺线管的磁场:很象一个条形磁铁产生的磁场。通电螺线管磁场方向和电流方向关系可用右手螺旋定则判断如下:右手握住螺线管,让弯曲的四指跟电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线方向。 5...了解 ..五种典型磁场的磁感线分布 五种典型磁场的磁感线分布情况 a. 条形磁铁(如图10-A-1) b. 蹄形磁铁(如图10-A-2) c. 直线电流(如图10-A-3) d. 环形电流(如图10-A-4) e. 通电螺线管(如图10-A-5)

《认识磁场》教学设计

教学设计《认识磁场》 本节课用“学导练”的教学模式教学;“学导练”突出以学生为主体,教师辅导的课堂教学模式。符合新的课程方案。让学生在主体意识、个性特长、创新精神和实践能力等方面得到了比较充分的发展。”学导练”作为一种新型的课程样式给学生带来了全新的学习观念,极大地激发了学生参与学习的积极性。 教学目标: 1、知道磁体与电流周围存在磁场。 2、知道“奥斯特实验”的内容和结论。 3、知道磁场的方向,会用磁感线描述磁场。 4、知道磁场的基本特性是对磁体或电流有力的作用。会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。 教学难点:磁感线的引入及几种常见磁感线的分布特点。 教学方法:类比法、实验演示法、比较法。 教学过程: 一、导入新课,学生自学 复习电场内容。电场的来源;电场的方向;电场的性质;电场线的特点等。而磁场和电场有类似的知识模块:磁场的来源;磁场的方向;磁场的性质;磁感线的特点、、、把知识点以问题用多媒体投影出来,让学生在课本以及相关资料找出答案! 二、新课导学(重点讲学生不懂,不会的内容)

1、磁场 (1)磁场的来源 ①磁体周围存在着磁场,常见的条形磁铁、蹄形磁铁周围都存在着磁场。 ②电流的周围存在磁场 ppt演示:把一条导线平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电流。 现象:当导线中通入电流,导线下方的小磁针发生转动。 分析:导线下方的小磁针发生转动,说明电流周围的周围也有磁场。 奥斯特实验表明,电流的周围也存在磁场。 结论:磁体周围有磁场,通电导线(电流或运动电荷)周围有磁场。 (2)磁体与电流间的相互作用通过磁场来完成 问题:电流能够产生磁场,那么电流在磁场中是否受力呢? 演示:把一段直导线放在磁铁的磁场里,给导线通上电流。 问题:电流能够产生磁场,而磁场对电流又有力的作用,那么电流和电流之间能否发生力的作用呢? 演示:两条平行直导线,通同方向的电流或相反方向的电流。 现象:两条平行直导线,当通以相同方向的电流时,它们相互吸引;当通以相反方向的电流时,它们相互排斥。 结论:磁极和磁极间、磁极和电流间、电流和电流间都是通过磁场来传递的。 (3)磁场 ①磁场:磁极和磁极、磁极和电流、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的③磁场的物质性:虽然磁场看不见摸不着,对于我们初学者感到很抽象,其实磁场和电场一样是客观存在的,是物质存在的一种特殊形式。 2、磁场的方向磁感线 磁场是客观存在的,那么磁场是否有方向?其方向如何?下面来探讨。 ppt演示:在展示台上放一个独立的小磁针,把磁铁靠近小磁针,观察 现象:磁铁邻近小磁针时不再指向南北,而是指向一个新的方向。 演示:在磁铁的不同位置放上小磁针,静止时小磁针的N极指向各不相同。 结论:磁场是有方向性的。 (1)磁场的方向: 在磁场中,利用小磁针来规定磁场的方向,规定在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向。 (2)磁感线:在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。 (3)几种典型磁体周围的磁感线分布 ①条形磁铁磁场的磁感线 ②蹄形磁铁磁场的磁感线 磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从北极出来,回到磁铁的南极,内部是从

2021届高三物理一轮复习同步练习卷:磁场及其描述安培力

磁场及其描述安培力 一、选择题 1.中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”。进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图所示,结合上述材料,下列说法正确的是() 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.对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近最强 C.形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的 D.由于地磁场的影响,在奥斯特发现电流磁效应的实验中,通电导线应相对水平地面竖直放置 2.(2019·浙江1月学考)如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”实验的部分装置,导体棒处于磁场中,设三块磁铁可视为相同,忽略导体棒的电阻,下列操作能使导体棒通电瞬间所受安培力变为原来二分之一的是() A.仅移去一块蹄形磁铁 B.仅使棒中的电流减小为原来的二分之一 C.仅使导体棒接入端由②、③改为①、④ D.仅使导体棒接入端由①、④改为②、③ 3.(2018·浙江4月选考)处于磁场B中的矩形金属线框可绕轴OO′转动,当线框中通以电流I时,如图所示,此时线框左右两边受安培力F的方向正确的是()

4.在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,如图所示,向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内,向内的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b(b>a)的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。从某时刻起磁感应强度开始减小到,则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为() A.πB(b2-a2) B.πB(b2-2a2) C.πB(b2-a2) D.πB(b2-2a2) 5.如图所示为两根互相平行的通电直导线a,b的横截面图,a,b中的电流方向在图中标出,那么导线a中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向应分别是() A.磁感线顺时针方向,磁场力向右 B.磁感线顺时针方向,磁场力向左 C.磁感线逆时针方向,磁场力向右 D.磁感线逆时针方向,磁场力向左 6.老师在课堂上做了一个演示实验:装置如图所示,在容器的中心放一个圆柱形电极B,沿容器边缘内壁放一个圆环形电极A,把A和B分别与电源的两极相连,然后在容器内放入液体,将该容

磁场及其描述

一、目标与策略 明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件,要做到心中有数! 学习目标: ● 了解磁现象,理解电流的磁效应及其伟大意义。 ● 通过磁的相互作用现象,知道磁场的存在和磁场的基本性质。 ● 了解地磁场的分布以及地磁场对地球生命及人类活动的意义。 ● 理解磁感线的意义,能够熟练地运用安培定则确定电流的磁场方向。 ● 理解磁场的方向;理解磁感应强度的定义、磁通量的定义和计算方法;理解匀强磁场的特点以及在匀强磁场中 磁通量的计算。 重点难点: ● 对磁现象及其电本质的理解,对地磁的理解; ● 电流的磁场及方向的判断——安培定则,以及用磁感线表示磁场; ● 磁感强度的定义及磁通量的计算。 学习策略: ● 前面我们学习了电场,磁场与电场对比学习有利于我们更好地理解电场和磁场。 ● 不同的物理现象之间存在着内在联系,建立事物之间的内在联系是科学探究的重要的思想方法; 二、学习与应用 回忆初中的知识,回答下列问题: (一)什么是磁体、磁极?磁极间的相互作用是什么? (二)奥斯特实验的现象是什么?它说明了什么问题? 知识点一:磁现象 (一)磁性、磁体 “凡事预则立,不预则废”。科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对知识要点——预习和课堂学习 认真阅读、理解教材,尝试把下列知识要点内容补充完整,带着自己预习的疑惑认真听课学习。请在虚线部分填写预习内容,在实线部分填写课堂学习内容。课堂笔记或者其它补充填在右栏。详细内容请学习网校资源ID :#tbjx4#214013 知识回顾——复习 学习新知识之前,看看你的知识贮备过关了吗?

物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有的物体叫磁体。(二)磁极 磁体的各部分磁性强弱不同,磁性的区域叫磁极。任何磁体都有两个磁极,一个叫南极(又称极),另一个叫北极(又称极)。 (三)磁极间的相互作用 同名磁极相互,异名磁极相互。 (四)磁化、磁性材料 变无磁性物体为有磁性物体叫,变有磁性物体为无磁性物体叫。 磁性材料可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫磁性材料,不容易去磁的物质叫磁性材料。 知识点二:电流的磁效应 (一)电流对小磁针的作用 1820年,丹麦物理学家发现,导线通电后,其下方与导线平行的小磁针发生偏转,如图所示。 说明:在做奥斯特实验时,为排除地球磁场的影响,小磁针应放置,通电导线也应放置。 (二)磁铁对通电导线的作用 如图所示,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体棒偏转。 (三)电流和电流间的相互作用 如图所示,有互相平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察到发生的现象是:同向电流相,异向电流相。

磁场的定义_磁场的磁感线_磁场中闭合线圈的磁通量

磁场的定义_磁场的磁感线_磁场中闭合线圈的磁通量 磁场的定义 磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,磁场不是由原子或分子组成的,但磁场是客观存在的。 磁场是对放入其中的磁体有磁力的作用的物质叫做磁场,磁场的基本

特征是能对其中的运动电荷施加作用力,即通电导体在磁场中受到磁场的作用力。 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。 描述磁场的磁感线

在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。 磁感线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S 极到N极。 磁感线都有哪些性质呢? 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;磁铁的磁感线,外部从N指向S,内部从S指向N; ⒊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。

磁感线(不是磁场线)的性质最好与电场线的性质对比来记忆。 描述磁场性质的关键物理量:磁感应强度 磁感应强度的定义式B=F/(IL) 磁感应强度是由什么决定的?磁感应强度的大小并不是由F、I、L来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。 如果是一块磁铁,那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。 如果是电磁铁,那么B与I、匝数及有无铁芯有关。 高中物理网很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解各个物理量。我们用电阻R来做个对比。 R的计算公式是R=U/I;可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I 来决定的。而是由其导体自身属性决定的,包括电阻率、长度、横截面积。同样,磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。 如果同学们有时间,可以把静电场中电容的两个公式来复习、巩固下。

【金版学案】2014-2015学年高中物理 第一章 第三节认识磁场同步检测试题 粤教版选修1-1

第三节认识磁场 ?达标训练 1.关于磁感线,下列说法正确的是( ) A.磁感线在磁场中真实存在 B.磁感线密集的地方磁场弱 C.磁感线稀疏的地方磁场强 D.磁感线上某点的切线方向为该点磁场的方向 答案:D 2.关于磁感线的说法正确的是( ) A.磁感线不能用来表示磁场的强弱和方向 B.磁感线是闭合曲线 C.磁感线从条形磁铁的S极出发,终止于N极 D.以上说法都不对 解析:磁感线的疏密表示磁场强弱,磁感线越密的地方磁场越强,磁感线越疏的地方磁场越弱,磁感线上每一点的切线方向与该点的磁场方向相同,磁感线在磁体外部从磁体的北极指向南极,内部从南极指向北极,形成闭合的曲线,因此A、C选项错误.答案:B 3.关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是( ) A.磁感线就是细铁屑连成的曲线 B.磁感线可以形象地描述各点的磁场的强弱和方向,磁感线上每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时N极所指的方向一致 C.磁感线只能表示磁场的强弱,不能表示磁场的方向 D.磁感线总是从磁极的N极出发,到S极终止 解析:细铁屑连成的曲线可以模拟磁感线,但不是磁感线,磁感线是一些假想的曲线,不是客观存在的.磁感线上每一点的切线方向与该点的磁场方向相同.磁感线在磁体外部从磁体的北极指向南极(内部从南极指向北极).因此A、C、D选项错误. 答案:B 4.如图表示一个磁场的磁感线的分布情况,则下列判断正确的是( ) A.A点的磁感应强度的大小小于B点的磁感应强度的大小 B.A点的磁感应强度的大小大于B点的磁感应强度的大小

C.A点的磁感应强度的大小等于B点的磁感应强度的大小 D.无法判断 答案:B 5.关于磁感应强度,下列说法中错误的是( ) A.磁感应强度的方向就是磁场的方向 B.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向 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.磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 答案:B 6.小磁针处在如图所示的磁场中,小磁针的运动情况是( ) A.顺时针转动,最后静止,N极指向右方 B.顺时针转动,最后静止,N极指向左方 C.逆时针转动,最后静止,N极指向右方 D.逆时针转动,最后静止,N极指向左方 ] 解析:小磁针在磁场中静止时,北极所指的方向是磁场的方向,或小磁针北极受力的方向是磁场的方向,所以小磁针顺时针转动,最后静止,北极指向右方.选A. 答案:A 7.(多选)关于磁通量的概念,以下说法正确的是( ) A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 B.磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零 D.某一平面面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量 解析:磁通量的定义式Φ=BS⊥,根据此式,磁通量等于磁感应强度与垂直于磁场的面积的乘积,磁通量由磁感应强度、闭合回路的面积及它们的方向关系三个因素决定,所以CD对. 答案:CD 断开的磁铁可以在断口相吸吗? 你见过一些具有磁铁作用的磁性塑料吗?如果把一块这样的磁性塑料分成两片,这两片可不可以在断口相吸呢? 钢铁的内部,都含有无数具有磁性的微小区域,叫做磁区或磁畴.一块没有磁性的钢铁,它的磁区的方向是凌乱的.箭头的一端代表N极,箭尾的一端代表S极.由于磁区的方向凌

磁场及其描述汇总

磁场及其描述 目标认知 学习目标 1.了解磁现象,理解电流的磁效应及其伟大意义。 2.通过磁的相互作用现象,知道磁场的存在和磁场的基本性质。 3.了解地磁场的分布以及地磁场对地球生命及人类活动的意义。 4.理解磁感线的意义,能够熟练地运用安培定则确定电流的磁场方向。 5.理解磁场的方向;理解磁感应强度的定义、磁通量的定义和计算方法;理解匀强磁场的特点以及在匀强磁场中磁通量的计算。 学习重点难点 1.对磁现象及其电本质的理解,对地磁的理解。 2.电流的磁场及方向的判断——安培定则。 3.磁感强度的定义及磁通量的计算。 知识要点梳理 知识点一:磁现象 要点诠释: 1.磁性、磁体 物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。 具有磁性的物体叫磁体。 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,一个叫南极(又称S极),另一个叫北极(又称N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、磁性材料 变无磁性物体为有磁性物体叫磁化,变有磁性物体为无磁性物体叫退磁。 磁性材料可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。 软磁性材料可应用于需被反复磁化的场合,例如振片磁头、计算机记忆元件、电磁铁等;硬磁性材料可应用于制作永久磁铁。 知识点二:电流的磁效应 要点诠释: 1.电流对小磁针的作用 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,导线通电后,其下方与导线平行的小磁针发生偏转,如图所示。

说明:在做奥斯特实验时,为排除地球磁场的影响,小磁针应南北放置,通电导线也应南北放置。2.磁铁对通电导线的作用 如图所示,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体棒偏转。 3.电流和电流间的相互作用 如图所示,有互相平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察到发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥。 知识点三:磁场 要点诠释: 1.定义 磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁体与磁体、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用,这种特殊的物质叫磁场。 (说明:所有的磁作用都是通过磁场发生的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在的。 2.磁场的基本性质 对放入其中的磁极、电流或运动电荷产生力的作用。 3.磁场的产生 (1)永磁体周围存在磁场; (2)电流周围存在磁场——电流的磁效应; (3)运动的电荷周围存在磁场——磁现象的电本质。 电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有磁场。4.磁场的方向

关于认识磁场说课稿

关于认识磁场说课稿 篇一:关于认识磁场说课稿 一、说教材: 本节课研究磁现象。在同学们认识磁场后,下一步自然应使学生了解磁场的性质及对磁场获得感性认识,而教材在介绍完磁场后接着从定量的角度介绍磁感应强度,为此将教材第三节的内容提上来先行介绍。通过演示实验、巧设问题、归纳总结,使同学们掌握磁场的图示方法和右手定则。 因本版教材的设计原因,教学过程中要对概念做出明确的定义。 根据如上分析,可确定出本节教学的目标: 知识与技能: 1、知道什么是磁性。 2、知道磁磁场的来源。 3、知道磁场是有方向的,会用磁感线描述磁场。 4、知道常见的典型磁场的磁感线分布情况,会用右手定则。 过程与方法: 1、观察磁铁吸引不同材质的硬币,演示奥斯特实验,回顾指南针,使同学们对磁性有感性认识,进而了解磁场的来源。 2、介绍奥斯特,使同学们认识到实验在科学发展中的作用。 3、观察小磁针在不同位置时N极指向,展示磁传感器示数的正负使同学们认识到磁场具有方向性。 4、磁场对电流、电流对电流的作用等演示实验。 5、观察常见的典型磁场的磁感线分布情况,归纳总结其规律,并且体会引入磁感线这一形象化工具的作用,了解物理学的研究方法。 情感态度与价值观:

1、通过对磁场来源的了解,使学生认识物质世界的多样性,养成尊重事实、实事求是的科学态度。 2、介绍斯特金的成就及橡树岭国家实验室1.5万吨白银所制电磁铁,使同学们了解人类可以利用所学知识改造自然。 3、回顾磁场性质的研究过程,体会科学家热爱科学、追求真理的精神。 4、介绍哥伦布比沈括晚400多年发现并利用地球周围的磁场,介绍阿尔法磁谱仪中由中科院制造的永磁体,激发同学们的爱国主义情感。 重点、难点分析: 1.重点:常见磁场的磁感线分布情况。 2.难点:安培定则涉及的空间思维是本节的难点。 二、说教法、学法 教法: 学生的学习行为是由动机引起的,学习动机对于学生的学习可以发挥明显的推动作用。本节课采用演示实验和协作实验,巧设物理情景、适当时机巧妙设问引发动机,培养学生的学习主动性;通过邀请部分学生协助老师做演示实验,培养学生学习的积极性;最后再通过随堂检测,进行巩固。 学法: 这节课采用自主学习发现问题,合作探究寻求方法,从而最大限度地凸现学生的主体地位,培养学生的自学能力、合作能力、动手实验能力、收集数据提取信息的能力。 三、说教学程序及设想 ⑴复习旧知识,引入新课(3分钟) 请同学们回答以下问题: 1、电荷间的作用力是不是需要相互接触? 2、电荷间是如何产生作用力的? 3、电场的基本性质及如何形象地表示电场? 4、电场线的具有什么样的特征?

8、第八章 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用

[课下限时集训] (时间:40分钟满分:100分) 一、选择题(本题共11小题,每小题6分,共66分) 1.(2012·海南高考)图1中装置可演示磁场对通电导线的作用。电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动。下列说法正确的是() 图1 A.若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动 B.若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动 C.若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动 D.若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动 解析:选BD若a接正极,b接负极,电磁铁磁极间磁场方向向上,e接正极,f接负极,由左手定则判定金属杆受安培力向左,则L向左滑动,A项错误,同理判定B、D选项正确,C项错误。 2.(2012·天津高考)如图2所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是()

图2 A.棒中的电流变大,θ角变大 B.两悬线等长变短,θ角变小 C.金属棒质量变大,θ角变大 D.磁感应强度变大,θ角变小 解析:选A棒中电流变大,金属棒所受安培力变大,θ角变大,选项A正确;两悬线等长变短,θ角不变,选项B错误;金属棒质量变大,θ角变小,选项C错误;磁感应强度变大,金属棒所受安培力变大,θ角变大,选项D错误。 3.如图3所示,水平桌面上放置一根条形磁铁,磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线,并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时,可以判断出() 图3 A.弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力减小

电流系统的磁能与磁场的能量

§5-5 电流系统的磁能与磁场的能量 一、N 个载流线圈系统的磁能 1、元过程: 忽略所有线圈的电阻,各线圈0=i I 时记为零能态,各线圈自感和彼此间的互感分别为ij i M L 和。 当第i 个线圈的电流由0渐增到i I 时,感应电动势为 ∑≠--=i k k ik i i i dt dI M dt dI L ε (1) 电源反抗i ε作功 ∑≠+=-='i k k i ik i i i i i i dI I M dI I L dt I A d ε (2) 对N 个线圈,电源作总元功 ∑∑≠+='N i k k i k i ik N i i i i dI I M dI I L A d , (3) )(.k i ik i k ki k i ik ki ik I I d M dI I M dI I M M M =+∴= (),N N i i i ik i k i i k k i dA L I dI M d I I <'=+∑∑ (4) 2、系统静磁能 定义电源所作总功为系统的静磁能,则 ∑∑≠+='=N i k k i k i ik N i i i m I I M I L A W ,22121 (5) 其中首项是N 个线圈的自感磁能,次项是互感磁能。 讨论: (1)上式中指标i 、k 对称,可见W m 与各线圈电流的建立过程无关。 (2)若令i ii L M =,则形式更简洁: ∑=N k i k i ik m I I M W ,21 (6) (3)设k ik k ki m I M I M ==Φ表示第k 个线圈电流的磁场通过第i 个线圈的磁通,

再令 k N k ik N k ki i I M ∑∑=Φ=Φ表示所有线圈通过第i 个线圈的总磁通,则 ∑Φ=N i i i m I W 21 (7) 二、载流线圈在外磁场中的磁能 1、二载流线圈情形: 总磁能: 21122222112 121I I M I L I L W m ++= (8) 互能: 2122112I I I M W m Φ== (9) (9)式的第三项,已将线圈1看作外磁场源。 2、定义:载流线圈在外磁场中的磁能,定义为该线圈与产生外磁场的线圈之间的互能。 3、均匀外磁场中载流线圈和非均匀外磁场中的小载流线圈的磁能: 2m W I =?=?B S m B (10) (与电偶极子在外电场中的静电能W =-?p E 相比,差一负号,为什么?) 4、N 个载流线圈在外磁场中的磁能: ()k m k k k S W I =?∑??B r dS (11) 当外场均匀时,上式简化为: m k k W I ??=?=? ??? ∑B S m B (12) 其中m 是N 个线圈的总磁矩。 三、磁场的能量与能量密度 1、螺绕环磁能: 设螺绕环的横截面为S ,体积为V ,环内磁介质的磁导率为μ,线圈匝数为N ,单位长度匝数为n ,则环内nI B 0μμ=, VI n nI NS m 200μμμμ==Φ,所以自感系数V n L 20μμ=。 螺绕环的磁能)(2121212202nI H VBH V I n LI W m ====μμ

《认识磁场》教案-1

认识磁场 教学维目标: 一、知识与技能 1、知道磁体与电流周围存在磁场,知道磁场在基本特性对其中的磁体或电流施加力的作用。 2、知道磁场是有方向的,会用磁感线描述磁场。 3、知道常见的典型磁场的磁感线分布情况,会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围的磁场。。 4、了解安培分子电流假说并解释一些现象。 二、过程与方法 1、观察电流的磁效应和磁场对电流的作用等演示实验,认识物理实验在物理发展过程中的作用。 2、观察常见的典型磁场的磁感线分布情况,分析归纳其规律,并且体会引入磁感线这一形象化工具的 作用,了解物理学的研究方法。 三、情感态度与价值观 通过对磁场的物质性的了解,使学生认识物质世界的多样性,养成尊重事实、实事求是的科学态度。重点、难点 重点: (1)掌握磁场的基本性质——力的作用和方向性 (2)理解磁场的空间分布情况及安培定则 难点:磁场的空间分布与磁感线形状的对应联系。 教学过程 1、磁场初探提问1在初中,你学过了哪些磁现象? [回答]磁铁吸引铁屑,磁极间的相互作用,磁化现象等。 演示磁现象的有关实验,然后说明,磁铁是具有吸引铁之类物质的性质的磁性物体,磁铁上磁性最强的两部分称为南、北两磁极,磁极间的相互作用则遵循下述规律,同名相斥,异名相吸,而原来没有磁性的物体,在磁铁的作用下会显示出磁性,这就是磁化现象。 那么磁极间的相互作用是怎样发生的呢? 磁场: ①磁场是一种特殊物质 引导学生利用电荷间相互作用的媒介体电场来理解磁极间的相互作用 磁场和电场一样,是一种看不见摸不着的特殊物质,是客观存在的,指南针的应用说明地球就是一个大磁体。 那么磁场存在于何处呢? ②磁体周围空间存在磁场 磁体对小磁针的作用。 ③电流周围空间也存在磁场 并不是只有磁体的周围才存在磁场,1820年,丹麦物理学家奥斯特用实验证明了这个问题。这里,再次显示了物理学中实验这一研究方法的重要性,希望同学们平时要重视实验。

高考物理母题解读(九)磁场母题1磁场的描述安培定则

高考母题解读 高考题千变万化,但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究高考母题,掌握母题解法规律,使学生触类旁通,举一反三,可使学生从题海中跳出来,轻松备考,事半功倍。 母题1、磁场的描述安培定则 【解法归纳】 引入磁感应强度描述磁场的强弱,引入磁感线形象化的描述磁场。磁感线密的地方表示该处磁感应强度大,磁场强;磁感线疏的地方表示该处磁感应强度小,磁场弱;磁感线是闭合曲线。磁感线永不相交。磁体、电流的磁场都产生于电荷的运动。电流的磁场方向用安培定则判断。描述磁场强弱的物理量磁感应强度是矢量,矢量叠加遵循平行四边形定则。解答磁场叠加类试题依据各磁场的方向,运用平行四边形定则进行合成。 典例;(2012·全国理综)如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与直面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是 A.o点处的磁感应强度为零 B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反 C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同 D.a、c两点处磁感应强度的方向不同 【针对训练题精选解析】 1(2007广东理科基础).磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。对磁场认识正确的是 A.磁感线有可能出现相交的情况 B.磁感线总是由N极出发指向S极 C.某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致 D.若在某区域内通电导线不受磁场力的作用,则该区域的磁感应强度一定为零

3(2007上海物理第7题)取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图3(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为() (A)0。(B)0.5B。(C)B。(D)2 B。 【解析】将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的 螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,两个导线在 (a)(b)螺线管内中部产生的磁感应强度大小相同方向相反,所以在螺线管内中部的磁感应强度大小为零。 【答案】A 4(2007上海物理第1A题).磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用,可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质,磁感应强度的大小B= ___________,在物理学中,用类似方法描述物质基本性质的物理量还有___________等。 过地心的轴的环形电流I引起的,在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是 【解析】:在地理北极附近是地磁场的S极,由安培定则可知正确表示安培假设中环形电流方向的是图B。 【答案】:B 【点评】此题考查地磁场和安培定则。环形电流可等效为小磁针,地球的磁场可等效为一条

磁通量公式使用条件

磁通量公式使用条件 公式 Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直。如图,当S与B的垂面存在夹角θ时,Φ=B·S·cosθ。 单位 在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,是以德国物理学家威廉·韦伯的名字命名的。Weber,符号是Wb,1Wb=1T*m2=1V*S,是标量,但有正负,正负仅代表穿向。 韦伯可以用法拉第电磁感应定律来推导。1韦伯=108(1亿)麦克斯韦。 性质 通过某一平面的磁通量的大小,可以用通过这个平面的磁感线的条数的多少来形象地说明。在同一磁场中,磁感应强度越大的地方,磁感线越密。因此,B越大,S越大,磁通量就越大,意味着穿过这个面的磁感线条数越多。过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量)。 磁场的高斯定理指出,通过任意闭合曲面的磁通量为零,即它表明磁场是无源的,不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾,亦即不存在孤立的磁单极。以上公式中的B既可以是电流产生的磁场,也可以是变化电场产生的磁场,或两者之和。 磁通密度是通过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量,它等于该处磁场磁感应强度的大小B。磁通密度精确地描述了磁力线的疏密。 通量概念是描述矢量场性质的必要手段,通量密度则描述矢量场的强弱。磁通量和磁通密度,电通量和电通密度都是如此。 通电导体与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线长度L成正比,又与导线中的电流I 成正比,即与I和L的乘积IL成正比,公式是F=ILB,式中B是磁感应强度。 磁通量的定义为覆盖某面积的磁场的积分 其中Φ为磁通量,B为磁感应强度,S为面积。已知高斯磁场定律为:Φ=BS。 这条方程的体积积分,跟散度定理合用,给出以下的结果: 亦即是说,通过任何密闭表面的磁通量一定为零;自由“磁电荷”是不存在的。对比下, 另一条麦克斯韦方程──高斯电场定律为:∫∫E.ds=Q/ε0 其中E为电场强度,ρ为自由电荷的密度(不包括在物料中被束缚的双极 电动机原理图解电荷),ε0为真空介电常数。注意这指出了电单极的存在,也就是,自由的正或负电荷。 磁通量密度向量的方向定义为从磁南极到磁北极(磁铁里面)。在磁铁外,场线会由北到南。若磁场通过能导电的电线环,而磁通量的改变的话,会引起电动势的生成, 并因此会产生电流(在环中)。其关系式可由法拉第定律得出,这就是发电机发电的原理。

知道磁场的概念,认识磁场是客观存在的物质;了解电

学习目标:》1.了解磁现象,知道磁体、磁极、磁性等概念;2.知道磁场的概念,认识磁场是客观存在的物质;3. 了解电流的磁效应,体会奥期特发现电流磁效应的重要意义;4.知道地球磁场的特点,了解地磁场的变化以及对人类生活的影响。 重点:对磁场的理解及地磁场的分布。 难点:地磁场。 1.依据预习案通读教材,进行知识梳理;勾画课本并写上提示语、标注序号;熟记基础知识,完成预习自测题。 2.将预习中不能解决的问题标识出来,并填写到后面“我的疑惑”处。 3.独立完成,限时15分钟。 1.我国四大发明是什么? 2.请梳理你在生活中和在初中学习中所知道的有 1. 什么叫磁性?磁体?磁极? 磁性:能吸引铁质物体的性质;磁体:具有磁性的物体;磁极:磁体磁性最强的区域经济 磁化:没有磁性的物体具有磁性;退磁(消磁):使带有磁性的物体失去磁性。 2. 一个磁体有几个磁极?分别称之为?对应用什么字母表示? 一个磁体有两个磁极。自由静止时指南的叫南极,又叫S 极;指北的叫北极,又叫N 极 3.同名磁极相互 相斥 异名磁极之间 相吸 电流磁效应 1. 阅读教材体会人类从17世纪到19世纪,库仑、托马斯杨、安培、奥期特等物理学家对电磁研 究的历程。体会奥期特电流磁效应发现的重大意义。 2. 关于奥期特实验。 实验装置:小磁针自由静止,通电导线南北方向放置在指南针上方。 现象:小磁针N 极向西、S 极向东偏转。 意义:电流具有 磁效应 第一次揭示了 电 和 磁 的联系。 磁场 1. 磁场与磁体之间、磁体与电流、电流与电流、电流与磁体之产是否都有力的作用? 全部都存在着相互力的作用。 2. 上述作用力的施力物体与受力物体之间相互接触吗?这说明磁体周围、电流周围存在着一种看 不见摸不着但实实在在存在着的物质—— 磁场 3.磁场对放入其中的 铁质物质、磁极、电流、电荷等 具有力的作用。 地球的磁场 1.小磁针自由静置时能够指南北,是由于受 地球 的磁场的作用。 2.在右图中补画出地球周围磁场的分布。 3. 地理两极与地磁两极间 的夹角叫磁偏角。磁偏角数值在地球 不同地点 不同 。同时,由于 地球磁极缓慢移动 磁偏用也在缓慢变化。 4.太阳、月亮等许多天体都有磁场。 火星 (填一星球名)无全球性的磁场。 【例1】 以下说法中正确的是( A ) A .磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B .电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C .磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的 D .磁场和电场是同一种物质 1.下列关于磁场的说法中正确的是( A ) A .磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质 B .磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 C .磁极与磁极间是直接发生作用的 D .磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生 2.奥斯特实验说明( A ) A .通电导体的周围存在着磁场 B .导体的周围存在磁场 C .磁体的周围存在着磁场 D .磁场对电流有力的作用 【例2】 下列说法正确的是( AB ) A .磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极 B .磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的 C .地球的周围存在着磁场,但地磁的两极与地理的两极并不重合,其间有一个交角这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的 D .在地球表面各点磁场强弱相同 5.地球是一个大磁体:①在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极;②地磁场的北极在地理南极附近;③赤道附近地磁场的方向和地面平行;④地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的.以上关于地磁场的描述正确的是( D ) A .①②④ B .②③④ C .①④ D .②③ 使用说明&学法指导 第一节 磁现象和磁场 预习案 Previewing Case 知识准备 一 教材助读 二 预习自测 三

高中物理 81磁场及其描述教案 新人教版

§8.1磁场及其描述(复习学案) 【复习目标】 1.掌握磁场和磁感应强度B 2.掌握磁感线和几种常见的磁场分布 3.掌握磁通量的意义 【自主复习】 一磁场和磁感应强度 1.哪些物质可以产生磁场? 2.磁场产生的原因及其本质是什么? 3.磁场的基本性质是什么?(回顾电场的基本性质) 4.磁场的方向是如何规定的?(回顾电场的方向) 5.麦克斯韦理论是什么? 6.磁感应强度B (1)物理意义:描述磁场的物理量. (2)方向:小磁针静止时极所指的方向. B= (通电直导线垂直于磁场). (3)大小: (4)单位:,符号T,1 T =. 7.对磁感应强度的理解 LI的大小及受决定,跟在该位置放入的导线长度、电流(1)磁感应强度由 BF成正比,与到磁场的作用力均无关,与放不放通电导线也无关.不能根据公式就说与IL成反比. BB时,通电导线必须磁场放入.F/BL计算 (2)由公式=FB为零.如果小段通电导线平行放入磁场,其所受安培力为零,但不能说该处磁感应强度(3)磁感应强度的方向不是通电导线所受磁场作用力的方向,而是与受到的作用力的方向垂直. (4)电场强度的方向和电荷受力方向相同或相反,而磁感应强度的方向和电流受力方向垂直. (5)电荷在电场强度不为零的地方一定受电场力,电流在磁感应强度不为零的地方不一定受磁场力. (6)磁感应强度的叠加

类似于电场中两个电荷附近的电场强度是两个电荷分别单独存在时产生的场强叠加而成的 ,两个电流附近的磁场的磁感应强度是两个电流分别单独存在时产生的磁场的磁感应强度叠1 专心爱心用心. B. 进行矢量合成可求得该点的磁感应强度加而成的.否则应用 BE的比较与电场强度(7)磁感应强度 E电场强度 二磁感线及几种常见的磁场的分布 1.什么是磁感线? 2.磁感线有哪些特点?(与电场线对比) 3.几种常见的磁场 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场

第1节 磁场及其描述

课标要求 1.能列举磁现象在生产生活中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。 2.通过实验,认识磁场。了解磁感应强度,会用磁感线描述磁场。体会物理模型在探索自然规律中的作用。 3.知道磁通量。通过实验,了解电磁感应现象,了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。 4.通过实验,了解电磁波,知道电磁场的物质性。了解电磁波的应用及其带来的影响。 5.知道光是一种电磁波。知道光的能量是不连续的。初步了解微观世界的量子化特征。 第1节磁场及其描述

核 心 素 养 物理观念科学思维科学态度与责任 1.通过实验,认识磁场 2.了解磁感应强度 3.会用磁感线描述磁 场 4.会判断通电直导线 和通电线圈周围的磁 场 用磁感线描绘通电 直导线和通电线圈 周围的磁场,体会物 理模型在探索自然 规律中的作用。 1.能列举磁现象在生产生活 中的应用。 2.了解我国古代磁现象的研 究成果及其对人类文明的影 响。 3.关注与磁相关的现代科技 的发展。 知识点一磁场磁感应强度 [观图助学] 1.磁场

(1)磁体和电流周围的空间存在一种特殊的物质——磁场。磁场能够对磁体产生力的作用。 (2)磁场有方向,人们把磁场中某点小磁针静止时北极的指向规定为该点磁场的方向。 (3)磁场还有强弱,在磁场中的不同位置,其强弱不尽相同。 磁极:磁体上磁性最强的区域。 ①北极:自由转动的磁体,静止时指北的磁极,又叫N极。 ②南极:自由转动的磁体,静止时指南的磁极,又叫S极。 ③性质:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 2.磁感应强度 (1)电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il 叫做电流元。 (2)磁感应强度:将电流元Il垂直放入磁场,它受到的磁场力F与Il的比值叫做磁感应强度。 ①定义式B=F Il。 ②磁感应强度的单位:在国际单位制中的单位是特斯拉,简称特,符号是T。1 T =1 N A·m。 (3)磁感应强度的方向 小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。[思考判断] (1)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷),同样磁体也可以只有N极或S极。(×) (2)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用。(√) (3)磁感应强度的方向与小磁针静止时N极的指向一定相同。(√) (4)磁感应强度的大小与电流成反比,与其受到的磁场力成正比。(×) 知识点二磁感线与电流的磁场 [观图助学]

磁通量的变化

1. 磁通量Φ:①物理意义:某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数,磁感线越密的地方,也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方,磁感应强度B越大,因此,B越大,S越大,穿过这个面的磁感线条数就越多,磁通量就越大。 ②大小计算:Φ=BS⊥或φ=SB⊥ Φ=B·S,S为与B垂直的面积,不垂直时,取S在与B垂直方向上的投影, 我们称之为“有效面积”。 如图所示,线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B, 线圈面积为S,把面积S投影投影到与磁场垂直的方向即水平方向,则S⊥=Scosθ,故φ=BS⊥=BScosθ。 把磁感应强度B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直与线圈平面的分量B⊥,B∥不穿过线圈,且B⊥=Bcosθ,故φ=B⊥S=BScosθ。 如果磁场范围有限,如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内, 一半在磁场外,当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60度,面积S在垂直与 磁感线方向且在磁场中的投影不变,这时“有效面积”为S/2,磁通量φ=BS/2. 如果磁场范围有限,如图示,当线圈包含全部磁场时,面积再扩大,磁通量扔不变,还是φ=BS. ③磁通量是标量,但有正负之分,正负仅表示穿入或穿出某面,而且是人为规定。 穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用Φ=B·S,应考虑相反方向的磁通量抵消以后 所剩余的磁通量。若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向穿过它的磁通量为φ1,反向穿过它的磁通量为φ2,则穿过该平面的磁通量等于磁通量的代数和,即φ1-φ2. ○4多匝线圈的磁通量:穿过某一线圈的磁通量是由穿过该面的磁感线条数的多少决定的,与线圈匝数无关,只要n匝线圈的面积相同,放置情况也相同,则通过n匝线圈与通过单匝线圈的磁通量相同,即Φ≠NBS 2.磁通量变化量ΔΦ:①物理意义:穿过某个面的磁通量的差值 ②大小计算:ΔΦ=Φ2-Φ1要首先规定正方向 ③与磁场垂直的平面,开始时和转过180°时穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,|ΔΦ|=2BS而不是零 磁通量发生变化的四种情形 ①磁感应强度B不变,有效面积S变化,则△φ=φt-φ0=B?△S。 如图所示,闭合回路的一部分导体切割磁感线,此时穿过abcd面 的磁通量的变化量可用此公式计算。 ②磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变,则△φ=φt-φ0=△B?S。如图(8)所示,通电直导线下边有一个矩形线框,若使线框逐渐远离(平动)通电导线,此时穿过线框的磁通量的变化量可用此公式计算。 ③线圈平面与磁场方向的夹角θ发生变化时,线圈在垂直与磁场方向的投影面积S⊥=Ssinθ发生变化,从而引起穿过线圈的磁通量发生变化,即B、S不变,θ变化。此时可由△φ=φt-φ0=BS(sinθ1-sinθ2)计算并判断磁通量的变化。如图所示,当线框以ab为轴顺时针转动时,此时穿过abcd面的磁通量的变化量可由此公式计算。○4若磁感应强度B和回路面积S同时发生变化,则△φ=φt-φ0≠△B?△S.如图所示,若导线CD向右滑动,回路面积从S1变到S2,磁感应强度B从变到,则回路中的磁通量的变化量△φ=B2S2- B1S1

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