高二物理磁場1—3節(jié)人教實驗版知識精講

1、用心 愛心 專心高二高二物理磁場物理磁場 13 節(jié)節(jié)人教實驗版人教實驗版【本講教育信息本講教育信息】一. 教學內(nèi)容：磁場 13 節(jié)知識要點：知識要點：1. 知道磁體與磁體之間、通電導線與通電導線之間的相互作用，是通過磁場而發(fā)生的。2. 知道描述磁場方向和強弱的物理量是磁感應強度，知道磁感應強度的方向是如何規(guī)定的。3. 知道什么叫磁感線;幾種常見磁場的磁感線的分布情況。了解安培分子電流假說的內(nèi)容。重點、難點解析：重點、難點解析：一、磁現(xiàn)象和磁場1. 自然界中的磁體總存在著兩個磁極，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。2. 丹麥物理學家奧斯特的貢獻是發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，著名的奧斯特實驗是把導線沿南

2、北方向放置在指南針上方，通電時小磁針發(fā)生了偏轉。3. 磁場磁場是存在于磁體和電流周圍的一種特殊物質(zhì)，磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間、以及通電導線與通電導線之間的相互作用，是通過磁場而發(fā)生的。二、磁感應強度 B1. 物理意義：描述磁場的強弱2. 磁場的方向（即為磁感應強度的方向）：小磁針靜止時 N 極所指的方向規(guī)定為該點的磁場方向。小磁針靜止時 N 極受力的方向為該點的磁場方向。磁感線上該點的切線方向為該點的磁場方向。3. 磁感應強度的大小在磁場中垂直磁場方向的通電導線，所受的磁場力 F 跟電流 I 和導線長度 L 的乘積 IL的比值叫做通電導線所在處的磁感應強度，用 B 來表示。即 B=I

3、LF 單位：特（T）注意：此式由勻強磁場推出，但適用于任何磁場，在非勻強磁場中，IL 應理解為一個很小的電流元，垂直于磁場方向放置于磁場中某一點，則 B=ILF反映了磁場中該點的強弱程度。4. 磁感線磁感線的基本特性：（1）磁感線的疏密表示磁場的強弱。（2）磁感線不相交、不相切、不中斷、是閉合曲線；在磁體外部，從 N 指向 S；在磁體內(nèi)部，由 S 指向 N。（3）磁感線是為了形象描述磁場而假想的物理模型，在磁場中并不真實存在。 三、幾種常見的磁場用心 愛心 專心1.條形磁鐵的磁場：如圖所示，條形磁鐵的磁感線兩頭密，中間疏，在磁鐵外部，磁感線從磁鐵 N 極出來，從磁鐵 S 極進去，在磁鐵內(nèi)部，磁

4、感線的方向由 S 極指向 N 極。磁感線是閉合的，外部磁感線的條數(shù)與內(nèi)部磁感線的條數(shù)相同。2、蹄形磁鐵的磁場：3、直線電流的磁場：形狀：磁感線是以導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導線垂直的平面上。離導線越近，磁感線越密，說明磁場越強，離導線越遠，磁感線越稀，說明磁場越弱。直線電流磁場方向的判斷：其方向可以用安培定則判斷。試根據(jù)立體圖畫出其平面：（磁感線進入為，磁感線出來為 。電流流入為，電流流出為 。 ）4、環(huán)形電流的磁場：用心 愛心 專心形狀：圍繞環(huán)形導線的閉合曲線，在環(huán)形導線的中心軸線上，磁感線和環(huán)形導線的平面垂直。環(huán)形電流磁場方向的判斷：也可以用安培定則表示。注意：兩種情況中安

5、培定則有何不同？在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應分清“因”和“果” ，在判定直線電流的磁場方向時，大拇指指“原因”電流方向，四指指“結果”磁場繞向；在判定環(huán)形電流磁場方向時，四指指“原因”電流繞向，大拇指指“結果”環(huán)內(nèi)沿中心軸線的磁感應方向。5、通電螺線管的磁場：環(huán)形電流其實就是只有一匝的通電螺線管，通電螺線管則是許多匝環(huán)形電流串聯(lián)而成的。形狀：從外部看，環(huán)形電流的磁場相當于一個 條形磁鐵的磁場。磁場方向的判斷：其磁場方向也用安培定則來判斷：注意拇指所指的方向是它的內(nèi)部磁場的方向，也是通電螺線管 N 極的方向。注意：由于通電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場類似，有些情況下可以將通電螺

6、線管等效為條形磁鐵處理。6、磁感應強度的矢量性B 是矢量，計算時遵循平行四邊形定則。用心 愛心 專心B 的方向即磁場的方向，并不是 F 的方向，而是垂直于 B 與 L 決定的平面。磁場的疊加：空間中如果同時存在兩個以上的電流或磁體在該點激發(fā)的磁場，某點的磁感應強度 B 是各電流或磁體在該點激發(fā)磁場的磁感應強度的矢量和，且滿足平行四邊形法則。四、安培分子電流假說：1、安培分子電流假說：在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流分子電流，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極。2、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電流產(chǎn)生的?！镜湫屠}典型例題】例 1.

7、 下列關于磁感應強度大小的說法中正確的是 （ ） A. 通電導線受安培力大的地方磁感應強度一定大 B. 磁感線的指向就是磁感應強度減小的方向 C. 放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同 D. 磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關答案：答案：D【點撥點撥】磁場中某點的磁感應強度的大小和方向由磁場本身決定，磁感應強度的大小由磁感線的疏密來反映。安培力的大小不僅與 B、I、L 有關，還與導體的放法有關。例 2. 關于磁感應強度，下列說法正確的是 （ ） A. 由FBIL可知，B 與 F 成正比與 IL 成反比。 B. 通電導線放在磁場中的某點，那點就有磁感

8、應強度，如果將通電導線拿走，那點的磁感應強度就為零。 C. 通電導線受安培力不為零的地方一定存在磁場，通電導線不受安培力的地方一定不存在磁場。 （即 B=0） D. 磁場中某一點的磁感應強度由磁場本身決定的，其大小和方向是惟一確定的，與通電導線無關。 【錯解錯解】ABC【錯解分析錯解分析】磁感應強度是FBIL只是一個量度式，而不是決定式；磁感應強度 B是由磁場本身的性質(zhì)決定的，與放不放入通電導線無關。C 選項忽略了 B、L 平行的情況。【正解正解】D例 3. 一螺線管如圖所示，當閉合電鍵后，兩小磁針 a、b 靜止時 N 極指向什么方向?用心 愛心 專心【錯解錯解】小磁針 a 的 N 極指向左端

9、，小磁針 b 的 N 極也指向左端?！惧e解分析錯解分析】我們在分析、判定通電螺線管的 N、S 極時一般不會出錯，即左端為 S極，右端為 N 極。但是同學們繼續(xù)用“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”來判定小磁針的 N 極指向時，對于小磁針 b 就出錯了。因為初中學過的“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”只適用于磁體的外部，不適用于磁體（通電螺線管）的內(nèi)部。這類題的正確解題順序應該是：用安培定則判斷出通電導線（螺線管）的磁場方向畫出通電導線（螺線管）周圍的磁場分布小磁針所在處的磁場方向小磁針的 N 極指向。本題的正確的答案是小磁針 a 的 N 極指向左端，小磁針 b 的 N 極指向右端。【正解

10、正解】小磁針 a 的 N 極指向左端，小磁針 b 的 N 極指向右端。例 4. 一束離子沿水平方向飛行，平行地飛過小磁針上方，如圖所示，發(fā)現(xiàn)圖中小磁針的N 極向紙外轉，這個離子束可能是 （ ）A. 向右飛行的正離子束 B. 向左飛行的正離子束 C. 向右飛行的負離子束 D. 向左飛行的負離子束【分析分析】由小磁針的旋轉方向判定小磁針 N 極受力方向，再由安培定則判定產(chǎn)生磁場的電流方向，最后判定離子的電性及運動方向。由題目知，小磁針 N 極向紙外轉，則小磁針所在處的磁場方向垂直紙面向外，由安培定則可判定產(chǎn)生磁場的電流方向水平向左，如果離子帶正電，則離子向左飛，如果離子帶負電，則離子應向右運動。答

11、案：答案：BC【點撥點撥】熟練掌握磁場方向、安培定則是解答本題的關鍵所在。【模擬試題模擬試題】1. 奧斯特的實驗說明了（ ）A. 磁場的存在 B. 磁場具有方向性C. 通電導體周圍存在磁場 D. 磁場間有相互作用2. 關于磁場下列說法正確的是（ ）A. 其基本性質(zhì)是對處于其中的磁體和電流有力的作用B. 磁場是看不見摸不著，實際不存在而是人們假想出來的一種物質(zhì)C. 磁場是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)D. 磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的用心 愛心 專心3. 關于電場與磁場以下說法正確的是（）A. 電流周圍存在的是電場，磁極周圍存在磁場B. 電荷周圍存在電場，電流周圍存在磁場C. 磁極與磁極之間通過

12、磁場而相互作用D. 磁極與電流之間一定沒有相互作用4. 關于磁極間相互作用，下列說法正確的是（）A. 同名磁極相互吸引 B. 同名磁極相互排斥 C. 異名磁極相互排斥 D. 異名磁極相互吸引 5. 在做“奧斯特實驗”時，下列操作中現(xiàn)象最明顯的是 （ ）A. 沿電流方向放置磁針，使磁針在導線的延長線上B. 沿電流方向放置磁針，使磁針在導線的正下方C. 電流沿南北方向放置在磁針的正上方D. 電流沿東西方向放置在磁針的正上方6. 由磁感應強度的定義式 B=ILF可知 （ ）A. 磁感應強度與通電導體所受到的磁場力成正比，與電流和導線長度的乘積成反比B. 磁感應強度的方向與 F 的方向相同C. 公式

13、B=ILF只適用于勻強磁場D. 公式 B=ILF對任何磁場都適用7. 關于磁場中某點磁場的方向，下列說法不正確的是 （ ）A. 與放在該點的小磁針所受的磁場力方向相同B. 與放在該點的小磁針 N 極所受的磁場力方向相同C. 與放在該點的小磁針 S 極所受的磁場力方向相反D. 與通過該點的磁感線的切線方向相同8. 把一條導線平行地放在磁針的上方。當給導線通以如圖所示電流時，小磁針（ ）A. 不動B. 最后停在 N 極指向讀者位置C. 最后停在 S 極指向讀者位置D. 一直轉動下去9. 如圖所示，一個電子在紙面所在的平面內(nèi)做快速逆時針方向的圓周運動。則此電子的運動將（ ）A. 不產(chǎn)生磁場B. 產(chǎn)生磁場，圓心處的磁場方向垂直紙面向里 C. 產(chǎn)生磁場，圓心處的磁場方向垂直紙面向外 D. 產(chǎn)生磁場，但圓心處的磁場方向只能由小磁針在該處的受力來決定用心 愛心 專心10. 如圖所示，電流從 A 點分兩路通過對稱的半圓分路匯合于 B 點，在圓環(huán)中心處的磁感強度是（ ）A. 最大，垂直穿