1-1-第三節(jié)-認識磁場解析

目標導(dǎo)航1.知道磁場的概念，認識磁場是客觀存在的物質(zhì)．2．理解掌握磁感線的概念及常見磁場磁感線的分布．3．掌握磁感應(yīng)強度、磁通量的概念，并知道什么是勻強磁場．4．通過觀察演示實驗，培養(yǎng)觀察分析能力和空間想象力．5．掌握常見磁場磁感線的分布情況．(重點和難點)6．磁感應(yīng)強度、磁通量的概念及勻強磁場的磁感線分布．(重點和難點)第三節(jié)認識磁場磁性天然磁石能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)磁體具有

的物體，如條形磁鐵磁極磁體上磁性

的區(qū)域，有S極、N極磁性最強排斥吸引指南針(司南)地理南極地理北極地磁場基礎(chǔ)知識回顧1．指南針的應(yīng)用證明地磁場的存在．2．地磁體：地球是一個大磁體，地球磁體的N極(北極)位于地理南極附近，地球磁體的S極(南極)位于地理北極附近，但地磁極與地理極并不重合．3．地磁場：地球由于本身具有磁性而在周圍形成的磁場叫地磁場，地磁場很弱．4．磁偏角：小磁針的指向與正南北方向之間的夾角叫磁偏角．地磁場5．雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對來說差別不是很大．因此，一般我們認為：(1)地理南極正上方磁場方向豎直向上，地理北極正上方磁場方向豎直向下．(2)在赤道正上方，地磁場方向水平向北．(3)在南半球，地磁場方向指向北上方；在北半球，地磁場方向指向北下方．一、磁場

所有與磁現(xiàn)象有關(guān)的相互作用，都是通過磁場發(fā)生的，可與電荷間的相互作用相類比．1．定義：磁體或電流周圍存在著一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞磁體與磁體之間、磁體和電流之間、電流和電流之間的相互作用，這種特殊的物質(zhì)叫磁場．2．磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁極或電流產(chǎn)生力的作用．3．磁場的產(chǎn)生：(1)永磁體周圍存在磁場；(2)電流周圍存在磁場——電流的磁效應(yīng)．4．磁場的方向在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向規(guī)定為該點的磁場方向．5．電流之間的相互作用：同向電流互相吸引；反向電流互相排斥．牛刀小試1．磁場的基本性質(zhì)：_____________________________.2．磁場的方向(1)規(guī)定：_______________________________________.(2)磁場方向的判定：_____________________________.在磁場中的任一點，小磁針北極（N極）受力方向小磁針靜止時北極（N極）所指的方向?qū)Ψ湃肫渲械拇艠O或電流有力的作用想一想1．磁場是人們假想的嗎？我們無法看到磁場，可以通過什么感知它的存在？提示：(1)磁場是一種客觀存在的物質(zhì)，不是人們假想的．(2)雖然我們看不到磁場，但可以通過很多磁現(xiàn)象感知它的存在．二、磁場的描述1．磁感線(1)定義：在磁場中畫出的一些有方向的曲線,曲線上任意一點的_________與這點上的磁場方向一致．(2)特點：磁感線的疏密程度表示_________，磁場強的地方磁感線密，磁場弱的地方__________．切線方向磁場強弱磁感線疏注：磁場的分布磁場的分布是立體空間的，要熟練掌握常見磁場的立體圖和截面圖的畫法，條形磁鐵、同名磁極間、異名磁極間磁感線分布情況如圖所示．2．磁感線的六大特征

(1)磁感線在磁體的外部都是從北極(N極)出來進入南極(S極)，在磁體的內(nèi)部則是由南極通向北極形成一條閉合曲線．

(2)磁感線密集的地方磁場強，稀疏的地方磁場弱．

(3)磁感線的切線方向為該點的磁場方向．

(4)磁感線是為了形象地描述磁場而人為假想的曲線，為形象、直觀、方便地描述磁場提供了依據(jù)．

(5)磁感線在空間不能相交，若有兩條磁感線相交，據(jù)磁感線定義，在交點處就有兩個方向，這與事實不符．

(6)沒有磁感線的地方，并不表示就沒有磁場存在，通過磁場中的任一點總能而且只能畫出一條磁感線．3．磁感線與電場線的比較磁感線電場線形象化表示磁場的方法形象化表示電場的方法線上各點的切線方向即該點的磁場方向線上各點的切線方向即該點的電場方向線的疏密反映磁場的強弱線的疏密反映電場的強弱磁感線是閉合曲線，但不相交電場線不閉合，也不相交1．磁感線上每一點的________方向跟該點磁場方向相同．2．磁感線在磁體外部從______極指向________極，在內(nèi)部從________指向________．3．磁感線是______曲線，且任意兩條磁感線______(選填“能”或“不能”)相交．4．磁感線的疏密表示____________．磁感線越密的地方，磁場____________；磁感線越稀的地方，磁場____________．5．磁感線是一些________(選填“真實”或“假想”)的曲線(沒有畫到的地方并非無磁場)．切線北南南極北極閉合不能磁場強弱越強越弱假想牛刀小試1.(單選)關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是(

)A．兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場B．磁感線總是從N極到S極C．磁感線上任意一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致D．兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交即時應(yīng)用解析：選C.磁感線是為了形象描繪磁場而假設(shè)的一組有方向的曲線，曲線上的任一點的切線方向表示磁場方向，曲線疏密表示磁場的強弱，所以C正確，A不正確．在磁鐵外部磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線不相交，所以B、D不正確．例1(單選)一個磁場的磁感線如下圖所示，一個小磁針被放入磁場中，則小磁針將(

)A．向右移動B．向左移動

C．順時針轉(zhuǎn)動D．逆時針轉(zhuǎn)動解析：小磁針北極所指的方向是磁場的方向，所以N極應(yīng)指向右，即小磁針順時針轉(zhuǎn)動，C正確．答案：C例2(多選)如圖所示為一磁場的磁感線分布情況，則下列判斷正確的是(

)A．a(chǎn)點的磁場比b的磁場較強B．b點的磁場比a的磁場較強C．a(chǎn)與b磁場方向相同D．a(chǎn)與b磁場方向不同解析：磁感線的疏密表示磁場的強弱，A對B錯；磁感線的切線方向表示磁場的方向，ab兩點的切線方向不同，故ab兩點的磁場方向不同，D對C錯．答案：AD小結(jié)：磁感線能形象地反映磁場的強弱和方向，所以，直接從給出的磁感線即可判斷磁場的強弱和方向.3．磁感應(yīng)強度(1)磁感應(yīng)強度：描述磁場_____和_____的物理量，它的符號是___，單位是______，符號是___.(2)物理意義：在磁場中任意一點處，磁感應(yīng)強度的大小代表在這點上磁場的_____，磁感應(yīng)強度的方向就是這點上的______方向．(3)定義式：B＝F/IL.強弱方向B特斯拉T強弱磁場磁感應(yīng)強度B是一個矢量，它既有大小，又有方向．它的大小表示磁場的強弱，方向就是該點磁場的方向．磁感線越密的地方，磁感應(yīng)強度B越大；磁感線越稀疏的地方，磁感應(yīng)強度B越?。?.(雙選)有關(guān)磁感應(yīng)強度B的方向，下列說法正確的是(

)A．B的方向就是小磁針N極所指的方向B．B的方向與小磁針在磁場中N極的受力方向一致C．B的方向就是通電導(dǎo)體的受力方向D．B的方向就是該處磁場的方向即時應(yīng)用解析：選BD.B的方向與小磁針N極的受力方向、小磁針靜止時N極所指的方向一致，且磁感應(yīng)強度B的方向即為磁場的方向．例3(多選)下列關(guān)于磁感應(yīng)強度方向的說法中，正確的是(

)A．磁感線上某點的切線方向就是該點磁感應(yīng)強度的方向B．某處磁感應(yīng)強度的方向就是該處小磁針靜止時北極所指的方向C．磁感應(yīng)強度是個標量，沒有方向D．某處磁感應(yīng)強度的方向就是該處磁場方向解析：磁感應(yīng)強度既有大小又有方向，是矢量，故C錯；磁感應(yīng)強度的大小代表該點磁場的強弱，磁感應(yīng)強度的方向就是該點磁場的方向，而磁場的方向就是該處小磁針靜止時北極所指的方向或者小磁針北極的受力方向，故B、D對；磁感線上每一點的切線方向表示該點的磁場方向，故A對．答案：ABD三、勻強磁場1．勻強磁場(1)定義：如果在磁場的某一區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強度的_____和_____處處_____，這個區(qū)域的磁場稱為勻強磁場．(2)磁感線：是一組方向一致的________平行線．大小方向相同等間距(3)近似勻強磁場：①距離很近的兩個_________磁極間的磁場；②除邊緣部分外，通電長螺線管____的磁場．

2．磁通量(1)定義：在勻強磁場中有一個與磁場方向垂直的平面，磁感應(yīng)強度B與面積S的______叫做穿過這個面積的磁通量，用Φ表示．如圖所示．平行異名內(nèi)部乘積(2)單位：_____，簡稱____，符號_____.韋伯韋Wb注意：①磁通量是________，但有正，負；當磁感線從某一平面穿入時，若規(guī)定Φ為正值，則磁感線從另一面穿入時，Φ為負值．②磁通量是表示穿過某平面的________________，在今后的應(yīng)用中往往會根據(jù)穿過平面的凈磁感線條數(shù)的多少來定性判斷穿過該面的Φ的大小．答案：①標量②磁感線的條數(shù)的多少1．另一種定義法：設(shè)在勻強磁場中有一個與磁感線方向垂直的平面，如圖所示，若穿過該平面的磁感線有Φ條．我們就稱穿過這個平面的磁通量為Φ，即垂直穿過某一面的磁感線的條數(shù)稱為該面的磁通量．因為用磁感線可以形象地描述磁場，故也可以用垂直穿過某一面積的磁感線條數(shù)表示磁通量．2．說明①磁通量是標量．②磁感應(yīng)強度大，磁通量不一定大；磁通量大，磁感應(yīng)強度不一定大．③通過某一面的磁通量大(小)，磁感應(yīng)強度不一定大，反之亦然．④通過某一面的磁通量為零，該處的磁感應(yīng)強度不一定為零；但磁感應(yīng)強度為零，磁通量一定為零．3．(單選)如圖所示，虛線框內(nèi)有勻強磁場，1和2為垂直磁場方向放置的兩個圓環(huán)，分別用Φ1和Φ2表示穿過兩環(huán)的磁通量，則有(

)A．Φ1>Φ2

B．Φ1＝Φ2C．Φ1<Φ2

D．無法判斷即時應(yīng)用解析：選B.磁通量的實質(zhì)是穿過某一面積的磁感線的條數(shù)，由圖知兩磁場區(qū)的有效面積相等，則必有Φ1＝Φ2，故選項B正確．例1

(單選)關(guān)于磁場和磁感線，下列說法正確的是(

)A．磁鐵是磁場的唯一來源B．磁感線是從磁體的北極出發(fā)而到南極終止C．自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部,其N極指向通電螺線管磁場的北極D．兩磁感線空隙處不存在磁場磁鐵周圍存在磁場，電流周圍也存在磁場，A項錯誤；磁感線是閉合曲線，磁體外部磁場的磁感線是從北極發(fā)出指向南極，內(nèi)部磁場的磁感線是從南極發(fā)出指向北極，B項錯誤；通電螺線管內(nèi)部磁場的方向是從南極指向北極，故當小磁針靜止在通電螺線管內(nèi)部時，小磁針N極所指的方向應(yīng)跟它內(nèi)部的磁場方向相同，【精講精析】本題的關(guān)鍵是要知道磁場的產(chǎn)生和磁感線的性質(zhì)及通電螺線管內(nèi)部的磁感線方向．即小磁針N極指向通電螺線管的北極，C項正確；磁感線是為了形象地描述磁場假想出來的，磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，故兩磁感線間的空隙處也存在磁場，D項錯誤．【答案】

C

(單選)關(guān)于磁通量，下列說法中正確的是(

)A．磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感應(yīng)強度越大C．過某一平面的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強度不一定為零D．磁通量就是磁感應(yīng)強度例2【精講精析】磁通量是標量，沒有方向，故A不對；由Φ＝BS知Φ是由B和S兩個因素決定的，Φ大，有可能是由于S較大造成的．所以，磁通量越大，磁感應(yīng)強度越大是錯誤的；【思路點撥】磁通量Φ是由磁感應(yīng)強度B和垂直于磁感應(yīng)強度B方向上線圈的面積S共同決定，Φ沒有方向是標量．由Φ＝BS⊥知，當線圈平面與磁場平行時，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感應(yīng)強度B不為零，故C對；磁通量和磁感應(yīng)強度是兩個不同的物理量，故D不對．【答案】

C地球上某處地磁場的磁感應(yīng)強度B在豎直方向上的分量為B0＝0.54×10－4T，求通過在水平面上面積為2.0m2線圈的磁通量Φ.變式訓練解析：由磁通量的定義得Φ＝B0·S＝0.54×10－4×2.0Wb＝1.08×10－4

Wb.答案：1.08×10－4

Wb對象內(nèi)容電場磁場產(chǎn)生電荷周圍存在電場運動電荷產(chǎn)生磁場描述物理量性質(zhì)電場強度是反映電場力的性質(zhì)的物理量磁感應(yīng)強度是反映磁場力的性質(zhì)的物理量方向規(guī)定：正電荷在電場中的受力方向為該點的電場方向規(guī)定：小磁針N極在磁場中的受力方向為該點的磁場方向相互作用同種電荷相互排斥，異種電荷