磁與現(xiàn)代科技

會計學1磁與現(xiàn)代科技第1頁/共43頁1.穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強度。2．把磁場中穿過磁場某一面積S的磁感線條數(shù)稱為穿過該面積的磁通量。3．磁在現(xiàn)代科技中有磁記錄和磁懸浮列車兩大主要應(yīng)用。第2頁/共43頁第3頁/共43頁第4頁/共43頁[自學教材]1.定義穿過

于磁感線的

的

等于該處的磁感應(yīng)強度，符號用B表示。

2．單位在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是

，簡稱

。符號是

。1T＝1N/(A·m)。垂直單位面積磁感線條數(shù)特斯拉特T第5頁/共43頁3．方向

B是

，其方向就是磁場方向，即小磁針靜止時

極所指的方向。也是小磁針

受力的方向。矢量NN極第6頁/共43頁4．勻強磁場

(1)定義：在磁場的某個區(qū)域內(nèi)，如果各點的磁感應(yīng)強度

和

都相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場。

(2)特點：①B

相等。②磁感線是

且

的一組

。大小方向處處平行等間距平行直線第7頁/共43頁(3)實例：距離

的兩個

磁極之間的磁場除邊緣部分外可以認為是勻強磁場；長直通電螺線管

(除兩端附近)的磁場也是勻強磁場。如圖5－3－1所示：很近異名內(nèi)部圖5－3－1第8頁/共43頁5．磁場的疊加如果空間有幾個磁場

存在，它們的磁場就互相疊加，這時某點的磁感應(yīng)強度就等于各磁場在該點的磁感應(yīng)強度的

。同時矢量和第9頁/共43頁[重點詮釋]1．磁感應(yīng)強度的物理意義磁感應(yīng)強度描述了磁場力的性質(zhì)。磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁極或電流產(chǎn)生力的作用。磁場中某一點的磁感應(yīng)強度由磁場自身決定，與放入的磁極或電流無關(guān)。第10頁/共43頁2．磁感應(yīng)強度與電場強度的比較第11頁/共43頁電場磁場物理量的性質(zhì)矢量矢量方向正檢驗電荷所受電場力的方向小磁針靜止時N極所指的方向檢驗存在的方法放入檢驗電荷放入小磁針或通電導線第12頁/共43頁1．下列說法中正確的是 (

)A．通過某面的磁感線條數(shù)為零則此面處磁感應(yīng)強度一定為零B．空間各點磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向C．平行放置的兩條形磁鐵間異名磁極間的磁場為勻強磁場D．磁感應(yīng)強度為零，則放在該處的某面通過的磁感線條數(shù)不一定為零第13頁/共43頁解析：磁感應(yīng)強度反映磁場的強弱和方向，它的方向就是該處磁場的方向，故B正確；磁感應(yīng)強度為零，放在該處的某面就無磁感線穿過，故D錯誤；但是若某面無磁感線穿過，可能磁場很強而平面平行于磁場放置導致磁感線穿過該面的條數(shù)為零，所以A不正確；兩平行放置異名磁極間的磁場不是勻強磁場，近距離兩異名磁極間的磁場才是勻強磁場。答案：B第14頁/共43頁第15頁/共43頁[自學教材]1．定義磁場中穿過某一面積的磁感線條數(shù)叫做穿過這個面積的磁通量。

2．勻強磁場中磁通量的計算在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，穿過與磁場方向垂直、面積為S的平面的磁通量是：Φ＝BS，其中Φ表示磁通量。如果面積S與磁場不垂直，若S與垂直于B的平面的夾角為α，磁通量為Φ＝BScosα。

第16頁/共43頁3．單位在國際制單位制中是

，簡稱

，符號：

,1Wb＝1T·m2。

4．標量磁通量是一個只用大小就能描述的物理量，是

。韋伯韋Wb標量第17頁/共43頁第18頁/共43頁[重點詮釋]

磁通量變化的理解

(1)磁通量的變化就等于末態(tài)的磁通量Φ2減去初態(tài)的磁通量Φ1，即：ΔΦ＝Φ2－Φ1。

[注意]

若規(guī)定Φ1的穿過方向為正，如果Φ2的方向與Φ1同向則取正值，反向則取負值。第19頁/共43頁(2)根據(jù)公式Φ＝BScosα知，磁通量的變化一般有下列三種情況：①磁感應(yīng)強度B不變，投影面積S變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS；②磁感應(yīng)強度B變化，磁感線穿過的有效面積S不變，則穿過回路中的磁通量的變化是：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S；③磁感應(yīng)強度B和有效面積S同時發(fā)生變化的情況，則ΔΦ＝Φ2－Φ1。第20頁/共43頁2．關(guān)于磁通量的說法，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．穿過某一面積的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強度不一定為零D．磁通量就是磁感應(yīng)強度第21頁/共43頁

解析：磁通量是標量，沒有方向，故A錯誤；由Φ＝BS可知，Φ大，B不一定大，可能是由于S較大造成的，故B錯誤；由Φ＝BS⊥知，當S與B平行時，S⊥＝0，Φ＝0，但B不為零，故C正確；Φ和B是兩個不同的物理量，故D錯。答案：C第22頁/共43頁第23頁/共43頁1.記錄與磁

(1)應(yīng)用：磁記錄可以用來記錄聲音、影像，也可以用來記錄其他信息。磁記錄可以應(yīng)用到

、電視、

和太空船的信息記錄和傳送上。

(2)原理：磁記錄利用

，讀取信息利用

原理。電腦人造衛(wèi)星電流的磁效應(yīng)電磁感應(yīng)第24頁/共43頁2．交通與磁

(1)應(yīng)用：磁技術(shù)在交通中的應(yīng)用是制成了

。

(2)形式：磁懸浮列車有

方式和

方式兩種形式。

(3)原理：運用磁鐵“同性

，異性

”的性質(zhì)，使磁鐵具有抗拒地心引力的能力，即“磁性懸浮”。磁懸常導電磁鐵吸引浮列車超導電磁鐵相斥相斥相吸第25頁/共43頁3．錄音機在磁帶上錄制聲音，計算機在磁盤上寫數(shù)據(jù)利用的原理是 (

)A．前者是電生磁現(xiàn)象，后者是磁生電現(xiàn)象B．前者是磁生電現(xiàn)象，后者是電生磁現(xiàn)象C．都是電生磁現(xiàn)象D．都是磁生電現(xiàn)象第26頁/共43頁解析：錄音機的磁帶和計算機的磁盤都是利用電流變化而產(chǎn)生磁的現(xiàn)象，故選項C正確。答案：C第27頁/共43頁第28頁/共43頁第29頁/共43頁圖5－3－2[例1]

如圖5－3－2所示，三根通電直導線垂直于紙面放置，位于b、c、d處，通電電流大小相同，方向如圖所示。a位于bd中點且ac＝ab，則a點的磁感應(yīng)強度方向是 (

)第30頁/共43頁A．垂直紙面指向紙里

B．垂直紙面指向紙外

C．沿紙面由a指向bD．沿紙面由a指向c[思路點撥]

空間存在三個電流共同激發(fā)的磁場，由安培定則和疊加原理來判斷。第31頁/共43頁[解析]磁感應(yīng)強度為矢量，利用右手螺旋定則將每一根通電導線周圍的磁場情況判斷清楚，明確每根導線在a處產(chǎn)生的磁場方向，然后用平行四邊形定則求出磁感應(yīng)強度方向。根據(jù)安培定則：b、d兩根導線在a點形成的磁場，磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反，磁感應(yīng)強度為零，故a點磁場就由通電導線c來決定。根據(jù)安培定則判斷出a點處的磁場，磁感應(yīng)強度方向應(yīng)為沿紙面由a指向b，正確選項為C。[答案]

C第32頁/共43頁

在求解電流磁場的疊加問題時，應(yīng)用的知識點有安培定則和平行四邊形定則，用安培定則判斷出各個電流產(chǎn)生的磁場的方向，再用平行四邊形定則求解磁感應(yīng)強度的矢量和。第33頁/共43頁圖5－3－3上題中，若三條導線都通有垂直紙面向里的電流，則構(gòu)成等邊三角形放置，如圖5－3－3所示。若每根通電導線在三角形的中心O產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0。中心O處磁感應(yīng)強度的大小為________。第34頁/共43頁

解析：磁感應(yīng)強度是矢量，所以三角形的中心O處的磁感應(yīng)強度就為三個直線電流在O點產(chǎn)生磁場的合成。本題就是根據(jù)直線電流的磁場特點，把磁場中的這一點O與直線電流所在處的點(或A、或B、或C)的連線為半徑，作此半徑的垂線，垂線的方向指向由安培定則所確定的方向。圖中三個磁場方向就是這樣確定的，確定第35頁/共43頁直線電流磁場中任何一點的磁場方向均取此種方法。直線電流的磁場是以直線電流為中心的一組同心圓，中心O點處三個直線電流的磁場方向如圖所示，由于對稱性，它們互成120°角，由于它們的大小相等，均為B0，根據(jù)矢量合成的特點，可知它們的合矢量為零。答案：0第36頁/共43頁第37頁/共43頁圖5－3－4[例2]

如圖5－3－4所示，矩形線圈的面積為S，置于磁感應(yīng)強度為B、方向水平向右的勻強磁場中，開始時線圈平面與磁場垂直。求線圈平面在下列情況下的磁通量的變化量：

(1)轉(zhuǎn)過90°；

(2)轉(zhuǎn)過180°。

[思路點撥]

磁通量可根據(jù)Φ＝BScosα進行計算，計算磁通量的變化量時應(yīng)注意磁通量為雙向標量。第38頁/共43頁[解析]

(1)設(shè)線圈平面的法線方向與B的方向相同，即水平向右，并順時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)Φ＝BScosα(α為線圈平面的法線方向與磁感應(yīng)強度方向間的夾角)，當轉(zhuǎn)過90°時，磁通量的變化量為ΔΦ1＝BS－0＝BS。(2)當轉(zhuǎn)過180°時，磁通量的變化量為ΔΦ2＝BS－BScos180°＝2BS。

[答案]

(1)BS

(2)2BS第39頁/共43頁

此題考查了公式Φ＝BScosα的應(yīng)用。(1)磁通量為雙向標量，轉(zhuǎn)過180°后的磁通量與轉(zhuǎn)前的磁通量絕對值相等但符號相反。(2)當平面面積不變而轉(zhuǎn)過180°時，磁通量的變化量為ΔΦ