磁场的基本概念磁场对电流的作用.ppt
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1、磁场的描述磁场的描述 磁场对电流的作用磁场对电流的作用1 1产生:产生于磁体或产生:产生于磁体或_周围周围2 2本质:本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由_产生的产生的3 3特性:磁场对放入其中的磁体或运动电荷特性:磁场对放入其中的磁体或运动电荷(电流电流)有力的作用,有力的作用,N N极的受力方向与磁场方向极的受力方向与磁场方向_,S S极的受力方向与极的受力方向与磁场方向相反磁体、电流之间都是通过磁场发生相互作用磁场方向相反磁体、电流之间都是通过磁场发生相互作用的的电流电流 电荷的运动电荷的运动 相同相同 知识点一磁场知识点一磁场1 1定义:在磁场中,
2、定义:在磁场中,垂直于磁场方向垂直于磁场方向的通电导线受到的安培力的通电导线受到的安培力F F与电流与电流I I和导线长度和导线长度L L的乘积的比值,叫做通电导线所在处的乘积的比值,叫做通电导线所在处磁场的磁感应强度即磁场的磁感应强度即B B_(_(定义式定义式)2 2方向:方向:磁感应强度是磁感应强度是矢量矢量,其方向就是该处磁场的方向,也,其方向就是该处磁场的方向,也是小磁针是小磁针N N极的受力方向,即小磁针极的受力方向,即小磁针静止时静止时N N极的指向极的指向。3 3单位:特斯拉,简称特,符号是单位:特斯拉,简称特,符号是(T)(T),1 T1 T1 N/(1 N/(A Am m)
3、4 4意义:表示磁场强弱和方向的物理量意义:表示磁场强弱和方向的物理量知识点二磁感应强度知识点二磁感应强度1 1定义:在磁场中画一系列曲线,使曲线上任意点的定义:在磁场中画一系列曲线,使曲线上任意点的_方向都跟该点磁场方向一致,这一系列曲线即方向都跟该点磁场方向一致,这一系列曲线即为磁感线为磁感线2 2意义:磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,意义:磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,_方方向表示磁场的方向向表示磁场的方向3 3特点:特点:磁感线是磁感线是闭合曲线闭合曲线,磁体外部的磁感线是从,磁体外部的磁感线是从N N极到极到S S极,极,磁体内部的磁感线是从磁体内部的磁感线是从S S极到极到N N
4、极,磁感线不相交极,磁感线不相交切线切线 切线切线 知识点三磁感线知识点三磁感线1常见磁场:常见磁场:条形磁铁条形磁铁的磁场、蹄形磁铁的磁场、的磁场、蹄形磁铁的磁场、地磁地磁场场直线电流直线电流的磁场、环形电流的磁场、的磁场、环形电流的磁场、通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场2 2匀强磁场:如果在磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向匀强磁场:如果在磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处处处_,这个区域的磁场就叫做匀强磁场,如通电螺,这个区域的磁场就叫做匀强磁场,如通电螺线管内部的磁场线管内部的磁场3 3安培定则安培定则:(1)(1)通电直导线中的安培定则:用右手握住通电直导通电直导线中
5、的安培定则:用右手握住通电直导线,让伸直的拇指指向电流的方向,那么弯曲的四指的指向就是线,让伸直的拇指指向电流的方向,那么弯曲的四指的指向就是磁感线的环绕方向;磁感线的环绕方向;(2)(2)通电螺线管中的安培定则:用右手握住通电螺线管中的安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么伸直的拇指所指通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么伸直的拇指所指的那一端是通电螺线管的的那一端是通电螺线管的N N极极相同相同 知识点四常见磁场及磁场方向的判定知识点四常见磁场及磁场方向的判定知识点五安培力知识点五安培力1 1定义:磁场对通电导线定义:磁场对通电导线(电流电流)的作用力称为安培
6、力的作用力称为安培力2 2大小:大小:F F_ 若通电导线与磁场方向平行,则安培力若通电导线与磁场方向平行,则安培力F F0.0.3 3方向:可用方向:可用_判断判断4 4左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流的方向,那么的方向,那么_所指的方向就是安培力的方向所指的方向就是安培力的方向BILsin 左手定则左手定则 拇指拇指 B1BB2IB 1磁电式电流表的结构:磁电式电流表的结构:(1)蹄形磁铁;蹄形磁铁;(2)圆柱形铁芯
7、,固定圆柱形铁芯,固定在蹄形磁铁的两极间;在蹄形磁铁的两极间;(3)铝框,套在铁芯外,可绕轴铝框,套在铁芯外,可绕轴转动;转动;(4)(4)线圈,绕在铝框上;线圈,绕在铝框上;(5)(5)两个螺旋弹簧及一个指针,装在两个螺旋弹簧及一个指针,装在铝框的转轴上,被测电流经过两个弹簧接入线圈,指针用于铝框的转轴上,被测电流经过两个弹簧接入线圈,指针用于指示电流值如图指示电流值如图36361 1所示所示知识点六知识点六磁电式电流表的结构和工作原理磁电式电流表的结构和工作原理2 2磁电式电流表的工作原理:如图磁电式电流表的工作原理:如图36362 2所示,所示,由于这种磁场由于这种磁场的方向总沿着径向均
8、匀地辐射分布,在距轴线等距离处的磁的方向总沿着径向均匀地辐射分布,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等,这样感应强度的大小总是相等,这样不管线圈转到什么位置,线不管线圈转到什么位置,线圈平面总跟它所在位置的磁感线平行,安培力的方向总与线圈平面总跟它所在位置的磁感线平行,安培力的方向总与线圈平面垂直,电流圈平面垂直,电流I I与指针偏角与指针偏角成正比,成正比,I I越大则越大则越大,越大,因而电流表可以量出电流因而电流表可以量出电流I I的大小,且刻度是均匀的的大小,且刻度是均匀的 当线圈中的电流方向改变时,当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,安培力的方向随着改变,指针偏转方
9、向也随着改变,指针偏转方向也随着改变,所以根据指针的偏转方向所以根据指针的偏转方向 即可知道被测电流的方向即可知道被测电流的方向 例题例题1 1:关于磁感应强度的概念,以下说法中正确的:关于磁感应强度的概念,以下说法中正确的有有()()A.A.电流元电流元ILIL在磁场中受力为在磁场中受力为F F,则磁感应强度则磁感应强度B B一定等一定等于于F/ILF/ILB.B.电流元电流元ILIL在磁场中受力为在磁场中受力为F F,则磁感应强度则磁感应强度B B可能大可能大于或等于于或等于F/ILF/ILC.C.磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大D.D.
10、磁场中某点磁感应强度的方向,与电流元在此点的磁场中某点磁感应强度的方向,与电流元在此点的受力方向相同受力方向相同B解析见下页解析见下页考点一:基本概念的理解考点一:基本概念的理解单选单选 【解析解析】对于对于B=F/ILB=F/IL来说,该公式仅是定义式,来说,该公式仅是定义式,并不是决定式,磁感应强度并不是决定式,磁感应强度B B的大小和方向是由磁的大小和方向是由磁场决定的,与电流的大小和方向,甚至于有无电流场决定的,与电流的大小和方向,甚至于有无电流均无关均无关.其次它有其适用条件其次它有其适用条件,即在匀强磁场中,即在匀强磁场中,电流的方向与磁场垂直时,该公式才适用电流的方向与磁场垂直时
11、,该公式才适用,在此种,在此种情况下,安培力、磁感应强度、电流三者的方向是情况下,安培力、磁感应强度、电流三者的方向是两两垂直的,且此时安培力两两垂直的,且此时安培力F F也为定值电流在某匀也为定值电流在某匀强磁场中所受的最大值,否则应当以强磁场中所受的最大值,否则应当以B=F/B=F/ILsinaILsina来来计算计算.故答案为故答案为B B项项.变式变式1 1:关于磁现象的电本质,下列说法正确的是(关于磁现象的电本质,下列说法正确的是()磁铁的磁场和电流的磁场都是电荷的运动产生的磁铁的磁场和电流的磁场都是电荷的运动产生的一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而一切磁作用都是电流或运动电
12、荷之间通过磁场而 发生的相互作用发生的相互作用根据安培的分子电流假说,在外界磁场作用下,根据安培的分子电流假说,在外界磁场作用下,铁磁性物体内部分子电流取向变得大致相同时,铁磁性物体内部分子电流取向变得大致相同时,物体就被磁化,两端就形成磁极物体就被磁化,两端就形成磁极为了使永久磁体保持磁性,要定期让它受到高温为了使永久磁体保持磁性,要定期让它受到高温或猛烈的撞击,促使分子电流易于获得一致取向或猛烈的撞击,促使分子电流易于获得一致取向A.A.只有只有正确正确 B.B.只有只有正确正确C.C.只有只有正确正确 D.D.只有只有正确正确 C单选单选变式变式2:如图所示,如图所示,a、b、c三枚小磁
13、针分别放在三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、右侧和管内,当这些小磁通电螺线管的正上方、右侧和管内,当这些小磁针静止时,小磁针针静止时,小磁针N极的指向是(极的指向是()A.a、b、c均向左均向左B.a、b、c均向右均向右C.a向左,向左,b向右,向右,c向右向右D.a向右,向右,b向左,向左,c向右向右 图1115C单选单选一束带电粒子沿着水平方向,平行地飞过磁针上一束带电粒子沿着水平方向,平行地飞过磁针上方,如图方,如图1 1中所示,当带电粒子飞过磁针上方的瞬间,磁中所示,当带电粒子飞过磁针上方的瞬间,磁针的针的S S 极向纸里转,这带电粒子可能是(极向纸里转,这带电粒子可能是()向右飞
14、行的正电荷束向右飞行的正电荷束 向左飞行的正电荷束向左飞行的正电荷束向右飞行的负电荷束向右飞行的负电荷束 向左飞行的负电荷束向左飞行的负电荷束A.A.只有只有正确正确 B.B.只有只有正确正确C.C.只有只有正确正确 D.D.只有只有正确正确图1114C单选单选磁体的磁场磁体的磁场条形磁铁、蹄形磁铁条形磁铁、蹄形磁铁考点二:常见磁场与安培定则的应用考点二:常见磁场与安培定则的应用电流周围的磁场(奥斯特实验):电流周围的磁场(奥斯特实验):直线电流、环形导线、通电螺线管直线电流、环形导线、通电螺线管通电直导线周围磁场通电直导线周围磁场通电环形导线周围磁场通电环形导线周围磁场地磁场:地磁场:地球周
15、围存在地球周围存在磁场,地磁场的磁场,地磁场的S、N极与地理极与地理南、北极相反,南、北极相反,但稍有偏差但稍有偏差.例例2 220112011课标全国卷课标全国卷 为了解释地球的磁性,为了解释地球的磁性,1919世纪安世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I I引起的在引起的在如图如图36363 3所示的四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向所示的四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是的是()图图36363 3 B B 单选单选 【主编剖析主编剖析】本题将环形电流的磁场分布规律和地磁场的本题将环形电流的磁场分布规律和地磁场的分布
16、规律巧妙地联系起来命题,需要考生准确掌握安培定则、分布规律巧妙地联系起来命题,需要考生准确掌握安培定则、环形电流磁场、地磁场等基础知识,尤其特别注意地磁场的环形电流磁场、地磁场等基础知识,尤其特别注意地磁场的N N极极在地理位置的南极附近对于通电直导线产生的磁场的分布规在地理位置的南极附近对于通电直导线产生的磁场的分布规律同样应用安培定则判定,若空间某一点附近有多个通电直导律同样应用安培定则判定,若空间某一点附近有多个通电直导线,则该点磁感应强度为每个通电直导线单独在该点产生的磁线,则该点磁感应强度为每个通电直导线单独在该点产生的磁感应强度的矢量和,如下面的变式题感应强度的矢量和,如下面的变式
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- 磁场 基本概念 电流 作用
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