高中物理磁场知识点总结(2).pdf
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2、ord 版可编辑修改)的全部内容。(完整)高中物理磁场知识点总结(2)(word 版可编辑修改)2磁 场 复 习磁 场 复 习一、磁场及其描述一、磁场及其描述磁现象:磁现象:1磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。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,无论怎么分 割,磁极总是成对出现,不存在磁单极。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:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。电流的磁效应(电生磁):电流的磁效应(电生磁):通电导体的周围有磁场,它能使放在导体周围的小磁针发生偏转,且磁场的方向跟 电流的方向有关,这
3、种现象叫做电流的磁效应。奥思特实验:导线通电后,其下方与导线平行的小磁针会发生偏转。奥思特实验的意义:第一个揭示了电与磁之间是有联系的。磁场磁场(1)磁场:磁体、电流和运动电荷周围存在的一种物质,磁场的基本性质:对放入其中的磁体有力的作用。磁体对磁体的作用,磁铁对通电导线的作用以及电流和 电流之间的相互作用都是通过磁场来实现的,所有磁现象都起源于电荷运动。(2)磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时的北极所指的方向;磁场方向也和磁感应强度方向、磁感线在该处的切线方向一致。磁感线磁感线(1)磁感线:为了形象的研究磁场而引入的一束假想曲线,并不客观存在,但有实验基础。
4、(完整)高中物理磁场知识点总结(2)(word 版可编辑修改)3(2)磁感线特点:磁感线的疏密程度能定性的反映磁场的强弱分布。磁感线上任一点的切线方向反映该点的磁场方向.磁感线是不相交的闭合曲线。磁铁外部的磁感线,都从磁铁 N 极出来,进入 S 极,在内部,由 S 极到 N 极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交。几种常见的磁场的磁感线几种常见的磁场的磁感线直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.通电螺线管的磁场:两端分别是 N 极和 S 极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场.环形电流的磁场:两侧是 N 极和 S 极,离圆环中心越远,磁场越弱。匀强磁场:磁感应强度大小处处相等、方
5、向处处相同。匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线.(1)条形磁铁磁感线:见图 8-1-1,外部从N极出发,进入S极;中间位置与磁感线切线与条形磁铁平行。蹄形磁铁磁感线:见图 8-1-2,外部从N极出发,进入S极。(2)直线电流的磁感线:见图 8-13,磁感线是一簇以导线为轴心的同心圆,其方向由安培 定则来判定,右手握住通电导线,伸直的大拇指指向电流的方向,弯曲的四指所指的方向就是磁感线方向,离通电导线越远的地方,磁场越弱。(3)通电螺旋管的磁感线:见图 8-14,与条形磁铁相似,有N、S极,方向可由安培定则判定,即用右手握住螺旋管,让弯曲的四指指电流的方向,伸直的大拇指的方向就是螺
6、旋管的N极(即螺旋管的中心轴线(完整)高中物理磁场知识点总结(2)(word 版可编辑修改)4的磁感线方向)。(4)环形电流的磁感线:可以视为单匝螺旋管,判定方法与螺旋管相同;也可以视为通电直导线的情况。(5)地磁场的磁感线:地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近,磁感线分布如图8-1-6 所示。(6)匀强磁场的磁感线:磁感应强度大小和方向处处相同的磁场,匀强磁场的磁感线是分布均匀的、方向相同的平行线。如图 8-1-7 所示。3磁感应强度:3磁感应强度:ILFB(1)磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量,反映磁场的特有性质,是某一磁场的固有属性。在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,
7、受到的磁场力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,用符号B表示,即,磁感应强度的单位为特ILFB 斯拉。国际符号T。1T=1N/(Am)。(2)磁感应强度 B 是矢量。磁场中某点的磁感应强度方向是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向;磁感应强度的大小由磁场本身决定,与放入磁场中的电流无关。理解:磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度 I 的大小、导线的长短 L的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说 B 与 F 成正比,或 B 与 IL 成反比.注意:磁场方向、
8、磁感应强度方向、小磁针静止时北极指向以及磁感线切线方向的关系:它们的方向是一致的,只要知道其中一个方向,就等于知道了其它三个方向,只是前两个方向比较抽象,后两个方向比较形象直观。也就是说,这四种表述其实就是指磁场方向。注意:磁场方向、磁感应强度方向、小磁针静止时北极指向以及磁感线切线方向的关系:它们的方向是一致的,只要知道其中一个方向,就等于知道了其它三个方向,只是前两个方向比较抽象,后两个方向比较形象直观。也就是说,这四种表述其实就是指磁场方向。(3)磁感应强度 B 是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向.4.地磁场:地
9、球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:(完整)高中物理磁场知识点总结(2)(word 版可编辑修改)5(1)地磁场的 N 极在地球南极附近,S 极在地球北极附近。(2)地磁场 B 的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(By)则南北相反,在南半球垂直地 面向上,在北半球垂直地面向下.(3)在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北。【例】以下说法正确的是:(D)A.由可知,磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力F成正比ILFB B.一小段通电直导线受到的磁场力的方向就是磁场的方向C.一
10、小段通电直导线在某处不受磁场力,该处的磁感应强度一定为零D.磁感应强度为零处,一小段通电直导线在该处一定不受磁场力拓展 如图 8-1-10 所示是磁场中某区域的磁感线的分布情况,则下列判断正确的是 (A)A.a、b两处的磁感强度大小不等,Ba BbB.a、b两处的磁感强度大小不等,Ba BbC.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大。D。同一通电导线放在b处受力一定比放在a处受力大。二、磁场对电流的作用二、磁场对电流的作用1安培力磁场对电流的作用力1安培力磁场对电流的作用力(1)安培力的大小(1)安培力的大小 当B、I、L两两相互垂直时,F=BIL;当B与I平行时F=0;当B与I成角时,
11、则F 当B、I、L两两相互垂直时,F=BIL;当B与I平行时F=0;当B与I成角时,则F=BILsin。=BILsin。注意:适用于任何磁场;但只有匀强磁场才能直接相乘 L应为有效长度,即图中两端点连线的长度(如图 82-1所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端。因为任意形(完整)高中物理磁场知识点总结(2)(word 版可编辑修改)6状的闭合线圈,其有效长度为零,所以通电以后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和为零。(2)安培力的方向用左手定则判定安培力的方向用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手 放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使四指指向电流方向
12、,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在 磁场中所受的安培力的方向,安培力的方向与B和I所决定的平面垂直。(3)安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力 和电场力那样做功总为零.重点:安培力作用下物体运动方向判断的方法:重点:安培力作用下物体运动方向判断的方法:11电流元分析法:把整段电流等分为很多段直线电流元,先用左手定则判断出小段电流元受到的安培力的方电流元分析法:把整段电流等分为很多段直线电流元,先用左手定则判断出小段电流元受到的安培力的方 向,再判断整段电流所受的安培力的合力方向,从而确定导体的运动方向。向,再判断整段电流所受的安培力的
13、合力方向,从而确定导体的运动方向。2特殊位置分析法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力的方向,从而确定运动方向。2特殊位置分析法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力的方向,从而确定运动方向。3等效分析法:环形电流和通电螺旋管都可以等效成条形磁铁;条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺旋3等效分析法:环形电流和通电螺旋管都可以等效成条形磁铁;条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺旋 管;螺旋管也可以等效成多匝环形电流来分析。管;螺旋管也可以等效成多匝环形电流来分析。44推论分析法:两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥;推论分析法:两电流相
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