2016年高中复习物理第八章磁场选编.doc

第八章 磁场 第1讲 磁场及磁场对电流的作用 基础梳理 一、磁场、磁感应强度 1．磁场 (1)基本特性：磁场对于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用． (2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向． 2．磁感应强度 (1)磁场的最基本的性质是对放入其中的电流有磁场力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零．(填“最大”或“为零”) (2)磁感应强度：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B表示，即B＝. ①磁感应强度是矢量，其方向是小磁针静止时N极的指向，不是磁场中电流所受磁场力方向． ②磁感应强度B是由磁场自身性质决定的，与磁场中是否存在电流及IL乘积的大小无关． ③在国际单位制中，磁感应强度的单位是T(特).1 T＝1 N/(A·m)． (3)磁场的叠加：空间中如果同时存在两个以上的电流或磁体在该点激发的磁场，某点的磁感应强度B是各电流或磁体在该点激发磁场的磁感应强度的矢量和，且满足平行四边形定则． 二、磁感线及几种常见的磁场 1．磁感线：在磁场中画出一系列从磁体外部看从N极出来，进入S极的有向曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都和该点的磁感应强度的方向一致． 2．几种常见磁铁的磁场 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示) (2)几种电流周围的磁场分布 类型 直线电流的磁场 环形电流的磁场 通电螺线管的磁场 特点 无磁极、非匀强且距导线越远处磁场越弱 环形电流的两侧是等效小磁针的N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱 与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 (3)匀强磁场：在磁场的某些区域内，磁感线为等间距的平行线，如图所示． (4)地磁场 ①地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，磁感线分布如图所示． ②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地理南极指向北极，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，赤道处的地磁场沿水平方向，指向北． 思考探究1　同一个图中可以根据磁感线的疏密判定磁场的强弱，没有画出磁感线的地方是否表示没有磁场存在？ 提示　磁感线是为了形象描述磁场而人为引入的假想曲线，实际并不存在．没有画出磁感线的地方并不表示没有磁场存在． 三、安培力的大小和方向 1．大小 (1)F＝ILBsinθ(其中θ为B与I之间的夹角) (2)磁感应强度B的方向与电流I的方向垂直时F＝ILB. (3)磁感应强度B的方向与电流I的方向平行时F＝0. 2．方向 (1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． (2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．(注意：B和I可以有任意夹角) 思考探究2　在磁场中某点的电流元不受安培力作用，该点的磁感应强度是否一定为零？ 提示　不一定．F的大小与I、L、B及θ有关，当电流元的方向与磁场方向垂直时产生的安培力最大．当电流元的方向与磁场方向平行时，虽磁感应强度不为零，但电流元所受安培力却为零． 四、磁电式电流表的工作原理 1．磁场特点 (1)方向：沿径向均匀辐射地分布． (2)大小：在距轴线等距离处的磁感应强度大小相等． 2．安培力的特点 (1)方向：安培力的方向与线圈平面垂直． (2)大小：安培力的大小与通过的电流成正比． 3．表盘刻度特点 由于导线在安培力作用下带动线圈转动，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力越大，形变就越大，所以指针偏角与通过线圈的电流I成正比，表盘刻度均匀． 知识整合　　　　　　　　　　　 考点一 几个相关概念的辨析 电场线与磁感线的联系与区别 电场线 磁感线 联系 电场线密，表示电场强 磁感线密，表示磁场强 电场线上某点的切向(顺电场线方向)既表示该点的场强方向，又表示正电荷在该点所受电场力的方向 磁感线上某点的切向(顺磁感线方向)既表示该点的磁场方向，又表示小磁针N极在该点所受磁场力的方向 区别 磁感线上某点的切向(顺磁感线方向)不表示在该点放置通电导线所受安培力的方向，也不表示运动电荷在该点所受洛伦兹力的方向 电场线不闭合 磁感线闭合 电场线用于形象地描述静电场的分布 磁感线用于形象地描述磁场的分布 2.电流周围磁场的方向判断 (1)在应用安培定则判定直线电流周围磁场的方向和通电螺线管周围磁场的方向时，应注意分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场方向时