
1. 了解磁場的概念,知道磁場的基本特性。2. 理解磁感應(yīng)強度的概念,知道磁感線的特點和作用.3. 熟悉幾種電流周圍磁感線的形狀,熟練運用安培定則判斷有關(guān)問題4. 了解磁的應(yīng)用及意義
一、磁場(1)定義:一種看不見、摸不著、存在于電流或磁體周圍的______,它傳遞著____________.(2)磁體與磁體之間,磁體與通電導(dǎo)體之間,通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用,都是通過______發(fā)生作用的.(3)基本性質(zhì):對放入其中的磁極或電流產(chǎn)生__________.
二、地球的磁場1.地磁場:地球本身是一個大磁體,它的N極位于地理______附近,S極位于地理______附近.2.磁偏角:地磁場的兩極與地理的兩極并不重合.因此水平放在地面上的可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針的指向與________方向之間有一個夾角,這個夾角叫磁偏角.3.地磁場被稱為地球生命的“________”.
三、磁感應(yīng)強度1.物理意義:描述磁場的______及______的物理量.2.大?。海?)穿過垂直于磁感線的__________的磁感線條數(shù)等于該處的____________.在國際單位制中的單位是:________,簡稱特,國際符號:____,1 T=1 N/(A?m).(2)比值定義:3.方向:磁感應(yīng)強度是一個既有大小又有方向的物理量,是______,磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向是該點的______方向,也就是放在該點的小磁針____極的受力方向.
4.勻強磁場(1)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)域的磁場叫做勻強磁場.(2)磁感線分布特點:一組平行且______的直線5.磁場的疊加原理如果有幾個磁場同時存在,它們的磁場就互相疊加,這時某點的___________就等于各個磁場在該點磁感應(yīng)強度的________.
5.磁感應(yīng)強度和電場強度的比較
四、磁感線描繪磁場1、定義:磁感線是在磁場中畫出一些有方向的曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致。
外部從N到S,內(nèi)部從S到N形成閉合曲線
2、幾種常見的磁場:(1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場磁感線:
(2)直線電流的磁場的磁感線:安培定則(一):用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向(右手螺旋定則)
讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。
(3)環(huán)形電流的磁場的磁感線安培定則(二):
(4)通電螺線管的磁場的磁感線
問題1:通電螺線管外部的磁場和什么相似?問題2:通電螺線管內(nèi)部的磁場如何?問題3:通電螺線管的磁感線方向和什么因素有關(guān)系?問題4:如何判斷通電螺線管的極性?
(4)通電螺線管的磁場的磁感線安培定則(右手螺旋定則):用右手握住螺線管,讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致,則大拇指所指的方向就是螺線管的北極(螺線管內(nèi)部磁感線的方向)
3、磁感線的特點 (1)磁感線是假想的,不是真實的(2)磁感線是閉合曲線。在磁體的外部磁感線由N極發(fā)出,回到S極。在磁體的內(nèi)部磁感線則由S極指向N極 (3)磁感線不能相交或相切(4)磁感線的疏密表示磁場的強弱(5)磁感線上每一點的切線方向即為該點的磁場的方向
五、磁效應(yīng)產(chǎn)生的秘密、磁的應(yīng)用1.法國學(xué)者安培提出了著名的分子電流假說:在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部,存在著一種電流--分子電流。分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極,這就是分子電流假說。
2、利用安培的假說解釋一些磁現(xiàn)象
3、安培分子電流假說意義(1)成功的解釋了磁化現(xiàn)象和磁體消磁現(xiàn)象(2)安培分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。(3)安培的分子電流假說揭示了磁性的起源,認(rèn)識到磁體的磁場和電流的磁場一樣,都是由運動的電荷產(chǎn)生的。
4.指南針:司南是世界上最早的指南工具.在司南的基礎(chǔ)上人們進(jìn)行創(chuàng)新,又先后制成了一些新的指南工具,如______、______等.5.利用磁可以記憶_____、_____和數(shù)據(jù)等信息,隨著技術(shù)的發(fā)展,人們所熟知的磁記錄從磁帶到磁鼓、磁盤、記憶棒、磁卡等.6.磁懸浮列車主要有兩種形式:____________式懸浮和________式懸浮.
例1.下列關(guān)于磁場的說法中正確的是( )A.磁場和電場一樣,是客觀存在的特殊物質(zhì)B.磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C.磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的D.磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生
[解析] 磁體或電流周圍存在磁場,能夠傳遞磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間的相互作用,C、D錯;磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁極或電流能產(chǎn)生力的作用,它的存在是不以人的主觀思想而改變的,是一種客觀存在的物質(zhì),B錯;磁場和電場都是物質(zhì)的存在形式,都具有物質(zhì)的屬性,A對.
例2、《新民晚報》曾報道一則消息:上海雨點鴿從內(nèi)蒙古放飛后,歷經(jīng)20余天,返回上海區(qū)鴿巢.信鴿的遠(yuǎn)距離辨認(rèn)方向的本領(lǐng)實在令人稱奇,那么信鴿究竟靠什么辨別方向呢?科學(xué)家們曾做過這樣一個實驗:把幾百只信鴿分成兩組,在一組信鴿的翅膀下各縛一塊小磁鐵,而在另一組信鴿的翅膀下各縛一塊大小相同的銅塊,然后把它們帶到離鴿舍一定距離的地方放飛,結(jié)果絕大部分縛銅塊的信鴿飛回鴿舍,而縛小磁鐵的信鴿全部飛散了.科學(xué)家的實驗表明了( )
A.信鴿對地形地貌的記憶力極強B.信鴿能發(fā)射并接收某種超聲波C.信鴿能發(fā)射并接收某種次聲波D.信鴿體內(nèi)有某種磁性物質(zhì),它能借助地磁場辨別方向
[解析] 科學(xué)家的實驗表明信鴿辨別方向的能力與磁場有關(guān),因為信鴿所縛的小磁鐵所產(chǎn)生的磁場干擾了它靠體內(nèi)磁性物質(zhì)借助地磁場辨別方向的能力,所以縛小磁鐵的一組信鴿全部飛散,故D正確.
例3.一小磁針放置在某磁場(未標(biāo)出方向)中,靜止時的指向如圖所示.下列分析正確的是( ) A.N極指向該點磁場方向B.S極指向該點磁場方向C.該磁場是勻強磁場D.a(chǎn)點的磁場方向水平向右
解析:物理學(xué)上規(guī)定:小磁針靜止時N極所指的方向就是該點的磁場方向,與S極所指的方向相反,故A正確,B錯誤;由題圖可以看出,該磁場的磁感線分布不均勻,說明磁場的強弱不是處處相同,所以該磁場不是勻強磁場,C錯誤;a點的磁場方向沿磁感線的切線方向:斜向右上方,故D錯誤.
例4、如圖所示,一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方,并與磁針指向平行,能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者,那么這束帶電粒子可能是( )A、向右飛行的正離子束 B、向左飛行的正離子束C、向右飛行的負(fù)離子束D、向左飛行的負(fù)離子束
解析:由安培定則和小磁針N極受力方向與磁感線方向一致可判斷,BC正確
例5.地球上某處地磁場的磁感應(yīng)強度B的水平分量Bx=0.18×10-4 T,豎直分量By=0.54×10-4 T.求:地磁場B的大小;
答案: 0.57×10-4 T
1.下列關(guān)于磁記錄的說法不正確的是( )A.計算機(jī)的硬盤是利用磁記錄原理來工作的B.DVD光盤是利用磁記錄原理來刻錄信息的C.錄音機(jī)錄音利用了電流的磁效應(yīng)D.錄音帶會被磁鐵吸起來
解析:B中DVD光盤刻錄是利用激光在存儲介質(zhì)上燒出不同的痕跡來記錄信息的,故B項不是磁記錄.
2、 如圖所示,a、b、c三枚小磁針分別在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè),當(dāng)這些小磁針靜止時,小磁針N極的指向是( )A、 a、b、c均向左 B、a、b、c均向右 C、 a向左,b向右,c向右 D、a向右,b向左, c向右
3、關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì),下列說法中正確的是( )A、磁與電緊密聯(lián)系,有磁必有電,有電必有磁B、不管是磁體的磁場還是電流的磁場都起源于電荷的運動C、永久磁鐵的磁性不是由運動電荷產(chǎn)生的D、根據(jù)安培假說可知,磁體內(nèi)分子電流總是存在的,因此任何磁體都不會失去磁性
4、在圖中,已知磁場的方向,試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向。
5、假設(shè)地球的磁場是由于地球帶某種電荷而又繞地軸自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的,你認(rèn)為地球帶有何種電荷?
6、有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置,如圖所示為垂 直于導(dǎo)線的截面圖.在圖示的平面內(nèi),O點為兩根導(dǎo)線連線ab的中點,M、N為ab的中垂線上的兩點,它們與ab的距離相等.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流,已知直線電流產(chǎn)生的磁場在某點的磁感應(yīng)強度B的大小跟該點到通電導(dǎo)線的距離r成反比.則關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是( )
A.M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同 B.M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反 C.在線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零 D.若在N點放一小磁針,靜止時其北極垂直于MN向上
解析:根據(jù)右手螺旋法則,導(dǎo)線周圍的磁場的磁感線,是圍繞導(dǎo)線形成的同心圓,由于兩個導(dǎo)線通過的電流是大小相等,方向相同的,M、N為中垂線的兩點,左邊即M點兩個磁場方向都向下,右邊N點兩個磁場方向都向上,所以兩點大小相等方向相反,所以兩根導(dǎo)線分別在M點和N點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反,故A錯誤,B正確.兩導(dǎo)線在線段MN上中點O產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反,互相抵消,磁感應(yīng)強度為零,故C錯誤.由于在N點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向向上,所以在N點放一小磁針,靜止時其北極向上,故D正確.
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