资源简介 (共16张PPT)1.磁场:在磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质。2.磁场的基本性质:磁场能够对磁体产生力的作用,令磁体与磁体间相互吸引或排斥,使磁针发生偏转。3.磁场的方向:人们把磁场中某点小磁针静止时北极的指向规定为该点磁场的方向。4.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向的物理量。(2)定义:物理学中,把垂直于磁场方向的一小段通电直导线受到的力F与电流I和直导线长度l的乘积之比,称为磁感应强度。第1节 磁场及其描述知识 清单破知识点 1 磁场 磁感应强度(3)公式:B= (4)单位:在国际单位制中,其单位是特斯拉,简称特,符号是T,1 T=1 。(5)矢量性:磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度方向,即该点的磁场方向,也就是放在该点的小磁针静止时N极的指向。1.磁感线:在磁场中画出一些假想曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场的方向一致,这样的曲线就叫做磁感线。2.磁感线的特点(1)用来形象地描述磁场。(2)在磁场中的磁感线分布越密,表示磁感应强度越大。知识点 2 磁感线3.匀强磁场:在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度大小和方向都相同,则这个区域的磁场称为匀强磁场。在匀强磁场中,磁感线是一组平行且等间距的直线。1.通电直导线的磁场:用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致,则四指弯曲的方向就是磁感线的环绕方向(如图甲所示)。 甲 乙 丙 2.环形电流的磁场:让右手弯曲四指的方向与环形电流的方向一致,则伸直拇指所指的方向是环形电流中心轴线处的磁感线方向(如图乙所示)。知识点 3 电流的磁场3.通电螺线管的磁场:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向与电流的方向一致,则伸直拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是说,拇指指向通电螺线管的北极(N极)(如图丙所示)。1.指南针与航海业的发展(1)古人对磁技术的应用中,首屈一指的当数我国发明的指南针。(2)指南针的发明,促进了人类文明的传播,使航海事业得到了发展。2.磁与现代技术(1)磁与交通:①磁技术在交通工具中的典型应用是高速磁浮列车。磁浮列车有常导电磁铁吸引式和超导电磁铁相斥式两种形式。②原理:运用磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质。(2)磁与医疗:核磁共振成像技术是磁在医学诊断方面的重要应用。(3)磁的其他应用:发电机、电动机,电冰箱的磁密封条,微波炉产生微波的磁控管,收音机和电视机的多种磁元件等。知识点 4 磁的应用及意义1.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质。 ( )2.磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指的方向一致。( )3.应用指南针时,小磁针的S极指向南方。 ( )4.通电螺线管的磁场分布类似于条形磁铁。 ( )5.通电直导线在磁场中受到的磁场力为零,则说明该处的磁感应强度为零。 ( )6.安培定则中,弯曲四指所指方向均为磁场的方向。 ( )知识辨析 判断正误,正确的画“ √” ,错误的画“ ” 。√√√√ 若通电直导线平行于磁场放置,受到的磁场力为零,但该处的磁感应强度不为零。提示 判断环形电流与通电螺线管的磁场时,弯曲四指所指方向为电流的方向。提示讲解分析1.磁场的客观性磁场虽然看不见、摸不着,不是由分子、原子组成的,但是客观存在于磁体的周围、电流的周围。场和实物是物质存在的两种形式。2.磁场的基本性质对放入其中的磁体或电流有力的作用。磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的。疑难 情境破疑难1 磁场的客观性3.对定义式B= 的理解(1)B= 是磁感应强度的定义式,其成立的条件是通电直导线必须垂直于磁场方向放置。因为在磁场中某点通电直导线受力的大小除和磁场强弱、电流I和导线长度l有关以外,还和导线的放置方向有关。(2)导线在磁场中的放置方向不同,所受磁场力也不相同。当通电导线与磁场方向平行时,通电导线受力为零,所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B的大小为零。(3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时l应很小,Il称为“电流元”,相当于静电场中的“试探电荷”。(4)磁感应强度是矢量,运算遵循平行四边形定则。典例 如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零【1】。如果让P中的电流反向、其他条件不变【2】,则a点处磁感应强度的大小为 ( ) A.0 B. B0 C. B0 D.2B0C信息提取 【1】a点处的磁感应强度为零说明匀强磁场、长直导线P和Q产生的磁场叠加后的矢量和为零。【2】让P中的电流反向后,根据安培定则可知其产生的磁场也反向。思路分析 通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,根据安培定则可确定通电导线周围磁场的方向【3】。磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。磁感应强度是矢量,合成遵循平行四边形定则。多个通电导体产生的磁场叠加时,合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和【4】。可根据矢量合成求解a点的磁感应强度。解析 两长直导线P和Q在a点处的磁感应强度的大小相等,设为B,方向如图甲所示(由【3】得到),此时a点处的磁感应强度为零,则两磁感应强度的合磁感应强度B合的大小等于B0,方向与B0相反,即B0的方向水平向左(由【1】得到),此时B= = B0;让P中的电流反向、其他条件不变,两长直导线P和Q在a点处的磁感应强度的大小仍为B,方向如图乙所示(由【2】得到),则两磁感应强度的合磁感应强度大小为B,方向竖直向上,B与B0垂直,其合磁感应强度为Ba= = B0(由【4】得到),C正确。 甲乙讲解分析1.磁感线的特点(1)磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来的有方向的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线。(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示磁场越弱。(3)磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向。(4)磁感线是闭合曲线,不相交,不相切,也不中断。(5)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线,在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极。疑难2 对磁感线的理解2.常见磁体的磁感线 典例 如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧【1】,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向【2】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C信息提取 【1】在通电螺线管的外部,磁感线从N极指向S极,内部从S极指向N极,形成一条闭合曲线。【2】小磁针N极的指向即所处位置的磁感线方向。思路分析 (1)当小磁针处于直线电流的磁场中,或处于环形电流、通电螺线管内部和外部时,应该根据小磁针N极所指方向与通过该点的磁感线的切线方向相同【3】来判断小磁针的N极受力方向。(2)当小磁针处于磁体产生的磁场中,或环形电流、通电螺线管外部时,可根据同名磁极相斥,异名磁极相吸【4】来判断小磁针N极的受力方向。解析 小磁针静止时N极的指向与该点磁感线方向相同,如果a、b、c三处磁感线方向确定,那么三枚小磁针静止时N极的指向也就确定(由【2】【3】【4】得到)。通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场类似,画出通电螺线管的磁感线如图所示(由【1】得到),可知a磁针的N极指向左边,b磁针的N极指向右边,c磁针的N极指向右边,C正确。 第5章 初识电磁场与电磁波第1节 磁场及其描述基础过关练题组一 对磁场、磁感应强度的理解1.关于磁场,下列说法正确的是 ( )A.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质B.磁场是客观存在的一种特殊物质形态C.磁场的存在与否取决于人的思想,想其有则有,想其无则无D.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致2.关于磁感应强度,下列说法中正确的是 ( )A.根据磁感应强度定义式B=可知,磁感应强度B与F成正比,与IL成反比B.一小段通电直导线放在磁感应强度为零的地方,它所受到的磁场力一定为零C.一小段通电直导线在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零D.磁场中某处磁感应强度的方向,与通电导线在该处所受磁场力的方向相同题组二 对磁感线的理解3.关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是 ( )A.磁感线是闭合曲线,而电场线不是闭合曲线B.磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C.磁感线起始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷D.磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向4.如图为某磁场的磁感线,用BA表示A点的磁感应强度,用BB表示B点的磁感应强度,则下列说法中正确的是 ( )A.BA>BBB.BAC.BA=BBD.BA的方向与BB的方向相同题组三 电流的磁场5.物理实验都需要有一定的控制条件,奥斯特做电流磁效应实验时,应排除地磁场对实验的影响,关于奥斯特的实验,下列说法中正确的是 ( )A.该实验必须在地球赤道上进行B.通电直导线应该竖直放置C.通电直导线应该水平东西方向放置D.通电直导线应该水平南北方向放置6.如图所示,(a)、(b)是直线电流的磁场,(c)、(d)是环形电流的磁场,(e)、(f)是通电螺线管的磁场,试在图中补画出电流的方向或磁感线方向。能力提升练题组一 对磁感应强度的理解1.将一根长为20 cm 的直导线,垂直于磁场方向放在匀强磁场中的P处,通以0.5 A电流时,它受到的磁场力为1.0 N,现将该通电导线从磁场中撤走,则P处的磁感应强度为 ( )A.0 B.0.1 T C.1 T D.10 T2.某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的中心轴线上,如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向,当接通电源后,发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角。已知该地地面处地磁场的磁感应强度的水平分量约为3×10-5 T。(1)请在图上标明螺线管导线的绕向;(2)可得出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小为 (结果保留一位有效数字)。 题组二 电流的磁场及其叠加3.如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O。四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里,其余导线电流方向垂直坐标平面向外,若过a点的导线在O点产生的磁感应强度为B,则 ( )A.O点的磁感应强度为0B.O点的磁感应强度为BC.移走d点的导线,O点磁感应强度变为BD.移走d点的导线,O点磁感应强度变为B4.(多选)市面上有一种有趣的磁浮玩具,打开电源后,磁性玩偶会稳定浮起来。其内部构造如图所示,其中滑动变阻器的阻值可改变,则下列说法正确的是 ( )A.该玩具的电源必须是交流电源B.a端应接电源正极C.软铁内的磁感线朝向上方D.滑动变阻器的滑片向上滑动,玩偶的高度会上升题组三 磁场的应用5.如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平,某同学在实验室里,用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度,他测得的数据记录如下所示,请你算出通电螺线管中的磁感应强度B的大小。CD段导线长度:4×10-2 m天平平衡时钩码重力:4×10-5 N通过导线的电流:0.5 A答案与分层梯度式解析第5章 初识电磁场与电磁波第1节 磁场及其描述基础过关练1.B 2.B 3.A 4.A 5.D1.B 磁场是存在于磁体周围的一种特殊物质,它与实物粒子不同,磁场看不见、摸不到,但又是客观存在的,通常用人们假想的磁感线来描述,A错误,B正确;磁场的存在是客观的,并非取决于人的思想,C错误;磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针N极在此处的受力方向一致,D错误。2.B 磁感应强度的定义式是比值定义式,故与其中的物理量没有正、反比关系,选项A错误;由F=BIL知,磁感应强度为零,则磁场力一定为零,选项B正确;当磁感应强度B的方向与通电导线中电流I的方向平行时,通电导线所受磁场力为零,但不能说明磁感应强度为零,选项C错误;F与B的方向是不相同的,是垂直关系,选项D错误。3.A 磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,在内部则是从S极出发回到N极,磁感线是闭合曲线,电场线从正电荷或无限远处出发,终止于无限远处或负电荷,电场线不是闭合曲线,故A正确,C错误;磁感线和电场线不一定互相平行,故B错误;磁感线和电场线不仅能表示磁场和电场的方向,其分布的疏密还反映场的强弱,越密越强,反之越弱,故D错误。4.A 磁感线越密,磁感应强度越大,由图可知BA>BB,故A正确,B、C错误;磁感线上某点切线方向表示该点的磁感应强度方向,故BA的方向与BB的方向不同,故D错误。5.D 地磁场的N极在地理的南极附近,地磁场的S极在地理的北极附近,地磁场方向由南指向北,小磁针N极在地磁场的作用下会自动指向北方,因此通电直导线可以水平南北方向放置,这样小磁针在通电直导线周围磁场的作用下指向东西方向,表明电流周围有磁场,通电直导线不一定要放置在地球赤道上,故D正确。6.答案 如图所示解析 图(a),已知磁场沿顺时针方向,则电流垂直纸面向里;图(b),电流右侧的磁场方向向里,左侧的磁场方向向外,则电流的方向向上;图(c),已知环形电流内部磁场方向垂直纸面向外,则电流沿逆时针方向;图(d),环形电流从右侧流出,从左侧流入,由安培定则可知磁场方向向下;图(e),根据螺线管中电流方向,利用安培定则可以确定螺线管内部的磁场方向向左;图(f),根据螺线管中上边的电流垂直纸面向外,下边的电流垂直纸面向里,利用安培定则可以确定螺线管内部磁场方向向右。能力提升练1.D 2.C 3.BD1.D 根据磁感应强度的定义式B=,代入数据可得磁感应强度的大小B=10 T,磁感应强度大小与通电导线无关,因此撤走通电导线,P处的磁感应强度仍为10 T。故选D。2.答案 (1)如图所示 (2)5×10-5 T解析 (1)由小磁针静止时N极指向可知导线的绕向如答案图所示。(2)由题意,可知B=B地 tan 60°≈5×10-5 T3.C 四条导线中的电流大小相等,且到O点的距离相等,故四条通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等,均为B。根据安培定则可知四条导线在O点产生的磁感应强度方向,如图所示。由图可知,Bb与Bc相互抵消,Ba与Bd合成,则O点的磁感应强度方向由O指向c,其大小为2B,故A、B错误;移走d点的导线,其他三条导线在O点产生的磁感应强度不变,则O点磁感应强度大小变为B,故C正确,D错误。故选C。4.BD 由题意可知,玩偶稳定浮起来,且下端为S极,则线圈的上端为S极,根据右手螺旋定则可得,a端接电源的正极,b端接电源的负极,电源是直流电源,故A错误,B正确;根据线圈的上端为S极,知软铁内的磁感线朝向下方,故C错误;若滑动变阻器的滑片向上滑动,电阻值调小,则线圈中的电流增大,玩偶的高度会上升,故D正确。故选B、D。5.答案 2.0×10-3 T解析 由题意知,I=0.5 A,G=4×10-5 N,L=4×10-2 m。电流天平平衡时,导线所受磁场力的大小等于钩码的重力,即F=G。由磁感应强度的定义式B=得B== T=2.0×10-3 T。所以通电螺线管中的磁感应强度的大小为2.0×10-3 T。7 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第1节 磁场及其描述.docx 第1节 磁场及其描述.pptx