高三物理第一轮复习 磁场及其描述 新人教版.doc

-5-用心爱心专心第1课时磁场及其描述基础知识归纳1.磁场(1)磁场：磁极、电流和运动电荷周围存在的一种物质；所有磁现象都起源于电荷运动；磁场对放入其中的磁体(通电导线和运动电荷)产生力的作用；(2)磁场的方向：规定小磁针在磁场中N极的受力方向(或小磁针静止时N极的指向)为该处的磁场方向.2.磁感线及其特点用来形象描述磁场的一组假想曲线任意一点的切线方向为该点磁场方向其疏密反映磁场的强弱；在磁体外部磁感线由N极到S极在内部由S极到N极形成一组永不相交的闭合曲线.3.几种常见的磁感线(1)条形磁铁的磁感线：见图1外部中间位置磁感线切线与条形磁铁平行；(2)蹄形磁铁的磁感线：见图2.图1图2(3)电流的磁感线：电流方向与磁感线方向的关系由安培定则来判定.直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似管内为匀强磁场且磁场最强管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极且离圆环中心越远磁场越弱立体图横截面图纵截面图(4)地磁场的磁感线：见图3地球的磁场与条形磁铁的磁场相似其主要特点有三个：①地磁场的N极在地理南极附近S极在地理北极附近；②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向地球北极而竖直分量By在南半球垂直地面向上在北半球垂直地面向下；③在赤道平面上距离表面高度相等的各点磁感应强度相等且方向水平向北.(5)匀强磁场的磁感线：磁场的强弱及方向处处相同；其磁感线是疏密相同方向相同的平行直线；距离很近的两个异名磁极之间的磁场及通电螺线管内部的磁场(边缘部分除外)都可以认为是匀强磁场.4.磁感应强度用来表示磁场强弱和方向的物理量(符号：B).定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受安培力与电流的比值.大小：B＝单位：特斯拉(符号：T).方向：磁场中某点的磁感应强度方向是该点磁场的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.磁感应强度是矢量.5.磁通量(Φ)在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面面积为S我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量.用公式表示为：Φ＝BS.磁通量是标量但有方向.重点难点突破一、理解“磁场方向”、“磁感应强度方向”、“小磁针静止时北极的指向”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任意一个方向就等于知道了其他三个方向.二、正确理解磁感应强度1.磁感应强度是由比值法定义的磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的由磁场本身的性质决定与放入的通电导线的电流大小I、导线长度L无关与通电导线是否受安培力无关即使不放入通电导体磁感应强度依然存在；2.必须准确理解定义式B＝成立的条件是通电导线垂直于磁场放置.磁场的方向与安培力的方向垂直；3.磁感应强度是矢量遵守矢量分解、合成的平行四边形定则.三、安培定则的应用1.判定直线电流形成的磁场方向：大拇指指电流方向四指指磁场的环绕方向.2.判定环形电流(或通电螺线管)的磁场方向时四指指电流方向大拇指指环内中心轴线(或螺线管内部)的磁感线方向.典例精析1.对磁感应强度的理解【例1】以下说法正确的是()A.电流元在磁场中受磁场力为F则B＝电流元所受磁场力F的方向即为该点的磁场方向B.电流元在磁场中受磁场力为F则磁感应强度可能大于或等于C.磁场中电流元受磁场力大的地方磁感应强度一定大D.磁感应强度为零的地方一小段通电直导线在该处一定不受磁场力【解析】判断磁感应强度的大小需在电流元受力最大的前提下进行且电流元受磁场力方向与该点磁场方向垂直故A错B对.电流元在磁场中所受磁场力与其放置的位置有关电流元受力大的地方磁感应强度不一定大故C错.【答案】BD【思维提升】(1)准确理解公式B＝成立的条件是B⊥I即受力最大的前提是解题的关键；(2)准确理解磁感应强度的大小、方向是由磁场本身的性质决定的不能说B与F成正比、与IL的乘积成反比.【拓展1】一根导线长0.2m通有3A的电流垂直磁场放入磁场中某处受到的磁场力是6×10－2N则该处的磁感应强度大小B为0.1T；如果该导线的长度和电流都减小一半则该处的磁感应强度大小为0.1T.若把这根通电导线放入磁场中的另外一点所受磁场力为12×10－2N则该点磁感应强度大小为≥0.2T.【解析】通电导线垂直放入磁场中由定义式得B＝＝T＝0.1T某点的磁感应强度由磁场本身决定故B＝0.1T当通电导线在某处所受磁场力一定将其垂直放入时对应的B最小.Bmin=＝T＝0.2T故B′≥0.2T2.安培定则的应用【例2】当S闭合时在螺线