备考2019年高考物理一轮复习：第九章第1讲磁场及其对电流的作用讲义含解析

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1、第1讲　磁场及其对电流的作用板块一　主干梳理·夯实基础【知识点1】　磁场.磁感应强度　Ⅰ1.磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体.电流和运动电荷有力的作用。(2)方向：小磁针静止时N极所指的方向或小磁针N极受力方向。2.磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的强弱。(2)大小：B＝(通电导线垂直于磁场)。(3)方向：小磁针静止时N极的指向。(即磁场方向就是B的方向)(4)B是矢量,合成时遵循平行四边形法则。单位：特斯拉,符号T。3.磁通量(1)公式：Φ＝BS。(2)单位：韦伯,符号：Wb。(3)适用条

2、件：①匀强磁场；②S是垂直磁场并在磁场中的有效面积。4.安培的分子电流假说安培认为,在原子.分子等物质微粒的内部,存在着一种电流——分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于磁体的两极。【知识点2】　磁感线.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向　Ⅰ1.磁感线在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的切线方向跟该点的磁感应强度方向一致,疏密描述磁感应强度的大小。2.电流的磁场(1)奥斯特实验：奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首次揭示了电和磁的联系。(2)安培定则①

3、通电直导线：用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。②环形电流：让右手弯曲的四指指向跟环形电流方向一致,伸直的拇指所指的方向是环形电流中心轴线上磁感线的方向。③通电螺线管：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。3.几种常见的磁场(1)常见磁体的磁场(2)几种电流周围的磁场分布(3)匀强磁场：磁感应强度的大小处处相等,方向处处相同的磁场。匀强磁场的磁感线为等间距的平行线,如图所示。(4)地

4、磁场①地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近,磁感线分布如图所示。②在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度大小相等,且方向水平向北。【知识点3】　磁场对电流的作用——安培力　Ⅰ1.安培力的方向(1)用左手定则判断：伸开左手,让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)安培力方向特点：F⊥B,F⊥I,即F垂直于B.I决定的平面。(3)结论：两平行的通电直导线间的安培力

5、——同向电流互相吸引,反向电流互相排斥。2.安培力的大小F＝BILsinθ(其中θ为B与I之间的夹角)。如图所示：(1)I∥B时,θ＝0或θ＝180°,安培力F＝0。(2)I⊥B时,θ＝90°,安培力最大,F＝BIL。3.磁电式电流表的工作原理磁电式电流表的原理图如下图所示。(1)磁场特点①方向：沿半径方向均匀辐射地分布,如上图所示；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)表盘刻度特点导线在安培力

6、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,形变越大,所以指针偏角与通过线圈的电流I成正比,由于安培力总与磁感应强度的方向垂直,所以表盘刻度均匀。板块二　考点细研·悟法培优考点1磁场的叠加和安培定则的应用　[深化拓展]　　　　　　　　　　　　　　　　　1.安培定则的应用：在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场方向时应分清“因”和“果”。2.磁场的叠加：磁感应强度为矢量,合成与分解遵循平行四边形定则。例1　已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电

7、流大小成正比.与该点到导线的距离成反比。4根电流大小相同的长直通电导线a.b.c.d平行放置,它们的横截面的连线构成一个正方形,O为正方形中心,a.b.c中电流方向垂直纸面向里,d中电流方向垂直纸面向外,则a.b.c.d长直通电导线在O点产生的合磁场的磁感应强度B(　　)A.大小为零B.大小不为零,方向由O指向dC.大小不为零,方向由O指向cD.大小不为零,方向由O指向a(1)通电直导线周围的磁感线是如何分布的？提示：依据安培定则判断磁感线是以导线为中心的同心圆。(2)磁感应强度的合成遵循什么运算定则

8、？提示：平行四边形定则。尝试解答　选D。由安培定则可知,a.c中电流方向相同,O到a.c距离相等,两导线在O处产生的磁场的磁感应强度大小相等.方向相反,矢量和为零；b.d两导线中电流方向相反,由安培定则可知,两导线在O处产生的磁场的磁感应强度方向均由O指向a,故D选项正确。总结升华磁场的叠加和安培定则应用的“三大注意”(1)根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向时,注意直导线和环形导线存在的差异。(2)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。