高三物理基础知识归纳8

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时间:2018-07-22

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1、第八章 磁 场第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 

2、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

3、,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 

4、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”

5、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

6、,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

7、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 0.1 T;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 0.1 T.若把

8、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 ≥0.2 T.【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

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