第九章 第一讲 磁场、磁场力的性质

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1、第九章磁场第一讲磁场磁场对通电导体的作用力一．知识清单（一）“考试大纲”解读内容要求说明磁场、磁感应强度、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力ⅠⅠⅠⅡ安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形高考对磁场、及磁感应强度、磁感线及电流磁场分布要求掌握的程度属级别Ⅰ，与课程标准中的“了解”、“认识”相当；对磁场力的性质要求掌握的程度属级别II，与课程标准中的“理解”和“应用”相当。命题常在运用安培定则判断电流磁场的方向与电流方向关系、磁场的矢量性特点及运用左手

2、定则判断通电导体在磁场中受安培力方向等问题上。（二）课程标准（1）了解磁场，知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。例1．了解地磁场的分布变化，以及对人类生活的影响。（2）会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。（3）通过实验，认识安培力。会判断安培力的方向，会计算匀强磁场中安培力的大小。例2．利用电流天平或其它简易装置，测量或比较磁场力。例3．了解磁电式电表的结构和工作原理。（三）考点内容1．磁场磁感线2．磁感应强度3．安培定则4．地磁场3．磁场对电流的作用力-安培力二．考点突破：（一）。

3、知识精讲1．磁场(1)永磁体和电流都能在其周围空间产生磁场。(2)安培分子电流假说:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环行电流————分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。(3)磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场都是由运动电荷产生的。2．磁感线(1)为了形象地描述磁场，人们假想了磁感线：若在磁场中画一条曲线，这条曲线上各点的切线方向都是该处磁场的方向，则这条曲线就叫磁感线。(2)磁感线是闭合曲线，其疏密程度反映磁场的强弱。(3)永久磁体外部磁场的磁感线都

4、是从N极出发，终止于S极；内部磁场的磁感线从S极回到N极。3．安培定则安培定则是用来确定电流或运动电荷产生的磁场(磁感线)方向的。判定时应注意：(1)正确掌握安培定则的使用的两种方法，当用安培定则判定直线电流的磁场方向时，用右手握住导线，大拇指表示电流方向，四个手指的环形指向表示磁场感线方向。当用安培定则来判断环形电流或通电螺线管产生的磁场方向时，用右手握住螺线管或环形电流，四指表示的是电流的方向，而大拇指表示(环形电流轴线上或通电螺线管内部)磁感线方向。(2)判定运动电荷产生磁场方向时要注意运动

5、电荷的正、负，正电荷的运动方向为电流方向，而负电荷的运动方向与电流反向。4．磁感应强度(1)定义：磁场的强弱可用通电直导线在磁场中某处受到的最大作用力(导线与磁场垂直时)与导线长度和电流乘积的比值来反映，称为磁感应强度，用B表示，即：。(2)磁感应强度的单位是“特斯拉”，国际符号是T。1T=1N/(A·m)(3)磁感应强度的方向(即磁场的方向)：规定为该处小磁针N极受力的方向。5．匀强磁场(1)匀强磁场的磁感应强度处处相同(大小相等，方向相同)。(2)匀强磁场的磁感线是互相平行、排列均匀的直线。(

6、3)在通电螺线管内部，或当蹄形磁铁两极靠近而且正对时，两极之间的区域内可看成是匀强磁场。6．地磁场(1)地磁场与条形磁铁的磁场分布相似（如图9-1-1）图9-1-1(2)地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。地磁场的水平分量总是由南指向北，竖直分量在南半球向上，在北半球向下。7．磁场对电流的作用力——安培力(1)安培力的大小F=BIL此式适用于导线垂直于磁感线的情形，式中L为导线的有效长度。若导线与磁感线之间夹角为α，则：F=BILsinα(2)安培力的方向判断——左手定则：伸出左手，让

7、拇指与四指垂直且在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指示电流的方向，大拇指指示的就是导体受力的方向。可见，安培力垂直与导线与磁场方向组成的平面。8．电流表的工作原理通电线圈在均匀辐向分布的磁场中受到的磁力矩与弹簧的阻力矩平衡时，有：BIS=kθ，θ与I成正比,故偏角θ的大小能表示电流I的大小，且电流表的刻度是均匀的。（了解）（二）例题精释例题1.欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电源，具体做法是：在地磁场

8、作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30º，问当他发现小磁针偏转了60º，通过该直导线的电流为（直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）：（）A.2IB.3IC.ID.无法确定答案B.解析：小磁针N极指向合磁场的方向，则直线电流的磁场与地磁场的水平分量之间的关系为，利用上两式得：，而直线电流的磁场与其电流成正比，故答案B正确。图9-1-2例题2。已知某一区域的地下埋有一根与