高中物理磁场重难点突破

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1、高中物理磁场重难点突破在新课程、新理念的背景下，“磁场”的重点和难点及其突破方法如下一.电流的磁场1.直线电流的磁场著名的奥斯特实验表明通电直导线周围存在着磁场，这个磁场是由电流产生的。直线电流的磁感线分布如图甲所示。电流方向和磁感线的方向之间的关系可以用安培定则(右手螺旋定则)来判定。如图乙所示，用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯由的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。2.环形电流和通电螺线管产生的磁场环形电流的磁感线分布如图甲所示，其方向也可以用右手螺旋定则来判断。具体方法如图乙所示，用右手握住单匝线圈，让四指指向电流的环绕方向，拇指则指向单匝线

2、圈内部磁感线的方向。由于通电螺线管可以看成由多个单匝线圈组成，并且这些单匝线圈中电流的环绕方向相同，那么它产生的磁场磁感应线的方向也可以用右手螺旋定则来判断，判断方法和单匝线圈磁感线的判断方法完全相同，如图所示。　　　　　　　　5较长的通电螺线管内部磁场近似匀强磁场，外部磁感线的分布与条形磁铁的磁感线分布相似。二.磁感应强度磁感线地磁场磁通量1.磁感应强度⑴磁感应强度的方向　磁感线：磁场和电场一样，描述磁场强弱和方向的物理量是磁感应强度，磁感应强度B是一个矢量。B的大小表示磁场的强弱，B的方向表示磁场的方向。物理学中规定，在磁场中的任意一点，小磁针北极的受力方向，亦即小磁针

3、静止时北极所指的方向为该点的磁场方向。磁场的方向可以形象地用磁感线来表示，在磁场中画一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向上，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线不会相交，也不会相切，磁感线永远是闭合曲线，在条形磁铁产生的磁场中，处于磁铁纵向对称轴上的磁感线从N极出来指向无穷远，S极一侧的磁感线则由无穷远指向S极，我们认为无穷远处是一点。⑵磁感应强度的大小①磁感应强度的定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度的乘积IL的比值叫做磁感应强度。②定义式：B=③单位：在国际单位制中，磁感应强度单位是特斯拉，符号用“T”表示

4、。由定义式可知：1T=1N/(A·m)。四.磁场对通电直导线的作用安培力左手定则1.安培力的大小安培力的大小可用公式来计算　　　　F=BIL这个公式的适用条件是：磁场必须是匀强磁场，通电直导线必须和磁场方向垂直。在非匀强磁场中，此公式适用于很短的一段通电导线。如果在匀强磁场中，通电直导线和磁场不垂直，则要将磁场B分解为和IL平行分量和垂直分量，其中B的垂直分量和IL之间的作用力仍可用此公式计算(当然将L分解为和B平行及垂直的两个分量亦可)。2.安培力的方向安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，或者说安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面，这一结果同样适用

5、于导线和磁场不垂直的情况。通电直导线所受的安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系可以用左手定则来判断。具体方法是：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电直导线在磁场中所受安培力的方向。5【难点突破】判定安培力方向以及物体在安培力作用下的运动方向的几种常用方法：1.模型法“同向平行电流相互吸引”模型。“反向平行电流相互排斥”模型。“垂直电流转动至同向平行”模型。以上三种模型的受力图分别如图甲、乙、丙所示。各种比较复杂的直线电流受力情况都可以利用甲、乙、丙

6、三个模型来帮助分析、研究，使得问题简化。2.电流元受力分析法如果所研究的电流并非直线电流，这时可以把整段电流“分割”成很多段电流元，这样的电流元是可以看作直线电流的，先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力方向，并结合受力的对称性，从而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定运动方向。如图所示，一直线电流固定，电流方向竖直向下，在它右方有一悬挂于天花板上的环形电流，电流方向右视顺时针方向。那么环形电流如何运动呢？首先用右手螺旋定则判断出电流I1在它的右侧空间产生向外的磁场，再将环形电流以悬线方轴，分割成里外两段，并把这两段看成是“直线电流”，根据“同向平行电流吸引”与“反向

7、平行电流排斥”模型得到环形电流外侧受引力作用，内侧受斥力作用，因而俯视观察环形电流应该顺时针旋转。当旋转一个小角度后，由于磁感应强度B越往右越小，因而引力大于斥力，所以环形电流在旋转的同时还要被吸引左移。3.等效分析法等效观点是物理学常见的分析问题的出发点，环形电流可以等效为条形磁铁，磁铁也可以等效为环形电流。然后利用“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”以及“同向平行电流相互吸引”、“反向平行电流相互排斥”等结论就可以使问题大大简化。五.磁场对运动电荷的作用带电粒子在匀强磁场中运动1.磁场对运动电荷的作用——洛仑