高二物理 磁场问题归纳知识精讲 粤教版选修3-1

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1、高二物理磁场问题归纳粤教版选修3-1【本讲教育信息】一.教学内容：磁场问题归纳二.学习目标：1、掌握电流磁场方向的判断方法。2、重点掌握几种常见的磁感线的分布特点及安培定则的应用。3、掌握磁感应强度的概念及其矢量性特点。考点地位：本节内容是高中磁场理论的基础，涉及了高中阶段各种常见的典型的磁场分布及其特点、地磁场的分布特点、磁场的叠加等，这些内容的深刻把握，对于处理磁场问题中的综合问题有很好的作用。近几年的高考中，突出的考查磁场的基本概念，如电磁感应强度的概念，安培定则等，出题形式主要以选择或填空的形式出现。三.重

2、难点解析：1.磁场（1）定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体、磁体和电流、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场。（2）磁场的基本性质：对放入其中的磁体和电流产生力的作用。（3）磁场的产生：①磁体能产生磁场；②电流能产生磁场。（4）磁场的方向：注意：小磁针北极（N极，指北极）受力的方向即小磁针静止时北极所指方向，为磁场中该点的磁场方向。说明：所有的磁作用都是通过磁场发生的，磁场与电场一样，都是场物质，这种物质并非由基本粒子构成。2.电流的磁场（1）电流对小磁针的作用1820年，丹麦物理学

3、家奥斯特发现，通电后，通电导线下方的与导线平行的小磁针发生偏转。如图所示。（2）电流和电流间的相互作用有互相平行而且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时，观察发生的现象是：同向电流相吸，异向电流相斥。小结：磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的，故电流能产生磁场。3.磁感线（1）磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线。其疏密反映磁场的强弱，线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。9（2）磁感线的特点：①在磁体外部，磁感线从北极发出，进入南极；在磁体内

4、部由南极回到北极。②磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向在过该点的磁感线的切线上。③磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。（3）熟记几种常见磁场的磁感线的分布。如：条形磁铁、通电直导线、圆形电流、通电螺线管等。说明：磁感线是为了形象地研究磁场而人为假设的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线。实验时利用被磁化的铁屑来显示磁感线的分布情况，只是研究磁感线的一种方法，使得看不见、摸不着的磁场变得具体形象，给研究带来方便；但是，绝不能认为磁感线是由铁屑排列而成的。另外，被磁化的铁屑所显示的磁感线

5、分布仅是一个平面上的磁感线分布情况，而磁铁周围的磁感线应该分布在长、宽、高组成的三维空间内。4.安培定则（右手螺旋定则）（1）定义：用右手握住导线，让伸直的大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。如图所示。（2）安培定则的拓展①环形电流的磁场：如图所示。由（甲）图过渡到（乙）图。四指绕向为电流方向，则拇指方向即为环形电流中心轴线上磁感线方向。②通电螺线管的磁场，如图所示。（3）通电螺线管：右手握住螺线管，四指环绕电流方向，拇指方向即为螺线管内磁感线的方向。5.三种常用的电流磁场的

6、特点及画法比较（1）直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱，画法如图所示。9（2）通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场，画法如图所示。（3）环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图所示。注意：磁场是分布在立体空间的，要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面的画法，以备解题时需要。这是本节内容的重点和难点。在学习磁场的过程中可与电场对比着进行掌握。同时要注意磁感线与电场线之间的区别。6.关于地磁场地球本身就是一个大磁体，具有以下几个特

7、点：（1）地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近，磁感线分布如图所示。地磁S极地磁N极（2）地磁场B的水平分量（）总是从地球南极指向北极，而竖直分量（）则南北相反，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，距离地球表面相等的各点，磁场强弱程度一致，且方向水平向北。（4）地球上的人类和某些生物常利用地磁来确定方向。【典型例题】问题1：电流磁场方向的判定问题：91.（2002年上海）如图所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。其工作原理类似打点计时器，当电流从电磁铁的接线柱a流入，

8、吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是（）。A.电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B.电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C.电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D.电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极解析：当电流从a端流向电磁铁时，据右手螺旋定则，测出电磁铁的上端为S极，此时能吸引小磁铁向下运动，故说明小磁铁的下端为N极。答案：D变式1、考题2