第一讲磁场的描述磁场对电流的作用

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1、第十一章磁场考纲要求内容要求说明71.电流的磁场72.磁感应强度.磁感线.地磁场.73.磁性材料.分子电流假说74.磁场对通电直导线的作用.安培力.左手定则.75.磁电式电表原理76.磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力.带电粒子在匀强磁场中的运动77.质谱仪，回旋加速器IIIIIIIIII1.安培力的计算限于直导线跟B平行或垂直的两种情况2.洛伦兹力的计算限于v跟B平行或垂直的两种情况第一讲磁场的描述磁场对电流的作用教学目标：1.掌握电流的磁场、安培定则；了解磁性材料，分子电流假说2.掌握磁感应强度、磁感线，知道

2、地磁场的特点3.掌握磁场对通电直导线的作用，安培力，左手定则4.了解磁电式电表的工作原理5.能够分析计算通电直导线在复合场中的平衡和运动问题。教学重点：磁场对通电直导线的作用，安培力教学难点：通电直导线在复合场中的平衡和运动问题教学过程：一、基本概念1•磁场的产生⑴磁极周围有磁场。⑵电流周围有磁场（奥斯特实验）。安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。（但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的，因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。）⑶变化的电场在周围空

3、间产生磁场。1•磁场的基本性质磁场对放入其小的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。这一点应该跟电场的基本性质相比较。2•磁场力的方向的判定磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。因此在分析磁极和电流间的各种相互作用力的方向时，不要再沿用初屮学过的“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论（该结论只有在一个磁体在另一个磁体外部时才正确），而应该用更加普遍适用的：“同

4、向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，或用左手定则判定。3•磁感线⑴用来形象地描述磁场屮各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。（3）磁感线的物理意义①磁感线上任意一点的切线方向表示该位置的磁场方向，亦即小磁针在该位置时N极的受力方向，或小磁针在该位置静止时N极的指向。②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。磁感线密集处磁场强，稀疏处磁场弱。不可以认为有磁感线的地方就有磁场，没有

5、磁感线的地方就没有磁场。（4）要熟记常见的儿种磁场的磁感线:安堪定则涌电织线管的祓场XX安堆定躬K岐电浪的昭加班題线分右环形电溝的鶴场吃!5线分柘XXXXXXXXXX⑸磁感线的特点①磁感线为闭合曲线，无起点和终点。在磁通电頁导线周闱磁/°°XXX通电环行导线周罔磁体的外部磁感线由N极发出，冋到S极。在磁体的内部磁感线则由S极指向N极。②在稳定的磁场小，某一点只有惟一确定的磁场方向，所以两条磁感线不能相交。③磁感线也不相切。若磁感线相切，则切点处的磁场将趋近于无穷大，这是不可能的。问题思考：磁感线和电场线的关

6、系？比较项目磁感线电场线相似点意义用来形象地描述磁场方向和相对强弱而假想的线用来形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线方向线上某点的切线方向为磁场方向，也是磁针N极受力方向线上某点的切线方向为电场方向，也是正电荷受电场力的方向疏密表示场强弱特点在空间不相交除电荷外，在空间不相交不同点是闭合曲线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远处，不闭合（6）安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环形电流，人拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。1•磁感应强度B=—（条

7、件是匀强磁场屮，或A厶很小，并且厶丄B）oIL磁感应强度是矢量。单位是特斯拉，符号为T,1T=1N/（A-m）=lkg/（A-s2）常见的地磁场磁感应强度大约是0.3x10_4T〜0.7x1（T4T,永磁铁磁极附近的磁感应强度大约是10一汀〜ITo在电机的变压器铁芯中，磁感应强度可达0.8T〜1.4T。磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向即该点磁感线的切线方向定义为该点的磁感应强度的方向。2•磁通量如杲在磁感应强度为B的匀强磁场屮有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S,则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量，用

8、。表示。（妇BS）。是标量，但是有方向（进该面或出该面）。单位为韦伯,符号为WbolWb=lT-m2=lV-s=lkg-m2/（A-s2）o可以认为穿过某个而的磁感线条数就表示磁通量。在匀强磁场磁感线垂直于平血的情况下，B=0/S,所以磁感应强度又叫磁通密度。在匀强磁场中，当B与S的夹角为Q时，有。二BSsin。。二、安培力（磁场对电流的作用力）1•安培力方向的判定左手定则⑴用左手定则便开左壬-使犬