1、第八章磁场立体设计走进新课堂第八章磁场立体设计走进新课堂1了解磁现象，知道磁感应强度和磁通量2会用磁感线描述磁场，掌握常见的几种磁场3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4认识洛伦兹力，掌握洛伦兹力方向的判断和大小的计算，了解电子束的磁偏转原理及其在科学技术中的应用5认识电磁现象的研究在社会发展中的作用第八章磁场立体设计走进新课堂高考一般不侧重对基本概念(磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量等)的考查，本部分知识大多在综合题中作为重要的、甚至关键的基础知识呈现磁场的基本性质是进一步研究磁现象的基础，所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握熟悉典型磁场磁感线的空间分布和两个
2、定则的应用是本部分复习的重点第八章磁场立体设计走进新课堂第八章磁场立体设计走进新课堂第八章磁场立体设计走进新课堂1磁场(1)基本性质：磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用(2)磁场的方向：物理学中把小磁针静止时所指的方向或小磁针在磁场中任一点时的受力方向，规定为该点处磁场的方向N极N极第八章磁场立体设计走进新课堂(3)安培定则判定直线电流的方向跟它所产生的磁场的方向之间的关系时，安培定则表述为：握住导线，让伸直的拇指所指的方向与方向一致，弯曲的四指所指的方向就是环绕的方向判定环形电流和通电螺线管的电流方向与其磁感线方向之间的关系时，统一表述为：让右手弯曲的四指所指的方向与方向一致，
3、伸直的拇指所指的方向就是环形导线(或通电螺线管)上磁感线的方向(4)磁场的产生：由运动的电荷产生右手电流磁感线环形电流轴线第八章磁场立体设计走进新课堂2磁场的描述(1)磁感应强度磁感应强度是描述磁场和的物理量在磁场中磁场方向的通电直导线，所受的跟和的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B表示(2)磁感线：磁感线是在磁场中画出的一些有方向的，这些上每一点的磁场方向都在该点的切线方向上强弱方向垂直于安培力F电流I导线长度L特斯拉T曲线曲线第八章磁场立体设计走进新课堂(3)磁通量定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向的平面，面积为S，则磁感应强度B与面积S的乘积叫做穿过这
4、个面的，简称磁通，用字母表示磁通量是量定义式：；单位是韦伯，符号为，1 Wb1.垂直磁通量标BSWbTm2第八章磁场立体设计走进新课堂3匀强磁场(1)概念：磁感应强度的处处相同的磁场叫匀强磁场(2)特点：匀强磁场的磁感线是一些直线大小、方向间距相同的平行第八章磁场立体设计走进新课堂考点一对磁感线的理解1磁感线是假想的曲线，实验中虽然能用铁屑来模拟磁感线的形状，但磁感线实际并不存在2磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密表示磁场较强，磁感线较疏表示磁场较弱3磁场中任意两条磁感线都不相交4磁感线是闭合曲线，在磁体的外部是从N极到S极，在内部则是由S极回到N极(这点与电场线不同)第八章磁场立体设计走
5、进新课堂【技巧提示】磁感线的疏密能形象地表示磁场的强弱，但应注意：(1)只有在同一幅图中才能根据磁感线的疏密判定各处磁场强弱，在不同的图中不能根据磁感线疏密判定磁场的强弱(2)没有画磁感线的地方并不一定没有磁场第八章磁场立体设计走进新课堂【案例1】下列关于磁场和磁感线的描述，正确的是()A磁感线从磁体的N极出发，到磁体的S极终止B将自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管磁场的北极C磁感线的方向就是磁场方向D两条磁感线的空隙处不存在磁场【解析】磁感线与电场线不同，它是一条闭合曲线，在磁体的外部由N极到S极，而在磁体的内部则由S极到N极故选项A不正确第八章磁场立体设计走进新课堂螺线管
6、内部的磁感线和条形磁铁相似，是由S极到N极的，即磁场方向也是从S极指向N极，所以放置其中的小磁针N极必然是指向磁场方向，即螺线管的北极故选项B正确只有磁感线是直线时，磁感线的方向才与磁场方向一致；如果磁感线是曲线，则某点的磁场方向是用该点的切线方向来表示的所以选项C不正确磁感线是为研究问题方便而假想的曲线磁场中磁感线有无数条，故两条磁感线之间是否有空隙，是否存在磁场等类似的问题是毫无意义的选项D不正确【答案】B第八章磁场立体设计走进新课堂【即时巩固1】下列关于磁感线的说法正确的是()A磁感线是磁场中实际存在的线B条形磁铁的磁感线只分布于磁铁外部C当同一空间中存在几个磁场时，磁感线有可能相交D磁
7、感线上某点的切线方向就是放在此处的小磁针N极受力的方向【解析】磁感线是为了研究磁场而假想出来的有方向的曲线，并不是实际存在的，A错条形磁铁磁感线是闭合的曲线，B错磁感线不可能相交，C错【答案】D第八章磁场立体设计走进新课堂考点二 常见的磁场的特点及其磁感线1条形磁铁和蹄形磁铁的外部磁场分布(如图所示)第八章磁场立体设计走进新课堂2直线电流的磁场(1)特点：无磁极、非匀强，距导线越远处磁场越弱(2)画法：如图所示第八章磁场立体设计走进新课堂3环形电流的磁场(1)特点：两侧分别是N极和S极，离圆环越远，磁场越弱(2)画法：如图所示第八章磁场立体设计走进新课堂4通电螺线管的磁场(1)特点：两端分别是
8、N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场，类似于条形磁铁的磁场(2)画法：如图所示第八章磁场立体设计走进新课堂5应用安培定则(右手螺旋定则)时需注意的事项(1)分清“因”和“果”在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”电流方向；四指指“结果”磁场环绕方向在判定环形电流的磁场方向时，四指指“原因”电流环绕方向；大拇指指“结果”环内沿中心轴线的磁场方向(通电螺线管的N极)第八章磁场立体设计走进新课堂安培定则应用中的因果关系可表示如下：(2)其他形状的电流(如矩形、三角形等)的磁场：从整体效果上可等效为环形电流的磁场，优先采用安培定则判定第八章磁场立体设计走进新课堂【案例2】（2011全国新
9、课标）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）【解析】地磁场是从地理的南极附近出来，进入地理的北极附近，除两极外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量，由安培定则，环形电流外部磁场方向向北可知，B正确.A图地表上空磁场方向向南，故A错误.C、D在地表上空产生的磁场方向是东西方向，故C、D错误.【答案】B第八章磁场立体设计走进新课堂【即时巩固2】有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点处所产生的磁场的方向是沿()Ay轴正方向 By轴负方向Cz轴正方向Dz轴负方向第八章磁场立体设计
10、走进新课堂【解析】电子流沿x轴正方向高速运动，相当于电流沿x负方向依据安培定则可得：在z轴上的P点处所产生的磁场方向沿y轴正方向所以，本题的正确选项为A.【答案】A第八章磁场立体设计走进新课堂考点三 对磁感应强度的理解1磁感应强度由磁场本身决定，跟在该位置放入导体长度L、电流I及导线受到的磁场作用力均无关，与是否放通电导体也无关第八章磁场立体设计走进新课堂4磁感应强度的方向不是通电导线所受磁场作用力的方向，而是与作用力的方向垂直5磁感应强度B与电场强度E的比较电场强度E是描述电场性质的物理量，磁感应强度B是描述磁场性质的物理量现将这两个物理量比较如下：第八章磁场立体设计走进新课堂由上表可以看出
11、，磁感应强度和电场强度有很多相似之处，但更应注意两者的区别：电场强度的方向和电荷受力方向相同或相反，而磁感应强度的方向和电流受力方向垂直第八章磁场立体设计走进新课堂【案例3】（2011全国理综）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1 I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是（）A.a点B.b点C.c点D.d点第八章磁场立体设计走进新课堂【解析】由安培定则画出a、b、c、d的磁感线的分布图，由图可知a、c两点的磁场方向相反，当B1=B2时该点处的磁感应强
12、度可能为零，又I1 I2，故该点距I1距离应比 I2大，故C正确，A、B、D均错误.【答案】C第八章磁场立体设计走进新课堂【即时巩固3】三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的有()AO点处实际磁感应强度的大小为B第八章磁场立体设计走进新课堂【答案】B第八章磁场立体设计走进新课堂考点四 对磁通量BS的理解1BS只适用于B与S垂直的情况若B与S的方向间的夹角为，则有BScos，可理解为B(Scos)，即等于B与S在垂直于B的方向上的分量的乘积；也可理解为(Bcos)
13、S，即等于B在垂直于S的方向上的分量与S的乘积2S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积3多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数是多少，穿过线圈的磁感线条数都相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小第八章磁场立体设计走进新课堂4合磁通量问题：若某个平面内同时存在不同方向和强度的磁场，当计算这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，则反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和为这个平面内的磁通量第八章磁场立体设计走进新课堂【案例4】如图所示，环形导线套在条形磁铁的中心位置若增加环形导线长度，使环内面积增大，则穿过环形导线的磁通量将怎样变化？第八章磁场立体设计走进新课堂【解析】环形导线围绕的面积内有两个方向的磁场磁铁内部的磁场和外部的磁场它们各自产生正负不同的磁通量，总的磁通量等于两者的代数和当增大环形导线所围面积时，内磁场的磁通量不变，而外磁场的磁通量增加，故两者的代数和即总磁通量应减小【答案】磁通量将减小第八章磁场立体设计走进新课堂【即时巩固4】如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处、半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直于线圈平面若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()ABR2BBr2CnBR2DnBr2【答案】B第八章磁场立体设计走进新课堂
