选修3-1第三章 磁场知识点.doc
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1、第三章 磁场(一)磁场1、磁场是磁极、电流周围存在的一种特殊物质。2、磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针北极的受力方向就是那一点的磁场方向。3、磁场的基本特性:磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有力的作用。4、磁现象的电本质:最早揭示磁现象电本质的假说是安培分子电流假说。分子电流排列由无序到有序称为磁化,分子电流排列由有序变为无序称为退磁,磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。(二)磁感应强度(B)1、定义:(1)在磁场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L的乘积IL的比值叫磁感应强度。(2)穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线的条数等于该处的磁感应强度
2、。2、定义式:,式中F为I与磁场方向垂直时的磁场力,此时磁场力最大,I与磁场平行时,磁场力为0。3、方向:小磁针静止时北极所指方向,即该点磁场方向,不是电流元所受的安培力方向。4、单位:1T=1N/Am(三)磁感线1、定义:在磁场中画一系列有向曲线,这些曲线上每一点的切线方向,表示该点的磁场方向,曲线的疏密能定性地表示磁场的强弱,磁感线都是闭合曲线。2、安培定则:对于通电直导线:右手大拇指指向通电直导线的电流方向,四个弯曲的手指方向代表磁场的环绕方向。对于环形电流和通电螺线管,右手大拇指代表穿过中轴线的磁场方向,四个弯曲的手指方向代表电流环绕方向。3、三种常用的电流磁场的特点及画法比较(1)直
3、线电流的磁场:(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。(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。(四)磁通量1、概念:穿过某一垂直于磁场的面积S的磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁通量,符号标量。2、磁通量的计算(1)公式:=BS(2)适用条件:匀强磁场。S是垂直于磁场并在磁场中的有效面积。(3)单位:韦伯1wb=1Tm2(4)当磁感线不是垂直,而是与某一面积S的法线为角时,应先将该面积在垂直于磁场方向上投影S,穿过S和穿过S的磁感线相等,这种情况下的磁通量为=BScos。(五)地磁场的主要特点地球的磁场和条形磁体的磁场相似,其主要
4、特点有三个:1、地磁场的N极在地球南极附近。S极在地球北极附近。2、地磁场B的水平分量Bx总是从地球南极指向北极,而竖直分量By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,磁感应强度相等,且方向水平向北。磁场对电流和运动电荷的作用(一)1、安培力:磁场对电流的作用力2、磁感应强度(条件是匀强磁场中,或L很小,并且LB )。磁感应强度是矢量。单位是特斯拉,符号为T,1T=1N/(Am)=1kg/(As2)3、安培力大小的计算 F=BLIsin(为B、L间的夹角)高中只要求会计算=0(不受安培力)和=90两种情况。4、安培力的方向左手定则:伸开
5、左手,使大拇指与其余四指垂直,并在同一平面内让磁感线垂直穿过掌心,四指指向电流方向,那么,大拇指所指的方向就是导体所受安培力的方向。5、安培力的应用(1)电动机(2)磁电式仪表根据通电导线在磁场中会受到安培力的作用这一原理制成的仪表,称为磁电式仪表。磁电式仪表的结构:磁电式仪表原理:由于磁场对电流的作用力方向与电流方向有关,因此,如果改变通过电流表的电流方向,磁场对电流的作用力方向也会随着改变,指针和线圈的偏转方向也就随着改变,据此便可判断出被测电流的方向。磁场对电流的作用力跟电流成正比,线圈中的电流越大,受到的作用力也越大,指针和线圈的偏转角度也越大因此,指针偏转角度的大小反映了被测电流的大
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