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《第23单元 磁场 磁场对电流的作用力.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一、磁场及其描述1.磁体和电流的周围空间存在磁场,磁场的基本性质是对放入其中的磁体及电流产生力的作用.2.奥斯特电流磁效应实验,说明电流的周围存在磁场,电现象和磁现象有密切的联系.3.当电流方向相同时,相互吸引;当电流方向相反时,相互排斥.4.磁场的方向:小磁针静止时N极所指的方向与小磁针所在处磁场方向相同.5.磁感应强度:表征磁场强弱和方向的物理量.(1)定义:垂直于磁场放入一小段通电直导线,导线所受磁场力F跟导线长度L和电流I的乘积的比值,叫做导线所在处的磁感应强度.(2)定义式:B=.(3)单位:特斯拉,简
2、称特,1T=1N/(A·m).(4)磁感应强度是矢量,方向与磁场的方向相同.6.磁感线:在磁场中画出的一些有方向的曲线,这些曲线上每点的切线方向都和该点的磁感应强度(或磁场)方向一致.磁感线是不相交的闭合曲线,其疏密表示磁场的强弱.常见的几种典型磁场的磁感线如图所示.7.安培定则:判断电流产生的磁场方向的依据.(1)直线电流的磁场:用右手握住导线,让大拇指和电流方向一致,环绕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的磁场:用右手握住环形电流(螺线管),让环绕的四指和电流方向一致,大拇指所指
3、的方向就是圆环(螺线管)轴线上磁场的方向.二、磁通量和磁通密度1.磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,该平面的面积S与磁感应强度B的乘积叫做穿过这个面的磁通量,简称磁通.公式:Φ=BS.磁通量的单位是韦伯,符号Wb.1Wb=1T·m2.2.磁通密度:由Φ=BS得B=Φ/S,这表示磁感应强度在数值上等于穿过单位面积的磁通量,因此常把磁感应强度叫做磁通密度.根据磁感线的意义,穿过单位面积的磁感线条数可以形象地表示磁感应强度的大小.三、磁场对电流的作用力——安培力1.安培力的方向:安培力的方向跟B、I方向
4、间的关系可以用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,让磁感线穿过掌心,并使伸开的四指指向电流方向,大拇指所指的方向就是安培力的方向.2.安培力的大小:安培力与导线在磁场中的放置方向(位置)有关,若I∥B时,安培力为零;若I⊥B时,安培力最大.当I与B之间的夹角为θ时,安培力的计算公式是F=BILsinθ.如何判断两根靠近的平行直导线之间相互作用力的方向?思考感悟提示可判断,反向电流互相排斥.提示:如图所示,当AB和CD两根导线中通入相同方向的电流时,先研究AB所受的安培力.根
5、据安培定则画出CD产生的磁场方向,由左手定则判断AB受到的安培力指向CD;同理,画出AB产生的磁场方向,由左手定则可判知CD受到的磁场力指向AB,即两同向电流互相吸引.同理对磁场性质的描述1.磁感应强度的意义及含义:磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,是用比值法来定义的,公式为B=.磁感应强度在数值上等于垂直于磁场放入单位长度、且通有单位电流的导体所受的磁场力.理解磁感应强度要注意:(1)磁感应强度是矢量,其方向与电流所受力的方向垂直;(2)电流元必须垂直于磁场方向放置;(3)磁场中某点的磁感应强度是由磁场本
6、身决定的,与通电导线的受力及方向都无关.要点一磁感应强度是矢量,当空间同时存在多个源电流时,某点的磁感应强度要按照矢量合成的平行四边形定则求合矢量(类似于电场强度的叠加).(2012·山东潍坊)如图所示,a、b两根垂直纸面的直导线通有等值的电流,两导线旁有一点P,P点到a、b距离相等.关于P点的磁场方向,以下判断正确的是( )A.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸里,则P点的磁场方向向右B.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸里,则P点的磁场方向向左C.a中电流方向向纸里,b中电流方向向纸外,则P点的磁
7、场方向向右D.a中电流方向向纸里,b中电流方向向纸外,则P点的磁场方向向左思维导引①怎样判断直线电流的磁场方向?②若a中电流向外,b中电流向里,如何确定P点的磁场方向?解析答案试解:AD解析:若a中电流向外,b中电流向里,如图所示,根据安培定则画出a中电流和b中电流各自产生的磁场B1、B2的方向,由矢量合成时的平行四边形定则知,P点的磁场方向向右,A项正确;同理可判断D项正确.感悟提升:能够在一个平面内画出磁场方向和电流方向是求解此类题的关键.由于B、I、F三个量的方向不在同一个平面内(当B⊥I时,B、I、F互相
8、垂直),要理解它们之间的方向关系是比较困难的.因此要学会画图的基本方法和技巧,把垂直于纸面的量用“·”或“×”表示,学会将立体图用平面图来表达.1.(2011·全国新课标)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:根据地磁场的分布可知,地磁南极在地理北极附近,而
