教师版第一课磁现象磁场磁感应强度(胡)

菁锐学校学科教师讲义1第一课磁现象磁场磁感应强度(胡)【考纲说明】1、了解磁场、磁感应强度、磁感线；2、了解通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；3、本部分在高考中占5分左右。【趣味链接】电磁铁与门铃早在战国时期,我们的祖先就发明了指南针．自那以后,人类就开始利用磁的性能为人类服务了．但是,在十七世纪以前,人们并不知道电和磁之间有什么关系,只是在一次偶然的事件中,人们发现电可以生磁．在十七世纪的时候,有一天,狂风大作,雷电交错,一家皮鞋作坊不幸被雷电袭击．暴风雨过后,作坊主回到作坊里,他很惊奇地发现,鞋钉和缝针都粘到铁锤和砧子上去了,就象磁石能把钉子和钉吸起来那样．当时科学家仔细地研究了这一奇怪的现象,发现这种现象是雷电使铁锤和砧子等磁化所造成的．后来,人们就把电线绕到铁块上,制成了电磁铁．到了十九世纪,法拉第用实验证明；电可以产生磁,磁也可以产生电．从此,科学家们把电和磁完全联系起来了．电磁铁具有广泛的应用,最早也是最简单的一种应用可能要数电铃了．下图是一张简单的电铃结构图,主要部件是一个马蹄形电磁铁,电磁铁上有一块衔铁,它和弹簧片相连接；衔铁的一端有一个小锤,锤和铃盖之间有一个小空隙．按钮就是电铃的开关,按下按钮接通电流,铁芯被磁化,将衔铁向下吸,小锤就会碰击铃盖,发出叮呤的声音．在衔铁被吸向下的同时,接触螺钉与弹簧片断开,电流中断,电磁铁失去磁性,衔铁又被弹回原处,电流再次接通,小锤又敲击一下铃盖．这样,在按下电钮期间,清脆的门铃声就响个不停了．当然,随着技术的发展,五花八门的电铃就应运而生了．电磁铁的应用相当广泛,例如,你每天都能欣赏到美妙的音乐,还得靠电磁铁这玩艺儿呢,因为电视机,收音机等的扬声器中,就是由一块电磁铁和一个小振片来产生动听的声音的．在电话、电报和自动控制装置,电磁铁充当其中的主要角色．工厂里有个｀大力士＇就叫电磁起重机,它能搬动成吨重的大铁块．【知识梳理】菁锐学校学科教师讲义2【知识网络】【必备知识及规律】一.磁现象的电本质一切磁场起源于运动电荷.一切磁现象是运动电荷周围磁场间的相互作用.二.磁场磁体、电流、运动电荷周围都存在着磁场.要点强化基本性质：对处于磁场中的磁体、电流和运动电荷会有磁场力的作用.磁体、电流和运动电荷间的作用力是通过磁场来传递的.磁场的方向：在磁场某处，小磁针北极的受力方向或小磁针静止时北极的指向好该处磁场的方向.永磁体运动电荷电流安培分子电流假说磁场ILFB磁感线磁场对电流的作用安培力：BILF方向：左手定则磁场对运动电荷的作用洛伦兹力：qvBF方向：左手定则洛伦兹力不做功带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动rvmrmqvB22BqmvrBqmT2带电粒子在复合场中的运动菁锐学校学科教师讲义3地磁场和条形磁铁的磁场相似，其特点地磁场的N极在地球地理南极附近，S极在地球地理北极附近，磁感线分布如图所示：地磁场B的水平分量（xB）总是从地球地理南极指向地球地理北极（地球外部）；而竖直分量（yB），在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度度相等，且方向水平向北.三.磁感线定义在磁场中画一些有向曲线，曲线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向.要点强化⒈磁感线是形象描述磁场的磁感应强度分布情况的一组曲线，不是真实存在的曲线.⒉磁感是闭合的，如通电螺线管，每条磁感线在管外都是从N极发出再加到S极，在管内从S极指向N极而闭合.在管内磁感线是互相平行、等间距的.（注意与电场线的区别，电场线不闭合，它是从正电荷或无穷远发出终止于负电荷或无穷远.）⒊任何两条磁感线都不相交.⒋磁感线上某一处切线方向表示该处磁感应强度的方向.⒌磁感线疏密程度表示磁感应强度的大小.磁感线密的地方磁感应强度大.四.安培定则⒈内容对直线电流的安培定则用右手握住导线，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对通电螺线管的安培定则用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向.⒉要点强化：特点立体图截面图直线电流的磁场无磁极、非匀强距导线越远处磁场越弱.菁锐学校学科教师讲义4通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场环形电流的磁场环形电流的两侧是N极和S极且离圆环中必越远，磁场越弱五.磁感应强度定义在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值叫做在该处的磁感应强度.用符号B表示.公式单位ILFB特（T）要点强化⒈B是矢量，大小用ILFB表示，方向即为该点磁场方向.⒉ILFB是定义式，不是决定式.B的大小和方向由磁场本身决定，与该处放不放通电导线无关.⒊匀强磁场.在某一区域里，磁感应强度的大小和方向都相同，这个区域就叫做匀强磁场.匀强磁场的磁感线是互相平行的直线.如通电螺线管内部磁场为匀强磁场，两个正对磁极的中间部分也为匀强磁场.【经典例题】1．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它在每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止C．磁感线就是细铁屑连成的曲线D．磁场中某点磁感线的切线方向就是电流在该点的受力方向1．A【解析】试题分析：磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它在每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致，A正确；磁感线是闭合的，在磁体的外部从磁铁的北极出发，到南极终止，内部是从S极到N极，B错误；磁感线是不存在的，C错误；磁场中某点磁感线的切线方向表示该点的磁场方向，电流在该点的受力方向与磁场方向垂直，D错误。考点：本题考查磁感线。2．如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的形响，则()菁锐学校学科教师讲义5A．小磁针保持不动B．小磁针的N将向下转动C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动2．C【解析】试题分析：由安培定则知，通电直导线在下方产生的磁场方向垂直直面向里，而磁场方向即小磁针静止时N极指向，故小磁针N极会垂直纸面向里转动，选项C正确，其余错误。考点：通电直导线磁场安培定则3．如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是()A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝ΦcB．BaBbBc，ΦaΦbΦcC．BaBbBc，ΦaΦbΦcD．BaBbBc，Φa＝Φb＝Φc3．C【解析】试题分析：靠近螺线管的地方磁场强，由图知，a、b、c三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系为BaBbBc；三个小圆环的面积相同，根据磁通量的定义可知，ΦaΦbΦc，所以A、B、D错误；C正确。考点：本题考查磁感应强度、磁通量4．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是()A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的C．由B=ILF可知，某处磁感应强度大小与放入该处的通电导线IL乘积成反比D．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零4．AB【解析】试题分析：为形象描述磁场的强弱和方向，引入磁感线，磁感线上一点的切线方向为该初磁场的方向，所以A正确；磁场对放入其中的磁体由力的作用，即磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，故B正确；磁感应强度由磁场自身决定于电流元无关，所以C错误；若通电导线的方向平行与磁场方向，虽磁感应强度不为零，但导线受磁场力为零，所以D错误。考点：本题考查磁感线、磁感应强度及安培力。5．如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同，方向如图示的电流，ac垂直于bd，且ab=ad=ac，则a点处磁感应强度B的方向为（）菁锐学校学科教师讲义6A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里C．沿纸面由a向dD．沿纸面由a向c5．C【解析】试题分析:直导线b在a点产生磁场与直导线d在a点产生磁场方向相反，大小相等．则合磁场为零；而直导线c在a点产生磁场，方向从b指向d，即为沿纸面由a指向d，故选C．考点：磁感应强度6．用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象（）A.永久磁铁的磁场B.直线电流的磁场C.环形电流的磁场D.软铁棒被磁化的现象6．AD【解析】试题分析：安培提出的分子环形电流假说，解释了为什么磁体具有磁性，说明了磁现象产生的本质，故A正确；直线电流的磁场与环形电流的磁场是由自由电荷的定向运动形成的，即产生磁场的不是分子电流，故安培的分子环形电流假说不可以用来解释直线电流与环形电流的磁场．故BC错误；安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流--分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体．未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性．故D正确．考点：本题考查安培分子电流假说。【课堂练习】1．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则()A．甲有磁性，乙无磁性B．甲无磁性，乙有磁性C．甲、乙都有磁性D．甲、乙都无磁性1．A【解析】磁体具有磁性，能够吸引铁磁性一类的物质，磁体各个部分的磁性强弱不同，条形磁体两端的磁性最强，叫做磁极，中间的磁性最弱，几乎没有．当铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，两者互相吸引，说明甲是磁体，具有磁性；把铁棒乙的一端靠近铁棒甲的中部，两者不能相互吸引，说明乙不是磁体，没有磁性2．首先发现电流磁效应的科学家是()A．安培B．库仑C．奥斯特D．法拉第2．C【解析】1820年奥斯特发现导线通电后其下方与导线平行的小磁针发生偏转之前，安培、库仑等人都认为磁与电完全菁锐学校学科教师讲义7是两回事，故选C3．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是()A．直导线中电流方向垂直纸面向里B．d点的磁感应强度为0C．a点的磁感应强度为2T，方向向右D．b，d两点的磁感应强度相同3．C【解析】试题分析：由题，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外．故A错误．通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上，则d点感应强度为 2T，方向与B的方向成45°斜向上，不为零．故B错误．通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右，则a点磁感应强度为2T，方向与B的方向相同．故C正确．由上知道，通电导线在b点产生的磁感应强度大小为1T，由安培定则可知，通电导线在b处的磁感应强度方向竖直向下，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，b点感应强度为 2T，方向与B的方向成45°斜向下．故D错误．4．下列说法中正确的是（）A．磁感线是磁场中客观存在的B．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止C．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的D．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于FIL4．C【解析】试题分析：磁感线是为了形象描述磁场的强弱与方向，引入的假象的曲线，不是客观存在，故A错误；磁感线是封闭的曲线，在磁体外部从N到S，内部从S到N，所以B错误；磁体的周围存在磁场，磁场对放入其中的磁体由力的作用，即磁体间的相互作用是通过磁场实现的，所以C正确；当电流元与磁场垂直时，F=BIL，若不垂直时，F=BILsinθ，其中θ为电流元与磁场方向的夹角，所以D错误。5．关于静电场和磁场的说法，正确的是（）A．电场中某点的场强与试探电荷的电荷量成反比B．电场中场强越大的