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1、第一节 磁现象和磁场 一 磁现象 1 我们的祖先发明指南针 对世界文明产生重大影响 2 现代人好比被 磁海 包围 3 生物磁性的研究为人类开辟了崭新的视野 地球也有磁性 地球的地理的南北极与 地磁的N S极相反 二 电流的磁效应 表明通电导线周围存在磁场 奥斯特实验 三 磁场 1 磁场 磁体周围 电流 运动电荷 周围存 在磁场 磁极与磁极间存在相互作用 磁极与电流间存在相互作用 通过磁场实现 2 磁场的基本性质 对磁体和电流有力的作用 四 磁性的地球 1 地球是一个巨大的 磁体 2 地球周围空间存在 的磁场叫地磁场 3 地磁的北极在地理 的南极附近 地磁的南 极在地理的北极附近 a 地理的南北
2、极与地磁的南北极刚好相反 b 赤道上空的磁感线 水平 指向地理北极 c 北半球磁感线 倾斜向下 南半球 倾斜向上 d 两极 北极竖直向下 南极竖直向上 第二节 磁感应强度 磁场的基本性质 对放入磁场的磁极和电流有力的作用 不同的磁场对物体 如钢铁 的作用力的大小显然是不同的 同一磁场的不同位置对同一物体的作用力的大小也不同 说明 不同的磁体或者同一磁体周围的不同位置 磁场的强弱也可能 不同 那如何表示磁场的这种强弱呢 为了反映磁场的基本特性 我们引入一个新的 物理量 磁感应强度 一 磁感应强度的方向 小磁针北极受力的方向 也即小磁针静止时北极所指的 方向 就是那一点的磁场方向 对于磁场强弱的描
3、述 磁感应强度的定义 能不 能采用类似电场强度的定义方法 对于 磁荷 事实上是磁单极子是否存在 物理学家们经过了大量的努力去寻找 但事实情 况是 到目前为止 还没有确切的信息显示它们是 存在的 所以这就给磁场强度的定义带来了一定的困难 于是 我们通过另一种途径去描述磁场的强弱 二 磁感应强度的大小 磁场对电流的作用力称为安培力 磁场除了对磁体有作用之外 还对什么有作用 单位磁荷受力来定义磁场既然不方便 我们 可不可以用 单位电流受磁场力的大小 来定义 磁场的强弱呢 决定安培力大小的因素有哪些 1 与电流的大小有关 垂直于磁场方向的通电直导线 受到磁场的作用力的大小与 导线中的电流大小有关 2
4、与通电直导线在磁场中的长度有关 垂直于磁场方向的通电直导线 受到磁场的作用力的大小 与通电直导线在磁场中的长度有关 3 与直导线在磁场中的放置方向有关 研究证明 同样长度 同样强度的电流 方向不同时 所 受的磁场力也是不同的 当电流垂直磁场时 所受的磁场力 最大 磁感应强度 总结以上实验现象 用L表示导线的长度 用I表示电流 保持电流与磁场方向垂直 通电导线所受安培力大小F IL 安培力F与电流和导线长度的乘积IL的比值在磁场中的 同一个位置保持不变 在不同位置一般是不同的 且与放入 的通电导线无关 它反映了磁场本身的特性 于是我们就把这个比值定义为磁感应强度 B 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I和导线L的乘积的比值叫通电导线所在处的磁感应 强度 定义式 几点说明 B大小由磁场本身及空间位置决定 与通电导线的电流I 长度L 磁场力F无关 公式成立条件为通电导线垂直于磁场放置 磁感应强度B是矢量 B的国际单位是特斯拉 简称特 符号 T 磁感应强度
