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1、 一 磁1 磁性 磁铁具有吸引铁 钴 镍等物质的性质 磁铁的这种性质叫做磁性 2 磁体 具有磁性的物体叫做磁体 3 磁极 磁体的各部分磁性强弱不同 磁性最强的区域叫磁极 任何磁铁都有两个磁极 一个叫S极 一个叫北极 N极 磁化 使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化 反过来 磁化后的物体失去磁性的过程叫退磁 二 磁场 对比电场学习1 磁场 磁体周围存在磁场2 磁场的基本性质 对磁体有力的作用同名磁极相斥 异名磁极相吸 3 作用过程 通过磁场实现 磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的 磁场和电场一样 是客观存在的 4 磁场的方向 规定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
2、一点的磁场方向 5 磁感线 1 定义 在磁场中画出一些有方向的曲线 在这些曲线上 每一点的切线方向 都跟该点的磁场方向相同 这样的曲线叫磁感线 磁感线的疏密表示磁场强弱 2 目的 为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线 蹄形磁体的磁感线 磁感线方向外部 从N极到S极 内部 从S极到N极 条形磁体的磁感线 5 磁感线 3 特点 a 磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向b 磁感线的疏密可以反映磁场的强弱c 磁感线是封闭曲线d 任何两条磁感线都不相交 蹄形磁体的磁感线 条形磁体的磁感线 同名磁极间 异名磁极间磁感线 空间立体图 磁感线与电场线的联系与区别 三 地磁场 1 定义 地球是个磁体 具有磁场
3、 叫地磁场 地磁场的分布大致上就像一个条形磁体 各地磁感线近似平行地面 三 地磁场 2 磁偏角 1 地球的地理南北极与地磁场的南北相反 2 地球的地理两极与地磁场的两极并不重合 磁针并非准确地指南或指北 有个夹角 叫地磁偏角 简称磁偏角 4 说明 宇宙中的许多天体都具有磁场 月球也有磁场 但月球不象地球那样有一个全球性的磁场 火星也没有全球性的磁场 所以火星上指南针不起作用 3 地磁场的磁感线分布图 1 分别用字母在图中空白处标出磁体的南北极2 确定磁场方向的方法是 将一不受外力的放入磁场中需测定的位置 当其在该位置静止时 它的N极的指向即为该点的磁场方向3 小磁针的指南指北性表明地球是一个
4、小磁针 大磁体 4 地理的是地磁的北南极 指南针并不指向地球的正南正北 其间有一个交角叫 在地球两极附近 地磁场的磁感应强度约为5 10 5T 而永久磁铁两极附近的磁感应强度约为0 5T 地磁场是非常弱的 5 关于磁感线的下列说法中 正确的是 磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线 磁感线上任一点的切线方向 都跟该点磁场的方向相同 磁铁的磁感线从磁铁的北极出发 终止于磁铁的南极 磁感线有可能出现相交的情况 南北极 磁偏角 B 7 下列说法正确的是 磁极间的相互作用是通过磁场发生的 磁场和电场一样也是客观存在的的物质 磁感线是实际存在的线 可由实验得到 磁感线类似于电场线 它总是从磁体的 极出发
5、终止于 AB 第2节电流的磁场 奥斯特实验 1820年奥斯特把一根导线平行在放在小磁针的上方 给导线通电时 小磁针发生了偏转 就象磁针受到磁铁的作用力一样 实验现象 通电直导线周围的小磁针发生偏转 实验结论 通电导线周围存在着磁场 即电流能够产生磁场 短片奥斯特实验 2 电流的磁场方向 电流的磁场方向和电流的方向有关 2 2电流的磁场 1 电流的磁效应电流能够产生磁场的现象 称为电流的磁效应 磁感线是围绕导线的一些同心圆 现象 靠近导线的磁感线比较密集 如果用小磁针来判定磁场的方向 可以得到下述方法 称为 安培定则 安培定則 右手握住导线 让伸直的拇指的方向与电流的方向一致 那么 弯曲的四指所
6、指的方向就是磁感线的环绕方向 电流方向 磁场方向 电流 垂直于纸面向外 电流 垂直于纸面向里 导线 末端 2 电流的磁场方向 2 2电流的磁场 直线电流的磁场方向可以用安培定则来判断 右手握住直导线 让伸直的拇指的方向与电流的方向一致 弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 电流的磁场方向和电流的方向有关 1 电流的磁效应电流能够产生磁场的现象 称为电流的磁效应 直线电流的磁场的几种图 立体图 安培定则 二 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致 伸直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向 通电螺线管的磁感线 也可用安培定则来判定 通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似
7、所以 我们可以把通电螺线管等效成一个条形磁铁 且大拇指的指向就是条形磁铁的N极 N 2 电流的磁场方向 2 2电流的磁场 直线电流的磁场方向可以用安培定则来判断 右手握住直导线 让伸直的拇指的方向与电流的方向一致 弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 电流的磁场方向和电流的方向有关 通电螺线管的磁场方向可用安培定则来判断 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 拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向 1 电流的磁效应电流能够产生磁场的现象 称为电流的磁效应 1 电流的磁效应 电流能在周围空间产生磁场 磁体不是磁场的唯一来源 2 电流磁场的方向 小结 判断方法 安培定则 电
8、流的磁场方向和电流的方向有关 磁场对通电导线的作用力 磁场对通电导线的作用力 精确的实验表明 通电导线在磁场中受到的安培力的大小 既与导线的长度L成正比 又与导线中的电流I成正比 即与I和L的乘积成正比 用公式表示为 F BILB是比例系数 在不同的磁场中 关系式F BIL都成立 1 同一磁场中F IL 比值相同 2 不同磁场中 比值一般不同 定义 当通电导线与磁场方向垂直时 通电导线所受的安培力F跟电流I和导线的乘积IL的比值叫做磁感应强度 用B表示 所以B反映了磁场本身的力的特性 描述磁场强弱和方向 称为磁感应强度 二 磁感应强度 也是由磁场本身决定 与放入的导线 电流无关 电场强度 由电
9、场本身决定 与检验电荷无关 即 在国际单位制中 磁感应强度的单位是特斯拉 简称特 国际符号是T 磁感应强度的方向规定为 小磁针N极 北极 的受力方向或小磁针静止时N极的指向 即该点的磁场方向 磁感应强度全面地反映了磁场的强弱和方向 B的一般大小 常见的地磁场磁感应强度约是3 10 5T 7 10 5T 永磁铁磁极附近的磁感应强度约是10 3T 1T 在电机和变压器的铁芯中 磁感应强度可达0 8T 1 4T 三 安培力的方向 左手定则 分析大量的实验结果可以发现 安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直 又跟电流的方向垂直 三者方向间的关系可以用左手定则来判定 F方向 既跟磁感应强度B的方向垂直 又
10、跟电流I的方向垂直 小结一 安培力1 概念 通电导体在磁场中受到的力称为安碚力F2 大小 F BIL3 方向 F B F I F垂直I B所在平面 左手定则确定二 磁感应强度1 公式 2 物理意义 反映了磁场的强弱3 单位 特斯拉 简称特 国际符号是T4 方向 与该处磁场方向同5 匀强磁场 B的大小和方向处处相同 这个区域叫匀强磁场 判定以下通电导线所受安培力的方向 30 I I I B B B 磁感线垂直穿过导轨平面 磁场对运动电荷的作用 一 洛仑兹力 1 磁场对运动电荷有力的作用 这个力叫做洛仑兹力 2 洛仑兹力与安培力的关系 安培力是洛仑兹力的宏观表现 洛仑兹力是安培力的微观本质 洛仑兹
11、力的方向 左手定则 1 伸开左手 使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内 把手放入磁场中 让磁感线垂直穿过手心 若四指指向正电荷运动的方向 那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向 2 如果运动的是负电荷 则四指指向负电荷运动的反方向 那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向 判断带电粒子在磁场中所受洛仑兹力的方向 力f的方向垂直纸面向外 力f的方向垂直纸面向外 左手定则说明 磁场方向 正电荷运动方向 洛仑兹力方向 三者互相垂直 三 洛仑兹力的大小 推理 安培力是洛仑兹力的宏观表现 洛仑兹力是安培力的微观本质 当I方向与B方向平行时 F安最小 0 当I方向与B方向垂直时 F安最大
12、BIL 当V方向与B方向平行时 F洛最小 0 当I方向与B方向垂直时 F洛最大 速度V的方向与磁感应强度B的方向平行F洛 0 1 产生 电场对运动电荷 静止电荷都有电场力的作用 磁场只对运动电荷才有磁场力的作用 洛伦兹力与电场力的区别 2 大小 在匀强电场中 电荷所受的电场力与V无关 是一个恒力在匀强磁场中 洛伦兹力与V有关 3 方向 电场力的方向与电场方向平行 正电荷的电场力方向就是电场方向无论是正电荷还是负电荷 它所受洛伦兹力永远与磁场方向垂直 4 做功 电场力对电荷可能做功 也可能不做功洛伦兹力始终与电荷速度方向垂直 永远不会做功 小结 1 洛仑兹力 运动电荷在磁场中受到的作用力 安培力
13、是洛仑兹力的宏观表现 2 洛仑兹力方向的判断 左手定则 F V F B F V B所在的平面负电荷的方向与正电荷的相反 1 答 由现象知这束射线含有不同的粒子 其中向左的射线为带正电的粒子组成 中间的射线为不带电粒子组成 向右的射线为带负电的粒子组成 2 答 甲竖直向上 乙竖直向下 丙垂直纸面向外 丁垂直纸面向里 磁性材料 读史使人明智哲理使人深刻科学使人聪慧 一 磁化和退磁1 磁化 钢铁物体与磁铁接触后显示磁性的现象叫做磁化 2 退磁 原来有磁性的物体 经过高温 剧烈振动或者遂渐减弱的交变磁场的作用 就会失去磁性 这种现象叫做退磁 动画 磁化与退磁 读史使人明智哲理使人深刻科学使人聪慧 4
14、解释 铁磁性物质磁化后有很强磁性 1 磁畴 铁磁性物质的结构与其他物质有所不同 它们本身就是由很多已经磁化的小区域组成 这些磁化的小区域叫做 磁畴 3 铁磁性物质 铁 钴 镍以及它们的合金 还有一些氧化物 磁化后的磁性比其他物质强得多 这些物质叫做铁磁性物质 读史使人明智哲理使人深刻科学使人聪慧 2 磁化前 各个磁畴的磁化方向不同 杂乱无章地混在一起 对外不显磁性 3 磁化过程中 磁畴的磁化方向有规律地排列起来 使得磁场大大加强 5 硬磁性材料 外磁场撤去后 具有很强的剩磁 这样的材料叫做硬磁性材料 制永磁体6 软磁性材料 外磁场撤去后 没有的剩磁 这样的材料叫做软磁性材料 制电磁铁 短片磁化 读史使人明智哲理使人深刻科学使人聪慧 二 磁性材料分类 软磁性材料 软铁 硅钢等 特性 磁化后容易去磁 可反复磁化 应用 变压器 交流发电机 电磁铁 录音机磁头 半导体的磁棒 各种高频元件的磁心 硬磁性材料 炭钢 钨钢等 特性 磁化后不容易去磁 适合制成永久磁铁 应用 磁电式仪表 扬声器 话筒等 按磁化后去磁难易程度划分
