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1、一.三、磁现象和磁场 【要点导学】1、本节学习有关磁场的基本知识，通过回顾磁学的发展历史和初中学过的磁学知识，应该掌握磁场的基本概念、磁感线及其物理意义、知道磁铁、电流和地球磁场的磁感线分布情况，并会用安培定则判定磁场方向2、基本磁学概念：磁性： 的性质。磁极： 。磁场：磁体周围空间存在_，它的基本性质是对放在其中的磁体或电流有_的作用，一切磁相互作用都是一种非直接接触的相互作用，必须通过_来实现。3、描述磁场分布的常用工具磁感线描述电场用电场线，描述流体用流线，描述磁场用磁感线。磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线，其上每一点的_方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时_的指向磁感线在磁铁外部

2、由_极到_极，在磁铁内部由_极到_极，构成一闭合的曲线。磁感线越密处磁场越_，磁感线越疏处磁场越_.4、确定电流产生磁场的方向安培定则安培定则又称为右手螺旋定则，是确定电流磁场的基本法则，不仅适用于通电直导线，同时也适用于通电圆环和通电螺线管对于通电直导线的磁场，使用时大拇指指向表示_方向，弯曲的四指方向表示_的方向；对于通电圆环或通电螺线管，弯曲的四指方向表示_方向，大拇指的指向表示螺线管内部的_方向5、几种常见的磁场的磁感线分布图直线电流的磁场如图3-1-1所示为直线电流的磁感线分布图，右手握住直导线，伸直的大拇指方向与 一致，弯曲的四指方向就是通电直导线在周围空间产生的 的方向通电直导线

3、在周围产生的磁场是不均匀分布的，垂直于直导线方向，离直导线越远，磁场 ；反之越强环形电流的磁场如图3-1-2所示，右手弯曲的四指方向与 方向一致，伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向，大拇指指向磁 的位置螺线管是由多个环形串联而成，所以通电螺线管与环形电流的磁场的确定的方法是相同的运动电荷的磁场电流是由电荷的定向移动形成的，电流的磁场实质是运动电荷产生的氢原子核外的电子由于受到库仑力的作用，绕氢原子核做匀速圆周运动，产生的电流相当于一个环形电流，由于在一个周期内电子通过环上任意一个截面一次，根据电流强度的定义，电流强度大小为I=e/T 圆周运动周期满足ke2/r2=m(2/T)

4、2r，判断该环形电流的磁场方向时，必须注意，弯曲的四指必须与负电荷运动的方向相反，即指向正电荷运动的方向。地球磁场地磁场的磁感线的分布与条形磁铁、通电螺线管的磁场相似如图3-1-3所示，与地理南极对应的是地磁北极，与地理北极对应的是地磁南极（不计磁偏角时）。一对条形磁铁组成的磁场分布（如图3-1-4）匀强磁场如果某个区域里磁感应强度大小_，且_相同，这个区域里的磁场叫做匀强磁场,匀强磁场的磁感线是一组平行且_的直线匀强磁场是一种理想化的模型，大的异名磁极之间的磁场、通电螺旋管内部（扣除边缘区域）的磁场可以近似看作匀强磁场处理，如图3-1-5所示6、关于磁偏角指南针并不指向地球的正南和正北公元1

5、1世纪，我国科学家通过长期的观察发现，指南针的指向并不是地球的正南和正北，而是略微偏离一点也就是说地的两极和地磁的两极并不重合，这个偏差，在现代科学技术中可以用磁偏角来描述如图3-1-6所示，地理南北极与地磁南北极并不重合，地磁的北极（N极）在南半球南纬70010/和东经150045/的地方，地磁的南极（S极）在北半球北纬70050/和西经960的地方通过磁针静止位置所作的竖直平面叫做地磁子午面，地磁子午面和地理子午面做夹的角度叫做磁偏角实际测量的结果指出，地球各处的磁偏角不同例1、做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，通电后发现小磁针不动，用手拨动一下小磁针，小磁针转动180o

6、后静止不动，由此可知通电直导线放置情况是 ( )A东西向 B南北向 C正西南 D正西北例2、如图3-1-7所示，在全自动洗衣机中，排水阀由程序控制器控制其动作的当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁心2动作，牵引排水阀的活塞，排除污水牵引电磁铁结构如图所示以下正确的是( ) (A)若a,b初输入交变电流，铁心2不能吸入线圈中(B)若a,b初输入交变电流，铁心2能吸入线圈中(C)若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负,则铁心2的B为S极(D)若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负,则铁心2的B为N极例3、已知电流磁场的磁感应线方向或N、S极方向，请在图3-1-8上标出电流方向

7、。 例4、 如图3-1-10所示的电路中，当开关S断开时，螺线管中的小磁针的N极指向如图所示，当开关S闭合后，试确定小磁针的N极指向。 例5、电视机显象管的偏转线圈示意图3-1-11，此时电流方向如图所示。试画出线圈中心的磁场方向。 【能力训练】1首先发现电流产生磁场的科学家是( C )（A）牛顿 （B）阿基米德 （C）奥斯特 （D）伏特 2如图3-1-12所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是( BC )(A)向右飞行的正离子束(B)向左飞行的正离子束(C)向右飞行的负离子束(D)向左飞行的负离子束3关于磁感线的概念和性质，以下说法中

8、正确的是( A )(A)磁感线上各点的切线方向就是小磁针静止时北极的指向(B)磁场中任意两条磁感线有可能相交(C)铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是实际存在的磁感线(D)磁感线总是从磁体的N极发出终止于磁体的S极4在图3-1-11中，已知下列各图中的电流方向，请画出相应的磁感线。5不接触的磁体间的相互作用力，是通过 而发生的，发现电流磁效应的实验是由物理学家 完成的。磁场，奥斯特6如图3-1-12所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针的_极。若将小磁针放到螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相_（填“同”或“反”）。N、同7如图3-1-13所示通电螺线管，试标出它的N、

9、S极.并在A(螺线管内部一点)，B，C，D四点上各画一小磁针，标出当它们平衡时，N极的指向。8如图3-1-14所示，一个电子做逆时针方向的圆周运动。请标出圆心处产生的磁场方向及小磁针南极的转动方向。9地球是一个大磁体：（1）试在图3-1-15画出地球磁场的磁感线大致分布图，不考虑磁偏角（即认为磁轴和地轴重合）（2）19世纪20年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是（注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）( )（A）由西向东垂直磁

10、午线（B）由东向西垂直磁子午线（C）由南向北沿磁子午线 （D）由赤道向两极沿磁子午线方向10很多矿藏资源都是共生的，也就是说好几种矿物质混合的一起，它们具有不同的磁性。利用这个特点，人们开发了磁选机，将混在一起的不同磁性的矿物质分开，实现了磁性选矿，如图3-1-16为磁选机图，试简述其工作原理。不同成分矿物质的不同磁性以及磁性强弱的差别，用磁铁吸引这些物质，那么它们所受到的吸引力就有所区别，就可以将他们分开来。三、几种常见的磁场【要点导学】.1、磁场的叠加 磁感强度是矢量，空间某点的磁场的叠加遵循平行四边形法则。2、安培分子电流假说安培的分子电流假说是用来解释磁铁为什么能产生磁场的，在这个假说

11、中安培认为：原子和分子等物质微粒内部，存在一种_（也叫做分子电流），每一个_产生的磁场使物体微粒成为一个_，如图3-3-1所示，利用这一假说可以很好地解释磁化现象、温度对磁性的影响。安培分子电流假说指出，磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的_产生的3、磁通量在匀强磁场中，如果有一个与磁感应强度B垂直的平面，其面积为S，定义=_为穿过这个平面的磁通量，单位是 ，简称 ，符号为 。 如果平面与磁感应强度方向不垂直，如何计算穿过它的磁通量呢？一种方法是：考虑到磁感应强度是矢量，可以分解为平行于平面的分量和垂直于平面的分量，如图3-3-2所示，由于平行于平面的分量并不穿过平面，所以磁通量数值上等于

12、垂直于平面的分量与面积的乘积，=Bsin·S=BSsin。另一种方法是：磁感应强度不分解，将平面的面积做投影，磁通量数值上等于磁感应强度与投影面积的乘积，=BS= BSsin。不管用哪种方法来计算磁通量的值，必须保证=BS中的磁感应强度与平面垂直。4、磁通密度穿过单位面积的磁通量称为磁通密度，根据这一定义，磁通密度与磁感应强度数值上是等价的，即B=_。磁感线越密处（磁通密度越大），磁场的磁感应强度越大，磁感线越稀疏处，（磁通密度越小），磁场的磁感应强度越小。【范例精析】例1、在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处都通有相同电流的 两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图

13、3-3-3所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为 .方向为 .若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为 ，方向为 . 例2、一根软铁棒被磁化是因为 ( ) A软铁棒中产生了分子电流 B软铁棒中分子电流取向杂乱无章C软铁棒中分子电流消失了 D软铁棒中分子电流取向变得大致相同【能力训练】1利用安培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软铁被磁化产生磁性2磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是( )A分子电流消失 B分子电流的取向变得大致相同 C分子电流

14、的取向变得杂乱 D分子电流的强度减弱3图3-3-4是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下面说法正确的是( ) (A)两棒均显磁性 (B)两棒均不显磁性(C)甲棒不显磁性，乙棒显磁性 (D)甲棒显磁性，乙棒不显磁性4如图3-3-5所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量a和b大小关系为：( ) Aa<b Ba>b Ca=b D无法比较5一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图3-3-6所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是( )A一直变大 B一直变小C先变大后变小 D先变小后变大6如图3-3-7所示,两根平行的直导线,通以大小相等、方向相反的电流，下列说法中正确的是( ) (A)两根导线之间不存在磁场(B)两根导线之外不存在磁场(C)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向里(D)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向外7在B=0.48T的匀强磁场中,有一个长为L1=0.20m,宽为L2=0.10 m的矩形线圈,求下列情形通过线圈的磁通量:(1) 线圈平面与磁感方向平行；(2) 线圈平面与磁感方向垂直；(3) 线圈平面与磁感方向成6