电场和磁场复习课件

1、电场和磁场复习一、电场（一）电闪雷鸣是自然界常见的现象。1752年，伟大的科学家富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的“风筝”实验，把天电引了下来，发现天电和地电是一样的。 知识内容（二）电荷、电荷守恒定律 1、自然界中只存在两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电荷的多少叫做电荷量，用Q表示，单位是库仑，简称库，用符号C表示。2、物体带电的三种方式：即摩擦起电、感应起电和接触带电。 问题讨论(1)摩擦起电是由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷，玻璃棒与丝绸摩擦时，由于玻璃棒容易失去电子而带正电；

2、硬橡胶棒与毛皮摩擦时，由于硬橡胶棒容易得到电子而带负电。 (2)感应起电是指利用静电感应使物体带电的方式。 (3)接触带电，指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式。 3、电荷守恒定律：任何孤立系统的电荷总数保持不变。在一个系统的内部，电荷可以从一个物体传到另一个物体，但是，在这个过程中系统的总的电荷是不改变的。 课堂练习1已知验电器带正电，把带负电物体移近它，并用手指与验电器小球接触一下后离开，并移去带电体，这时验电器将带 电2有一个带正电的验电器，当一金属球接近它时，观察到验电器金属箔的张角减小了由此可以判定金属球A、可能带正电荷； B可能带负

3、电荷 C可能不带电； D一定不带正电荷正（ BCD ） （三）点电荷、库仑定律 (1)点电荷：只有当带电体间的距离远大于带电体的线度时，才可当作点电荷处理。(2)定律内容：在真空中两个静止的点电荷间相互作用的库仑力跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。(3)公式：注意：如果q1和q2的符号相反，相互作用力是吸引力；如果q1和q2的符号相同，相互作用力是排斥力。其中静电力常量是k9.0109Nm2/C。3、关于点电荷的说法，正确的是( )。A只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B体积很大的带电体一定不能看作点电荷C点电荷一定是电量很小的电荷D体积很大的带

4、电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷 D 课堂练习4、两个点电荷相距为r，相互作用力为F，则( )。A电荷量不变，距离加倍时，作用力变为F/2B其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力不变C每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时，作用力不变D将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力一定改变 课堂练习C利用5、在真空中有两个点电荷，带的电量分别是80109C和20105C，相距20cm每个电荷受到的静电力有多大，是引力还是斥力？【引力，3.6102N】（四）电场的描述 1、电场：带电体周围存在着电场，电荷间的相互作用是通过电

5、场发生的。 2、电场的最基本性质是：对放入电场中电荷有力的作用。3、电场强度： （1）定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值。（2）公式：EF/q，单位是N/C。（3）场强是矢量。方向：正电荷在某点受力的方向即为该点电场强度的方向。 （4）注意：E与q无关，不能认为E与q成反比，E与 F成正比（5）点电荷电场：问题讨论 电场强度是描述电场的力的性质的物理量 虽然场强E=F/q，但场强E决不是检验电荷q所受的电场力，也不是单位正检验电荷所受的电场力，因为电场强度不是电场力电场中某点的场强既与检验电荷的电量q关，也与此检验电荷所受的电场力F无关，因为即使无检验电荷存在，该点的电

6、场强度依然是原有的值，电场强度只是电场本身特征决定的量E=F/q是从检验电场的角度上定义的场强例题分析例1 在电场中有一点P，下列说法正确的是：A若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点场强加倍B若P点没有试探电荷，则P点场强为零C若P点场强越大，则同一电荷在P点受的电场力越大DP点场强方向就是试探电荷在该点受力方向 解析：P点场强与试探电荷无关，则A、B错误，而F=qE,当q一定时，E越大，F越大，C正确带正电的试探电荷受力方向与该点场强方向相同，带负电的试探电荷受力方向与该点场强方向相反故D不正确答案C。 1、电场强度 E的定义式为E=F/q，那么（ ）A这个定义式只适用于点电荷产生的电场

7、B这个定义式适用于所有的电场C式中的F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量D式中的F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量2、电场中某点放入正电荷q，受到的电场力为F，若在该点放入电量为4q的负电荷时，该点的电场强度大小为 ，放入的这个负电荷所受的电场力的大小为 课堂练习 BD F/q4F4、电场线 电场线是为了直观形象地描述电场，而引入的假想曲线，不是真实存在的；电场线上每一点的切线方向都跟该点电场强度的方向一致； 电场线从正电荷或无穷远处出发，终止于负电荷(或无穷远处)；电场线越密的地方，电场越强；电场线越稀的地方，电场越弱。真空中点电荷的电场的电场线几种常

8、见电场的电场线知识内容电场线知识内容问题讨论电场线和运动轨迹 电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线，规定电场线上每点的切线方向沿该点的场强的方向，也是正电荷在该点受力产生加速度的方向(负电荷受力方向相反)，运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹，径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度的方向。物体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事，不一定相同，因此，电场线与运动轨迹不能混为一谈，不能认为电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹，只有当电场线是直线，且带电粒子初速度为零或初速度方向在这条直线上，运动轨迹才和电场线重合，这只是一种特殊的情况 五、静电的利用与防止 静电技术中，常常在静电复印、

9、静电除尘、静电喷漆、静电植绒、静电喷药中应用到同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理。而静电的防止主要采用的方法：空气湿度调节、接地放电、静电屏蔽。避雷针利用尖端放电原理来避雷：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云层中的电荷，使建筑物免遭雷击。 知识内容二、 磁场 （一）电流的磁场(电流的磁效应电生磁) 1电流与磁场的相互作用 1820年，丹麦物理学家奥斯特的实验证明了电流周围存在着磁场。 通电导线在磁场中受到力的作用，说明电流与磁场有相互作用 2电流与电流的相互作用 两条通电导线在它们的电流方向相同或相反时会产生吸引或排斥的力，说明电流和电流之间也会通过磁场发

10、生力的作用 （二）磁现象的电本质1安培分子电流假说 （1）在原子、分子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成为一个微小的磁体，它的两极相当于两个磁极，这两个磁极不可分割地联系在一起（2）磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的但并不是说所有磁场都是由运动电荷产生的，因为变化的电场也能产生磁场。 知识内容2用安培分子电流假说解释有关磁现象 （1）每个分子电流就相当于一个小的磁铁当它们排列整齐的时候，对外显示出磁性，当它们排列不整齐的时候，对外不显示出磁性（2）物体的分子的环形电流在受到外界的机械振动或者高温的影响下，会使其排列由整齐变为不整齐，就是失去磁性

11、，反之就是产生磁性3磁性材料：能够被强烈磁化的物质叫磁性材料磁化后容易去磁的叫软磁性材料，不容易去磁的叫做硬磁性材料 课堂练习 磁体和通电导线周围都存在着 ，磁体间、磁体和电流间以及电流和电流之间的相互作用都是通过 发生的安培的 假说揭示了磁现象的 磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 产生的磁场磁场分子电流电本质电荷的运动关于磁现象的电本质，安培提出了分子电流的概念，他是在怎样的情况下提出来的？A、安培通过精密的仪器观测到了分子电流B安培通过环形电流的磁性与磁铁相似，提出的一种假说C安培根据原子结构理论，进行严格推理得出的结论D安培凭空想出来的 （ B ）（三）磁场的性质 1、磁场是存在于磁体

12、及运动电荷周围的一种特殊物质它的基本性质是对放入其中的磁极及运动电荷有力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流可能有力的作用)。 知识内容2、磁场力的本质：磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流）都是运动电荷通过磁场发生的。3、磁场的方向人们规定：某点的磁场方向就是小磁针N极在该点的方向（注意：人们并不把运动的正电荷在某点的受力方向作为该点场的磁场方向） 知识内容磁场中一系列的有向曲线，这些曲线上每一点的切向方向，都和该点的磁场方向一致。疏密程度反映磁场的强弱程度 4、磁感线磁感线是不存在、不相交的闭合曲线。 知识内容5典型磁场的磁感线匀强磁场的磁感线特点：距离相等的

13、平行直线。 知识内容5典型磁场的磁感线地磁场特点：1、地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近2、地磁场B的水平分量总是从 地球南极指向北极，竖直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下3、在赤道平面上，距地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北。地面附近的磁感应强度约为105T的数量级 6、安培定则及其应用（1）直线电流：用右手握住导线，让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。（2）环形电流：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的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。（3）通电螺线管：用右手握住通电螺线管，让

14、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。 知识内容（4）虽然都叫安培定则，都是用右手进行判断，但是它们应用的场合是不同的且对直导线，四指指磁感线方向；对环形电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 例题：如图所示，在通有恒定电流的螺线管内有一点P ，下列叙述正确的是( )。A过P点的磁感线方向是从螺线管的N极指向S极 B过P点的磁感线方向是在P点的小磁针S极受力的方向 C过P点的磁感线方向是在P点的小磁针S极所指的方向D在P点放一通电小线圈，磁感线一定垂直于小线圈平面分析：由右手螺旋定则判定出螺线管磁场左S右N

15、，在其内部磁感线由SN，则P点的磁感线是由S极指向N极的，是在P点的小磁针N极指的方向，在P点放一小通电线圈，由环形电流安培定则可知磁感线一定垂直于小线圈平面。正确答案为选项D。 （四）磁感应强度 1、定义：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。 2、是矢量，该点的磁场方向就是磁感应强度的方向，即放在该处小磁针静止时N极所指的方向。 3、单位：特斯拉，简称特，符号T。 （五）磁通量1、定义：穿过与磁场垂直的某一面积S的磁感线条数。 2、大小：在磁感应强度为B的匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量BS。 3、单位：韦伯，简称韦，符号是Wb。（六）安培力 1

16、、定义：通电导线在磁场中所受的力。 2、安培力的方向： 左手定则：如图所示，伸开左手，四指与拇指在同一平面内并相互垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是安培力的方向。 3、匀强磁场中安培力的大小： 在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，安培力的大小等于电流、磁感应强度和导线长度的乘积，即FBIL。4、安培力的应用：磁电式电流计、电动机的工作原理。原理：通电导线在磁场中受力转动。 课堂练习在图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向其中正确的是（ C ） 某同学画的表示磁场从电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（ D ）（七）洛伦兹力 1、定义：运动电荷在磁场中所受的力叫洛伦兹力。2、影响洛伦兹力方向的因素：研究表明洛伦兹力的方向由电荷的性质、电荷的运动方向和磁场的方向决定。3、洛