高中物理選修3-1磁場知識點匯總
高中物理選修3-1磁場知識點匯總
磁場部分是高二物理知識的重點,經(jīng)常會與電學或者力學掛鉤出大題,下面是學習啦小編給大家?guī)淼母咧形锢磉x修3-1磁場知識點匯總,希望對你有幫助。
高中物理選修3-1磁場知識點
一、磁場
磁極和磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。
電流在周圍空間產(chǎn)生磁場,小磁針在該磁場中受到力的作用。磁極和電流之間的相互作用也是通過磁場發(fā)生的。
電流和電流之間的相互作用也是通過磁場產(chǎn)生的
磁場是存在于磁體、電流和運動電荷周圍空間的一種特殊形態(tài)的物質,磁極或電流在自己的周圍空間產(chǎn)生磁場,而磁場的基本性質就是對放入其中的磁極或電流有力的作用。
二、磁現(xiàn)象的電本質
1.羅蘭實驗
正電荷隨絕緣橡膠圓盤高速旋轉,發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉,說明運動的電荷產(chǎn)生了磁場,小磁針受到磁場力的作用而發(fā)生偏轉。
2.安培分子電流假說
法國學者安培提出,在原子、分子等物質微粒內部,存在一種環(huán)形電流-分子電流,分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體,它的兩側相當于兩個磁極。安培是最早揭示磁現(xiàn)象的電本質的。
一根未被磁化的鐵棒,各分子電流的取向是雜亂無章的,它們的磁場互相抵消,對外不顯磁性;當鐵棒被磁化后各分子電流的取向大致相同,兩端對外顯示較強的磁性,形成磁極;注意,當磁體受到高溫或猛烈敲擊會失去磁性。
3.磁現(xiàn)象的電本質
運動的電荷(電流)產(chǎn)生磁場,磁場對運動電荷(電流)有磁場力的作用,所有的磁現(xiàn)象都可以歸結為運動電荷(電流)通過磁場而發(fā)生相互作用。
三、磁場的方向
規(guī)定:在磁場中任意一點小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時北極所指的方向就是那一點的磁場方向。
四、磁感線
1.磁感線的概念:在磁場中畫出一系列有方向的曲線,在這些曲線上,每一點切線方向都跟該點磁場方向一致。
2.磁感線的特點
(1)在磁體外部磁感線由N極到S極,在磁體內部磁感線由S極到N極
(2)磁感線是閉合曲線
(3)磁感線不相交
(4)磁感線的疏密程度反映磁場的強弱,磁感線越密的地方磁場越強
3.幾種典型磁場的磁感線
(1)條形磁鐵
(2)通電直導線
a.安培定則:用右手握住導線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向;
b.其磁感線是內密外疏的同心圓
(3)環(huán)形電流磁場
a.安培定則:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是環(huán)形導線中心軸線的磁感線方向。
b.所有磁感線都通過內部,內密外疏
(4)通電螺線管
a.安培定則: 讓右手彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是螺線管內部磁場的磁感線方向;
b. 通電螺線管的磁場相當于條形磁鐵的磁場
五、磁感應強度
1.定義:在磁場中垂直于磁場方向的通電直導線,所受的磁場力跟電流I和導線長度l的乘積Il的比值叫做通電導線處的磁感應強度。
2.定義式:
3.單位:特斯拉(T), 1T=1N/A.m
4.磁感應強度是矢量,其方向就是對應處磁場方向。
5.物理意義: 磁感應強度是反映磁場本身力學性質的物理量,與檢驗通電直導線的電流強度的大小、導線的長短等因素無關。
6.磁感應強度的大小可用磁感線的疏密程度來表示,規(guī)定:在垂直于磁場方向的1m2面積上的磁感線條數(shù)跟那里的磁感應強度一致。
7.勻強磁場
(1) 磁感應強度的大小和方向處處相等的磁場叫勻強磁場
(2) 勻強磁場的磁感線是均勻且平行的一組直線。
六、磁通量
1.定義:磁感應強度B與面積S的乘積,叫做穿過這個面的磁通量。
2.定義式:φ=BS(B與S垂直) φ=BScosθ(θ為B與S之間的夾角)
3.單位:韋伯(Wb)
4.物理意義:表示穿過磁場中某個面的磁感線條數(shù)。
5.B=φ/S,所以磁感應強度也叫磁通密度
七、安培力
1.磁場對電流的作用力叫安培力
2.安培力大小
安培力的大小等于電流I、導線長度L、磁感應強度B以及I和B間的夾角的正弦sinθ的乘積,即
F=BIlsinθ。
注意:公式只適用于勻強磁場。
3.安培力的方向
安培力的方向可利用左手定則判斷
左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內,把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿過手心,并使伸開的四指指向電流方向,那么拇指方向就是通電導線在磁場中的受力方向。安培力方向一定垂直于B、I所確定的平面,即F一定和B、I垂直,但B、I不一定垂直。
高中物理學習方法
一、善其事,必先利其器
從心理學的角度看,物理解題的過程是一個信息加工的過程,這些信息來自兩方面:一是來自題目本身,通過審題而獲得;二是來自我們大腦,包括物理的概念、規(guī)律、思維方法和已經(jīng)解過的問題及結論等。它們貯存在解題者大腦的記憶中,要通過回憶提取出來,這就是“聯(lián)想”。解題就是解題者這個信息處理系統(tǒng)與問題的相互作用,也是題目信息與大腦中的貯存信息的相互溝通、相互結合的過程,當我們面對一個物理試題時,成敗的關鍵就在于能否將頭腦“記憶庫”中的相應知識與題目建立正確的聯(lián)系,并進一步應用這些知識分析、推理,最后完成解題。
提高物理解題能力的前提是加深對基本概念的理解,熟練掌握基本規(guī)律的應用,強化知識間的綜合聯(lián)系。這就要重視教材,認真閱讀教材,構建學科的知識網(wǎng)絡。因為教材是專家們根據(jù)教學大綱精心編寫出來的,教材是同學們學習物理的基本依據(jù)。是物理知識的“寶藏”,是獲取物理知識的重要資源之一。讀教材時要重視物理概念、規(guī)律的建立過程,弄清每一個概念、規(guī)律是怎樣引入或得出的,它們的內容、物理意義如何。對相互關聯(lián)的概念,要辨析其異同。對于物理規(guī)律,要掌握它的公式表達、適用條件,用來解決什么問題等,邊看書邊思考,把讀、劃、批注相結合,所以讀教材時,不僅要記住知識結論,更要重視知識的形成過程,了解科學的研究方法,了解人類對于自然界的認識過程是怎樣一步一步深入的。在此基礎上,要善于根據(jù)物理學科特點,從整體上把握物理主干知識之間的相互關系,構建物理學科的知識結構,使離散的知識形成彼此緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡,以便于解題時能準確定位,迅速提取。
二、分析,建構物理模型
高考命題側重能力的考查,以問題的變化為切人點。千變萬化的物理命題都是根據(jù)一定的物理模型,結合某些物理關系,給出一定的條件,提出要求的物理量。而我們解題的過程,就是將題目隱含的物理模型識別、還原的過程。因此,我們要學會分析并善于分析,通過對具體物理問題的分析。即分析題目涉及的物理情景、物理過程和狀態(tài),分析各種條件下可能出現(xiàn)的結果和變化,以及導致這些結果和變化的原因。通過這些分析,把一個復雜的物理問題分解成若干個相互聯(lián)系的子問題,判定各個問題的特點,建構起相應的物理模型,結合(對象)模型所遵循的物理規(guī)律,根據(jù)需要尋求的關系,寫出符合題意的物理方程。只有在分析基礎上的解題才能做到透徹、自覺、主動,正確地分析具體問題,建構物理模型是一種能力。我們應該在平時的學習中多注意培養(yǎng)和鍛煉這種習慣,通過訓練逐步形成“物理頭腦”。
三、養(yǎng)成良好的解題習慣
要提高解題的能力,養(yǎng)成良好的解題習慣十分重要。
1.形成正確的解題程序
無論是何種題型的物理習題,解題過程一般都要有以下幾個基本的環(huán)節(jié):讀題、審題、情景、(對象)模型、規(guī)律、方程、求解討論。一些同學解題時習慣于讀題,找已知條件,找出要求的物理量,確定所用公式、定律,最后列出方程。其實用這種解題思路來解決物理問題是相當費時費力的。實踐證明,只有規(guī)范地按照解決一般物理問題固有的解題程序,或者按照物理解題的基本模式進行操作,才有助于增強自己思維的條理性,最終達到解題程序自動化,有效地提高解題能力的目的。
2.養(yǎng)成畫圖的習慣
畫示意圖(力學中的受力圖、運動情景圖、v-t圖,電學中的電路圖,光學中的光路圖等)是解決物理問題的重要方法和手段,是解答物理習題的一大法寶。示意圖能直觀清晰地展示物理情景,可將復雜的物理問題變得形象具體。畫示意圖的過程本身就是一種把握題意的思維過程,一條簡單的線段,一幅簡單的圖象,往往就是打開思路的金鑰匙,很多同學問老師問題,當老師畫出了示意圖時,待求問題往往也就迎刃而解便是明證。所以同學們從審題開始就應一邊讀題一邊畫圖,養(yǎng)成習慣,這是學好物理、做好物理習題的“秘笈”之一。
3.學會題后反思
學好物理貴在領悟和理解,重在掌握物理解題思想和方法。解完題后,不能只管答案的對錯,還應解后思考:題目涉及哪些知識點(模塊)?解題的關鍵是什么?有哪些解法?能否將題目變通一下?經(jīng)過這樣反復思考和總結,同學們解決物理問題的能力定會不斷提高。
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