重慶高一物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
重慶高一物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
在高中物理中,磁場(chǎng)這一知識(shí)點(diǎn)是學(xué)生必須要掌握的重點(diǎn)，也是教師教學(xué)過(guò)程中的難點(diǎn)，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的重慶高一物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，希望對(duì)你有幫助。
高一物理磁場(chǎng)及其磁感線(xiàn)知識(shí)點(diǎn)
一、1、磁場(chǎng)
(1)磁場(chǎng)是存在于磁極或電流周?chē)臻g里的一種特殊的物質(zhì)，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，都是“場(chǎng)形態(tài)物質(zhì)”。
(2)磁場(chǎng)的方向：物理學(xué)規(guī)定，在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。
(3)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)處在它里面的磁極或電流有磁場(chǎng)力的作用。磁極和磁極之間、磁場(chǎng)和電流之間、電流和電流之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的。
2、磁感線(xiàn)
(1)磁感線(xiàn)：是形象地描述磁場(chǎng)而引入的有方向的曲線(xiàn)。在曲線(xiàn)上，每一點(diǎn)切線(xiàn)方向都在該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向上，曲線(xiàn)的疏密反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。
(2)磁感線(xiàn)的特點(diǎn)：
a.磁感線(xiàn)是閉合的曲線(xiàn)，磁體的磁感線(xiàn)在磁體外部由N極到S極，內(nèi)部由S極到N極。
b.任意兩條磁感線(xiàn)不能相交。
3、幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)的分布
(1)條形磁鐵和碲形磁鐵的磁感線(xiàn)
條形磁鐵和蹄形磁鐵是兩種最常見(jiàn)的磁體，如圖所示的是這兩種磁體在平面內(nèi)的磁感線(xiàn)形狀，其實(shí)它們的磁感線(xiàn)分布在整個(gè)空間內(nèi)，而且磁感線(xiàn)是閉合的，它們的內(nèi)部都有磁感線(xiàn)分布。
(2)通電直導(dǎo)線(xiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)
通電直導(dǎo)線(xiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)的形狀與分布如圖所示，通電直導(dǎo)線(xiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是一組組以導(dǎo)線(xiàn)上各點(diǎn)為圓心的同心圓。
需要指出的是，通電直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不均勻的，越靠近導(dǎo)線(xiàn)，磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線(xiàn)越密。電流的方向與磁感線(xiàn)方向的關(guān)系可以用安培定則來(lái)判斷，如圖所示。用右手握住直導(dǎo)線(xiàn)，伸直的大拇指與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線(xiàn)的環(huán)繞方向。
(3)環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)
環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)的閉合曲線(xiàn)，在環(huán)形的中心軸上，由對(duì)稱(chēng)性可知，磁感線(xiàn)是與環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)的平面垂直的一條直線(xiàn)。如圖甲所示，環(huán)形電流方向與磁感線(xiàn)方向的關(guān)系也可以用右手定則來(lái)判斷，如圖乙所示，讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是圓環(huán)軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向;如圖丙所示，讓右手握住部分環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)，伸直的大拇指與電流方向一致，則四指所指的方向就是圍繞環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)的磁感線(xiàn)的方向。
(4)通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)
通電螺線(xiàn)管表現(xiàn)出來(lái)的磁性很像一根條形磁鐵，一端相當(dāng)于北極(N)，另一端相當(dāng)于南極(S)，形成的磁感線(xiàn)在通電螺線(xiàn)管的外部從北極(N)出來(lái)進(jìn)入南極(S)，通電螺線(xiàn)管內(nèi)部具有磁場(chǎng)，磁感線(xiàn)方向與管軸線(xiàn)平行，方向都是由S極指向N極，并與外部磁感線(xiàn)連接形成一些閉合曲線(xiàn)，其方向也可用安培定則判斷，用右手握住螺線(xiàn)管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺線(xiàn)管內(nèi)部磁感線(xiàn)的方向，如圖所示。
(5)地磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)
地磁場(chǎng)的南北極與地理上的南北極剛好相反，所以磁感線(xiàn)從地理的南極出來(lái)進(jìn)入地理的北極。
高一物理磁感應(yīng)強(qiáng)度知識(shí)點(diǎn)
(1)定義：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向放置的通電直導(dǎo)線(xiàn)，所受的安培力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L的乘積之比，叫做通電導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度B只是由磁場(chǎng)本身決定，與所放置的電流I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L均無(wú)關(guān)。
(2)單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱(chēng)特，符號(hào)是T，知識(shí)點(diǎn)總結(jié)。
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量。磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)
如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)，距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)，通電螺線(xiàn)管內(nèi)部的磁場(chǎng)都可以看成是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)為相互平行，等間距的平行線(xiàn)。
6、安培力的大小和方向
(1)定義：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力叫安培力。
(2)大?。寒?dāng)通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí)，安培力最大，為F=BIL。當(dāng)通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí)，安培力最小，為零。當(dāng)通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向成其他任意角放置時(shí)，安培力介于最大值和最小值之間。
(3)方向：安培力的方向可以用左手定則來(lái)判斷。安培力方向垂直磁場(chǎng)方向，垂直電流方向，即垂直于電流方向和磁場(chǎng)方向決定的平面。
高一物理磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用知識(shí)點(diǎn)
1、磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn)
磁感線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)不同，在磁體外部是從N極指向S有，磁體內(nèi)部則從S極指向N極，從而形成閉合曲線(xiàn)。
2、安培定則
用安培定則判斷通電線(xiàn)圈(或螺線(xiàn)管)的磁感線(xiàn)時(shí)，拇指指向?yàn)榫€(xiàn)圈(或螺線(xiàn)管)內(nèi)部的磁感線(xiàn)方向，其外部與此方向相反。
3、磁感應(yīng)強(qiáng)度
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)的物理量，由磁場(chǎng)自身決定，與是否放入檢驗(yàn)電流無(wú)關(guān)。
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)方向。當(dāng)磁場(chǎng)疊加時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量合成。
4、安培力
(1)安培力的大小不僅與B、I、L的大小有關(guān)，還與電流方向與磁場(chǎng)方向間的夾角有關(guān)。
當(dāng)通電直導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線(xiàn)所受安培力最大，這時(shí)安培力F=BIL。
當(dāng)兩者平行最小為零，對(duì)于電流方向與磁場(chǎng)方向成任意角的情況，可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為垂直電流方向和平行電流方向兩種情況處理。
(2)F=BIL只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，對(duì)非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)L足夠短時(shí)，可以認(rèn)為導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
(3)安培力的方向要用左手定則判斷，垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，這跟電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向之間的關(guān)系是不同的。
5、安培分子電流假說(shuō)
導(dǎo)體中的電流是由大量的自由電子的定向移動(dòng)而形成的，而電流的周?chē)?guó)又有磁場(chǎng)，所以電流的磁場(chǎng)應(yīng)該是由于電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。安培提出在磁鐵中分子、原于存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體.磁鐵的分子電流的取向大致相同時(shí)，對(duì)外顯磁性;磁鐵的分子電流取向雜亂無(wú)章時(shí)，對(duì)外不顯磁性。根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)理論，微粒原子由原子核和核外電子組成，原子核帶正電，核外電子帶負(fù)電，電子在庫(kù)侖力的作用下，繞核高速旋轉(zhuǎn)，形成分子電流。假說(shuō)的意義在于其揭示了電與磁之間的聯(lián)系。
6、安培力的應(yīng)用——磁電式儀表
(1)根據(jù)通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力的作用這一原理制成的儀表，稱(chēng)為磁電式儀表。
(2)磁電式儀表原理
由于磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力方向與電流方向有關(guān)，因此，如果改變通過(guò)電流表的電流方向，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力方向也會(huì)隨著改變，指針和線(xiàn)圈的偏轉(zhuǎn)方向也就隨著改變，據(jù)此便可判斷出被測(cè)電流的方向。
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力跟電流成正比，線(xiàn)圈中的電流越大，受到的作用力也越大，指針和線(xiàn)圈的偏轉(zhuǎn)角度也越大.因此，指針偏轉(zhuǎn)角度的大小反映了被測(cè)電流的大小.只要通過(guò)實(shí)驗(yàn)把兩者一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系記錄下來(lái)，并標(biāo)示在刻度盤(pán)上，這樣在使用中，就可以在刻度盤(pán)上直接讀出被測(cè)電流的大小。
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