第三章磁场笔记.doc

第一节：我们周围的的磁现象一：无处不在的磁二：地磁场-地球也有磁性1.地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场。2.地磁南北极与地理南北极正好相反。地理南极地磁的北极地理北极地磁的南极指南针的原理三：磁性材料：通常指磁化后磁性很强的物质(也叫铁磁性物质)磁化使不具有磁性的物质具有磁性的过程叫磁化。 任何物质在外磁场中都能或多或少地被磁化。1. 按去磁的难易分类（1） 硬磁性材料（去磁难）永磁铁 ：扬声器、话筒磁记录材料：银行卡、录音磁带、计算机硬盘（2） 软磁性材料 (去磁易)变压器、电动机、发电机、电磁铁、天线磁棒、录音机和录像机磁头、磁带2.按化学成分分类（1）金属磁性材料（2）铁氧体：以氧化铁为主要成分的磁性氧化物第二节 认识磁场小结一.磁场磁场看不见，但客观存在。 1.来源：磁体.电流奥斯特实验的启示2.磁场的基本性质:磁场对处于场中的磁体和电流有力的作用。二.磁场的方向 物理学规定：在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向三.图示磁场1.磁感线在磁场中假想出的一系列曲线ABC 磁感线上任意点的切线方向与该点的磁场方向一致；磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。2.磁感线特点、磁感线是不相交、不相切、也不中断的闭合曲线。 外部: N极S极， 内部:S极N极。磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不存在。3.归纳：常见磁场的磁感线（1）永久性磁体的磁场（2）直线电流的磁场1.安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住导线，让伸直的拇指所指方向与电流方向一致，弯曲的四指方向就是磁感线的环绕方向右手电流I：拇指表示磁场B：四指表示2.直线电流的磁场特点：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱（3）环形电流的磁场1.安培定则：用右手弯曲的四指与环形电流方向一致，伸直的拇指所指方向就是环形导线轴线上的磁感线方向。右手电流I：四指表示磁场B：拇指表示2.环形电流的磁场特点：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱（4）螺线管电流的磁场实质是多个同向的环形电流的组合等效1.安培定则2.环形电流的磁场特点：管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，两端分别是N极和S极。管内部的磁感线跟螺线管的轴线平行，是匀强磁场。四.安培分子环流假说 第三节：探究安培力一.安培力1：定义：磁场对电流的作用力称为安培力2：方向：左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。3：安培力特点 FB FIF垂直于磁场方向与电流方向所决定的平面 （注意：B和I可以有任意夹角）4：安培力的大小：实验表明，将一段通电导线放在磁场里安培力：FBILsin （为I与B 之间的夹角）注意与课本图片区别 Fmax=BIL (BI)FminF0 若反向通过 ： 03:单位为：韦伯（Wb） 1Wb=1Tm2 4.磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明。磁通量等于通过平面内磁感线的静条数（磁通量的代数和） 穿过平面磁感线条数，：穿过平面磁感线条数，5.磁感应强度:B = /S，故B也叫磁通密度 第五节：安培力的应用一. 直流电动机1：优点 直流电动机最突出的优点是通过改变输入电压很容易调节它的转速，而交流电动机的调速就不太方便。因此，不少需要调速的设备，都采用直流电电动机。如：无轨电车和电气机车都是用直流电动机来开动的2：原理：（1）由（a）(c)图：当线圈与磁场方向平行时：因为力矩:.又因为F=BIL2所以 即（这时力矩有最大值）(2)由（b）(d)图得当线圈与磁场方向垂直时：力距最小:M=0(3) 如果N匝线圈平面与磁场成角 则力矩:M=NBIS COS 3：结论电动机转动原理：线圈在磁场中受到安培力距作用而转动起来。要提高电动机转速可以增大电流I，增大磁感应强度B，增大线圈面积S和匝数N。二. 磁电式电流表1：特点：蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的2：原理：安培力产生力矩使线圈发生扭转。同时，螺旋弹簧被扭转，产生一个阻碍线圈转动的力矩。其大小随线圈转动角度的增大而增大。直到上述两个力矩相平衡线圈才会停下来。三：应用一：安培力大小决定因素：总式：F BILsinq 注意：1.导线L所处磁场为匀强磁场2.L指有效长度L指弯曲导线中始端指向末端的有效长度对任意形状的闭合平面，有效长度L=0二：判断通电导线或线圈在安培力作用下运动的几种方法1.直线电流元分析法：把整段电流分成很多小段电流元，先用左手定则判断每一小段电流元受到的安培力方向，再判断整段电流所受安培力的方向，从而确定整段导体运动方向。2.特殊位置法：根据导线在导线特殊位置的受力判断其运动3.等效分析法：环形电流可等效为小磁针、条形磁铁或小磁针也可以等效为环形电流通电螺线管可以等效为多个环形电流或条形磁铁4.结论法:两电流互相平行时，无转动趋势，电流同向时互相吸引，反向时互相排斥两电流不平行时，导线有转动到相互平行且电流同向趋势第五节：研究洛伦兹力一洛伦兹力1定义：磁场对运动电荷有力的作用这个力叫洛仑兹力 安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质2。方向：左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，磁感线垂直穿过手心，四指表示电流的方向，那么，拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向 注意：电流的方向与正电荷运动方向相同，与负电荷的运动方向相反关于洛仑兹力的说明 洛仑兹力特点 fB fvf垂直于B与V所决定的平面 （注意：B和V可以有任意夹角）.洛仑兹力对电荷只起向心力的作用，故只在洛仑兹力的作用下，电荷将作匀速圆周运动,-故洛仑兹力对电荷不做功洛仑兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。2. 大小：f =qvB (VB)带电粒子以速度v射入磁场vB，洛伦兹力有最大值f=qBvvB，洛伦兹力有最小值f=0v与B斜交，f=qvBsin(为B与V之间的夹角）三.速度选择器在电、磁场中，若不计重力，则1.速度选择器只选择速度，与电荷的正负无关；2.注意电场和磁场的方向搭配第六节 洛沦兹力与现代技术一.带电粒子在只受洛仑兹力电荷将作匀速圆周运动二.质谱仪三.回旋加速器1.加速电场的周期与带电粒子在D型盒中圆周运动周期 相等。2.设D型盒最大半径R，则回旋加速器所能达到的最大动能为：四.磁流体发电机即高温下电离的气体，含有大量的带正电荷和负电荷的微粒，总体是电中性的。由qvB=qE和E=e /d时两板间电势差达到最大e=Bdv五、电磁流量计: 流量Q：单位时间内流过液体的体积：流动的导电液体含有正、负离子流量指单位时间内流过的体积：Q=Sv当液体内的自由电荷所受电场力与洛