1-1-第三节-认识磁场解析

目标导航1.知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质．2．理解掌握磁感线的概念及常见磁场磁感线的分布．3．掌握磁感应强度、磁通量的概念，并知道什么是匀强磁场．4．通过观察演示实验，培养观察分析能力和空间想象力．5．掌握常见磁场磁感线的分布情况．(重点和难点)6．磁感应强度、磁通量的概念及匀强磁场的磁感线分布．(重点和难点)第三节认识磁场磁性天然磁石能吸引铁质物体的性质磁体具有

的物体，如条形磁铁磁极磁体上磁性

的区域，有S极、N极磁性最强排斥吸引指南针(司南)地理南极地理北极地磁场基础知识回顾1．指南针的应用证明地磁场的存在．2．地磁体：地球是一个大磁体，地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近，但地磁极与地理极并不重合．3．地磁场：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场叫地磁场，地磁场很弱．4．磁偏角：小磁针的指向与正南北方向之间的夹角叫磁偏角．地磁场5．虽然地磁两极与地理两极并不重合，但它们的位置相对来说差别不是很大．因此，一般我们认为：(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正上方磁场方向竖直向下．(2)在赤道正上方，地磁场方向水平向北．(3)在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方．一、磁场

所有与磁现象有关的相互作用，都是通过磁场发生的，可与电荷间的相互作用相类比．1．定义：磁体或电流周围存在着一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场．2．磁场的基本性质：对放入其中的磁极或电流产生力的作用．3．磁场的产生：(1)永磁体周围存在磁场；(2)电流周围存在磁场——电流的磁效应．4．磁场的方向在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向规定为该点的磁场方向．5．电流之间的相互作用：同向电流互相吸引；反向电流互相排斥．牛刀小试1．磁场的基本性质：_____________________________.2．磁场的方向(1)规定：_______________________________________.(2)磁场方向的判定：_____________________________.在磁场中的任一点，小磁针北极（N极）受力方向小磁针静止时北极（N极）所指的方向对放入其中的磁极或电流有力的作用想一想1．磁场是人们假想的吗？我们无法看到磁场，可以通过什么感知它的存在？提示：(1)磁场是一种客观存在的物质，不是人们假想的．(2)虽然我们看不到磁场，但可以通过很多磁现象感知它的存在．二、磁场的描述1．磁感线(1)定义：在磁场中画出的一些有方向的曲线,曲线上任意一点的_________与这点上的磁场方向一致．(2)特点：磁感线的疏密程度表示_________，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方__________．切线方向磁场强弱磁感线疏注：磁场的分布磁场的分布是立体空间的，要熟练掌握常见磁场的立体图和截面图的画法，条形磁铁、同名磁极间、异名磁极间磁感线分布情况如图所示．2．磁感线的六大特征

(1)磁感线在磁体的外部都是从北极(N极)出来进入南极(S极)，在磁体的内部则是由南极通向北极形成一条闭合曲线．

(2)磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱．

(3)磁感线的切线方向为该点的磁场方向．

(4)磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，为形象、直观、方便地描述磁场提供了依据．

(5)磁感线在空间不能相交，若有两条磁感线相交，据磁感线定义，在交点处就有两个方向，这与事实不符．

(6)没有磁感线的地方，并不表示就没有磁场存在，通过磁场中的任一点总能而且只能画出一条磁感线．3．磁感线与电场线的比较磁感线电场线形象化表示磁场的方法形象化表示电场的方法线上各点的切线方向即该点的磁场方向线上各点的切线方向即该点的电场方向线的疏密反映磁场的强弱线的疏密反映电场的强弱磁感线是闭合曲线，但不相交电场线不闭合，也不相交1．磁感线上每一点的________方向跟该点磁场方向相同．2．磁感线在磁体外部从______极指向________极，在内部从________指向________．3．磁感线是______曲线，且任意两条磁感线______(选填“能”或“不能”)相交．4．磁感线的疏密表示____________．磁感线越密的地方，磁场____________；磁感线越稀的地方，磁场____________．5．磁感线是一些________(选填“真实”或“假想”)的曲线(没有画到的地方并非无磁场)．切线北南南极北极闭合不能磁场强弱越强越弱假想牛刀小试1.(单选)关于磁感线，下列说法中正确的是(

)A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B．磁感线总是从N极到S极C．磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交即时应用解析：选C.磁感线是为了形象描绘磁场而假设的一组有方向的曲线，曲线上的任一点的切线方向表示磁场方向，曲线疏密表示磁场的强弱，所以C正确，A不正确．在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以B、D不正确．例1(单选)一个磁场的磁感线如下图所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将(

)A．向右移动B．向左移动

C．顺时针转动D．逆时针转动解析：小磁针北极所指的方向是磁场的方向，所以N极应指向右，即小磁针顺时针转动，C正确．答案：C例2(多选)如图所示为一磁场的磁感线分布情况，则下列判断正确的是(

)A．a点的磁场比b的磁场较强B．b点的磁场比a的磁场较强C．a与b磁场方向相同D．a与b磁场方向不同解析：磁感线的疏密表示磁场的强弱，A对B错；磁感线的切线方向表示磁场的方向，ab两点的切线方向不同，故ab两点的磁场方向不同，D对C错．答案：AD小结：磁感线能形象地反映磁场的强弱和方向，所以，直接从给出的磁感线即可判断磁场的强弱和方向.3．磁感应强度(1)磁感应强度：描述磁场_____和_____的物理量，它的符号是___，单位是______，符号是___.(2)物理意义：在磁场中任意一点处，磁感应强度的大小代表在这点上磁场的_____，磁感应强度的方向就是这点上的______方向．(3)定义式：B＝F/IL.强弱方向B特斯拉T强弱磁场磁感应强度B是一个矢量，它既有大小，又有方向．它的大小表示磁场的强弱，方向就是该点磁场的方向．磁感线越密的地方，磁感应强度B越大；磁感线越稀疏的地方，磁感应强度B越小．2.(双选)有关磁感应强度B的方向，下列说法正确的是(

)A．B的方向就是小磁针N极所指的方向B．B的方向与小磁针在磁场中N极的受力方向一致C．B的方向就是通电导体的受力方向D．B的方向就是该处磁场的方向即时应用解析：选BD.B的方向与小磁针N极的受力方向、小磁针静止时N极所指的方向一致，且磁感应强度B的方向即为磁场的方向．例3(多选)下列关于磁感应强度方向的说法中，正确的是(

)A．磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向B．某处磁感应强度的方向就是该处小磁针静止时北极所指的方向C．磁感应强度是个标量，没有方向D．某处磁感应强度的方向就是该处磁场方向解析：磁感应强度既有大小又有方向，是矢量，故C错；磁感应强度的大小代表该点磁场的强弱，磁感应强度的方向就是该点磁场的方向，而磁场的方向就是该处小磁针静止时北极所指的方向或者小磁针北极的受力方向，故B、D对；磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，故A对．答案：ABD三、匀强磁场1．匀强磁场(1)定义：如果在磁场的某一区域内，磁感应强度的_____和_____处处_____，这个区域的磁场称为匀强磁场．(2)磁感线：是一组方向一致的________平行线．大小方向相同等间距(3)近似匀强磁场：①距离很近的两个_________磁极间的磁场；②除边缘部分外，通电长螺线管____的磁场．

2．磁通量(1)定义：在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的______叫做穿过这个面积的磁通量，用Φ表示．如图所示．平行异名内部乘积(2)单位：_____，简称____，符号_____.韦伯韦Wb注意：①磁通量是________，但有正，负；当磁感线从某一平面穿入时，若规定Φ为正值，则磁感线从另一面穿入时，Φ为负值．②磁通量是表示穿过某平面的________________，在今后的应用中往往会根据穿过平面的净磁感线条数的多少来定性判断穿过该面的Φ的大小．答案：①标量②磁感线的条数的多少1．另一种定义法：设在匀强磁场中有一个与磁感线方向垂直的平面，如图所示，若穿过该平面的磁感线有Φ条．我们就称穿过这个平面的磁通量为Φ，即垂直穿过某一面的磁感线的条数称为该面的磁通量．因为用磁感线可以形象地描述磁场，故也可以用垂直穿过某一面积的磁感线条数表示磁通量．2．说明①磁通量是标量．②磁感应强度大，磁通量不一定大；磁通量大，磁感应强度不一定大．③通过某一面的磁通量大(小)，磁感应强度不一定大，反之亦然．④通过某一面的磁通量为零，该处的磁感应强度不一定为零；但磁感应强度为零，磁通量一定为零．3．(单选)如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有(

)A．Φ1>Φ2

B．Φ1＝Φ2C．Φ1<Φ2

D．无法判断即时应用解析：选B.磁通量的实质是穿过某一面积的磁感线的条数，由图知两磁场区的有效面积相等，则必有Φ1＝Φ2，故选项B正确．例1

(单选)关于磁场和磁感线，下列说法正确的是(

)A．磁铁是磁场的唯一来源B．磁感线是从磁体的北极出发而到南极终止C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向通电螺线管磁场的北极D．两磁感线空隙处不存在磁场磁铁周围存在磁场，电流周围也存在磁场，A项错误；磁感线是闭合曲线，磁体外部磁场的磁感线是从北极发出指向南极，内部磁场的磁感线是从南极发出指向北极，B项错误；通电螺线管内部磁场的方向是从南极指向北极，故当小磁针静止在通电螺线管内部时，小磁针N极所指的方向应跟它内部的磁场方向相同，【精讲精析】本题的关键是要知道磁场的产生和磁感线的性质及通电螺线管内部的磁感线方向．即小磁针N极指向通电螺线管的北极，C项正确；磁感线是为了形象地描述磁场假想出来的，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，故两磁感线间的空隙处也存在磁场，D项错误．【答案】

C

(单选)关于磁通量，下列说法中正确的是(

)A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．过某一平面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度例2【精讲精析】磁通量是标量，没有方向，故A不对；由Φ＝BS知Φ是由B和S两个因素决定的，Φ大，有可能是由于S较大造成的．所以，磁通量越大，磁感应强度越大是错误的；【思路点拨】磁通量Φ是由磁感应强度B和垂直于磁感应强度B方向上线圈的面积S共同决定，Φ没有方向是标量．由Φ＝BS⊥知，当线圈平面与磁场平行时，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C对；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D不对．【答案】

C地球上某处地磁场的磁感应强度B在竖直方向上的分量为B0＝0.54×10－4T，求通过在水平面上面积为2.0m2线圈的磁通量Φ.变式训练解析：由磁通量的定义得Φ＝B0·S＝0.54×10－4×2.0Wb＝1.08×10－4

Wb.答案：1.08×10－4

Wb对象内容电场磁场产生电荷周围存在电场运动电荷产生磁场描述物理量性质电场强度是反映电场力的性质的物理量磁感应强度是反映磁场力的性质的物理量方向规定：正电荷在电场中的受力方向为该点的电场方向规定：小磁针N极在磁场中的受力方向为该点的磁场方向相互作用同种电荷相互排斥，异种电荷