学习必备欢迎下载第三章磁场课标导引本章的重点内容：磁场、磁感线、磁感应强度、安培力、洛伦兹力的概念以及磁场对通电导线、运动电荷的作用；难点是安培力作用下物体的平衡和运动，带电粒子在匀强磁场以及复合场中的运动等问题本章分析、推理和推导内容较多如：分析引出磁感应强度的概念；由安培力公式导出洛伦兹力公式；由洛伦兹力导出带电粒子在匀强磁场中的运动规律等在这些分析推导过程中，运用的知识比较综合因此，除了掌握重点知识，突破难点知识，还要在学习过程中提高自己的分析，推理和推导能力，发展综合运用知识的能力和提高抽象思维的能力本章高考的热点：安培力的应用和带电粒子在磁场中的运动；在洛伦兹力的考查中， 大多数试题是以带电粒子在复合场中的运动为主第一、二节磁现象和磁场磁感应强度学习目标：1. 知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质， 了解磁现象及电流的磁效应2掌握地磁场的产生，理解地磁两极与地理两极的关系3理解掌握磁感应强度的大小、方向4学会类比法，知道比值定义物理量的方法是常用的物理方法重点难点：1. 了解磁现象、磁场及电流的磁效应2地磁场中磁感线的分布3磁感应强度概念的建立和计算易错问题：磁感应强度的计算式 BF/ IL 中F应是BI 时的磁场力核心有点突破一、对地磁场的认识1地磁场(1) 地磁场特点：地磁场的方向并不是正南正北方向的，即地磁两极与地理两极并不重合地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近地磁场方向与正南正北方向间有一夹角叫磁偏角 (2) 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：地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正学习必备欢迎下载上方磁场方向竖直向下在赤道正上方，地磁场方向水平向北在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方 (3) 影响：由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的高速带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球因此地磁场对地球生命有保护作用二、对磁感应强度公式 B的理解1在定义式 B中，通电导线必须垂直于磁场方向放置2磁感应强度 B 的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I 、L无关3磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短4我们要找的是磁场中某一点磁感应强度的大小，因此要把电流元放入磁场中某一点，这要求电流元要足够的短三、磁感应强度 B 与电场强度 E 的比较电场强度 E是描述电场的力的性质的物理量， 磁感应强度 B是描述磁场的力的性质的物理量现把这两个物理量比较如下磁感应强度 B电场强度 E物理意义描述磁场的性质描述电场的性质定义式B=ILF通电导线与 B垂直E=qF方向矢量小磁针 N极受力方向矢量放入该点正电荷受力方向场的叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合场强等于各个电场的场强的矢量和单位1 T1 N/(A m)1 V/m1 N/C 课堂互动训练互动 1：一位同学设计实验以验证奥斯特实验的结论，以下操作及判断正确的是 ( ) A让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针 N极指向南方B让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针 N极指向北方C让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针 N极指向东方D让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针 N极指向西方互动 2：地球是一个大磁体，在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向学习必备欢迎下载地磁场的南极；地磁场的北极在地理南极附近；赤道附近地磁场的方向和地面平行；北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的以上关于地磁场的描述正确的是( ) A B C D互动3：有关磁感应强度的方向，下列说法正确的是( ) AB的方向就是小磁针 N极所指的方向BB的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致CB的方向就是通电导线的受力方向DB的方向就是该处磁场的方向互动 4：在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm，电流为5 A，所受磁场力为 5102 N求：(1) 这点的磁感应强度是多大？若电流增加为10 A，所受磁场力为多大？(2) 若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？互动5有一小段通电导线，长为 1 cm ，电流强度为 5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为 0.1 N ，则该点的磁感应强度 B一定是 ( ) AB 2 T BB 2 T CB 2 T D以上情况都有可能第三节几种常见的磁场一. 磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线, 使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。磁感线的特点磁感线是假想的，不是真实的。磁感线是闭合曲线。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线不能相交或相切。磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。二、几种常见磁场的分布特点1常见永磁体的磁场B C 学习必备欢迎下载2三种常用的电流的磁场安培定则立体图横截面图纵截面图直线电流以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱环形电流内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏通电螺线管内部为匀强磁场且比外部强， 方向由 S极指向N极， 外部类似条形磁铁，由N 极指向 S极特别提醒： (1) 应用安培定则判定电流的磁场时，直线电流是判定导线之外磁场的方向，环形电流和通电螺线管判定的是线圈轴线上磁场的方向(2) 放置在螺线管内的小磁针受力方向按磁感线方向判断，不能根据同名磁极相斥和异名磁极相吸判断课堂互动训练互动1、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是（）A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束 D. 向左飞行的负离子束互动2、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y轴正向运动，则由此产生的在 z轴上A点和x轴上B点的磁场方向是（）A.A点磁场沿 x轴正方向， B点磁场沿 z轴负方向B.A点磁场沿 x轴负方向， B点磁场沿 z轴正方向C.A点磁场沿 z轴正方向， B点磁场沿 x轴负方向D.A点磁场沿 x轴正方向， B点磁场沿 z轴正方向互动 3、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N学习必备欢迎下载极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（）A.若将a接电源正极， b接负极，弹簧秤的示数将减小B.若将a接电源正极， b接负极，弹簧秤的示数将增大C.若将b接电源正极， a接负极，弹簧秤的示数将增大D.若将b接电源正极， a接负极，弹簧秤的示数将减小互动4、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性四、磁通量：1、定义：在磁感应强度为 B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为 S，我们把 B 与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母表示磁通量。2、在匀强磁场中，公式为=BS（S表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积）3、单位：在 SI 制中是韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb=1T m24、磁通量是有正负的，若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和5、磁通密度： B=/S 表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。 1T=1Wb/m2=1N/Am 课堂互动训练互动5、面积 S0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是_；当金属圆环转过 90，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是_ 互动6、某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0 l0-5T，竖直分量是 4.0 10-5T，则地磁场磁感应强度的大小为 ,方向为 . 在水平面上，面积为 5m2 的范围内，地磁场的磁通量为 Wb。学习必备欢迎下载互动7、如图所示，线圈平面与水平方向夹角60，磁感线竖直向下， 线圈平面面积 S0.4 m2 ，匀强磁场磁感应强度 B0.6 T，则穿过线圈的磁通量 为多少？解析：法一：把 S投影到与 B垂直的方向，则 BScos 0.6 0.4 cos 60 Wb0.12 Wb. 法二：把 B分解为平行于线圈平面的分量B和垂直于线圈平面的分量 B，B不穿过线圈，且 BBcos ，则BSBcos S0.6 0.4cos 60 Wb0.12 Wb. 答案： 0.12 Wb 互动 8、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1S2= S3，且 “3”线圈在磁铁的正中间。 设各线圈中的磁通量依次为1、2、3则它们的大小关系是( ) A 、123 B、12=3 c、123 D、12=3 互动 9、 有两个固定的完全相同的通电圆环，通过的电流大小相同，方向如图所示一个在竖直平面内放着，一个在水平面内放着，每个圆环在共同圆心O处产生的磁感应强度大小均为B， 则在 O点的总磁感应强度多大？【答案】 B?互动 10、如图所示， 框架面积为 S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为_若使框架绕OO转过 60角，则穿过框架平面的磁通量为_；若从初始位置转过90角，则穿过框架平面的磁通量为 _；若从初始位置转过180角，则穿过框架平面的磁通量变化量大小为 _【思路点拨】当面积 S和匀强磁场方向垂直时 BS ，不垂直时应取垂直于磁场方向的有效面积磁通量是有正负的， 可以认为磁感线从同一面穿入时为正、穿出时为负【解析】在图示位置，磁感线与框架平面垂直时， BS .当框架绕 OO 轴转过 60时可以将原图改画成从上向下看的图，如图所示，BSBS cos 60 12BS . 转过 90时，框架由与磁感线垂直穿过变为平行，0. 框架转过 180时，磁感线仍然垂直穿过框架， 只不过穿过另一面了 因而1BS ，2BS ，| 21| 2BS . 学习必备欢迎下载第四节磁场对通电导线的作用力学习目标： 1. 掌握安培力方向的判断方法左手定则2掌握安培力大小的计算方法3了解磁电式电流表的原理重点难点：安培力的大小计算和方向判定易错问题： 1. 安培力方向的判定2计算安培力大小时，导体有效长度的确定安培力：通电导线在磁场中受到的力一、安培力的方向左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内让磁感线从进入，并使四指指向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面。F与B、I 一定垂直， I 与B不一定垂直判定右图通电导线所受安培力的方向二、安培力的大小：（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流 I 和导线的长度 L 三者的乘积。即： F=BIL （2）平行时： F0 如果既不平行也不垂直呢？把磁感应强度 B分解为两个分量：一个分量与导线垂直 B1=Bsin另一分量与导线平行 B2=Bcos平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由 B1决定。即 F=B1IL ，将 B1=Bsin代入得：F=BILsin 公式的适用条件及各量的意义B F I B F I F B B B I F B I I I B B2 B1 学习必备欢迎下载在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场. 1公式FILBsin 中 ，L指的是“有效长度”表示磁场方向与电流方向间的夹角 , 当B与I 垂直时， F最大， FILB；当B与I 平行时， F0. 2弯曲导线的有效长度 L，等于连接两端点直线的长度(如图所示 ) ；相应的电流沿L由始端流向末端3. 若磁场和电流成 角时，如图所示可以将磁感应强度 B正交分解成 BBsin 和BBcos ，而B对电流是没有作用的FILBILBsin ，即FILBsin . 课堂互动训练互动1、如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O