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第十单元 磁场、电磁感应 一、学习内容 目录 1磁场 1 1.1磁场的描述 2 1.1.1磁感线 2 1.1.1.1磁铁的磁感线 2 1.1.1.1.1条形磁铁 2 1.1.1.1.2蹄形磁铁 2 1.1.1.2电流的磁感线 2 1.1.1.2.1直线电流 2 1.1.1.2.2环形电流 2 1.1.1.2.3通电螺旋管 2 1.1.1.2.4匀强磁场 2 1.1.2磁感应强度：B=F/IL 2 1.1.3磁通量：φ=BS 2 1.2磁场对电流的作用 3 1.2.1方向：左手定则 3 1.2.2大小：安培力F＝BIL 3 1.2.3直流电动机 3 1.3磁场对运动电荷的作用力 3 1.3.1洛伦兹力：f=qυB 3 2电磁感应 4 2.1感应电流产生的条件 4 2.1.1闭合电路中的磁通量发生变化 4 2.2感应电流的方向 4 2.2.1右手定则：切割产生电流 4 2.2.2楞次定律：磁场变化产生电流 4 2.3感应电动势 4 2.3.1法拉第电磁感应定律：ε=NΔφ/Δt 4 2.3.2导线切割磁感线：ε=BLυ 5 1磁场 1、磁场定义： 磁铁和电流周围存在磁场，磁铁之间、电流之间、磁铁与电流是通过磁场作为媒介而发生相互作用的。磁场是一种物质。 2、磁现象的电本质：（拓展型P53页） 磁场是由运动的电荷产生的。 3、磁场的方向规定： 小磁针北极静止时所指的方向。 4、磁场的基本性质： 对放入磁场中的磁铁或电流有力的作用。 1.1磁场的描述 1.1.1磁感线 1、在磁体的外部，磁感线N极出发到S极；在磁体的内部，磁感线从S极到N极，形成封闭的曲线。 2、磁感线上某点的切线方向，就是该点的磁场方向。 3、磁感线越密的地方，磁场越强。 4、磁感线是用来形象地描述磁场而引入的假想模型，不是实际存在的。 5、磁感线分布特征：近密远疏，内密外疏，内外反向。 练习：关于磁感线，正确的说法是（A）铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是磁感线，（B）磁感线总是从磁体的N极发出终止于磁体的S极，（C）磁体S极放入磁场中受力方向与该处磁感线方向相反，（D）任何磁感线都是闭合曲线。 1.1.1.1磁铁的磁感线 1.1.1.1.1条形磁铁 1.1.1.1.2蹄形磁铁 磁场对磁极的作用 练习：确定下列各磁体A、B、C所受磁场力的方向。 .1.1.2电流的磁感线 右手螺旋定则 1.1.1.2.1直线电流 1.1.1.2.2环形电流 1.1.1.2.3通电螺旋管 请画出地磁场的分布 练习1：在同一平面上有a、b、c三根等距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为1安、2安和3安的电流，各电流的方向如图所示，则导线a所在处磁场方向向___________，导线b所在处磁场方向向____________。 练习2：定性出图中通电导体在A、B、C各点处合磁场方向。 1.1.1.2.4匀强磁场 1.1.2磁感应强度：B=F/IL 1、物理意义： 用来描述磁场的强弱和方向。 2、矢量性： 磁感强度是矢量，它的方向就是磁场方向，与电流受力方向垂直。 3、固有性： 与放入的电流无关，只由原磁场的性质决定； 磁感强度B与式中的F、I、L无关，I称为检验电流。 4、条件性： 本定义式只适用于电流放置方向与磁场垂直的情况，在非匀强磁场中还必须要求L足够短。 5、普适性：比值定义法适用于一切磁场； 6、叠加性：遵循平行四边形法则。 7、磁感应强度的测量： 1）用磁传感器伸进通电螺线管内测得B—x曲线； 2）电流天平； 例：如图所示的电流天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下挂有一矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈下部悬在待测定的匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，当线圈中通以顺时针流动的电流I时，在天平两端各加上质量为m1、m2的砝码，天平平衡，当电流方向相反，大小不变时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，试求磁感应强度的大小和方向。 3）利用地磁场测磁铁磁场的磁感应强度； 练习1：同一小段通电导线放入磁场中: （A）在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度必为零， （B）放甲处所受磁场力比放乙处所受磁场力大，则甲处磁感应强度比乙处磁感应强度大， （C）放某处所受磁场力方向与该处磁感应强度相同， （D）磁感应强度与放入场中的电流成反比， （E）磁感应强度决定于场源电流和与场源电流的距离。 2．一通电导线顺＋y轴放时不受磁场力，顺＋z轴方向放时受磁场力沿＋x方向，则B的方向如何？ 1.1.3磁通量：φ=BS⊥ 1、定义： 穿过某一截面的磁感线的多少，就叫做穿过这截面的磁通量。 2、条件性：本式仅只适用于B与S垂直的情况，只适用匀强磁场的计算。 3、单位