高中物理选修3-1磁场
高中物理人教版选修3-1第三章《磁场》
《高中物理》
选修3-1
第三章 《磁场》
3.1《磁现象和磁场》
（一）知识与技能 1．了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。 2．知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。 3．知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间 都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。 （二）过程与方法 利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去 理解磁场的客观实在性。 （三）情感态度与价值观 通过类比的学习方法，培养学生的逻辑思维能力，体现磁现象 的广泛性 二．重点与难点： 重点：电流的磁效应和磁场概念的形成 难点：磁现象的应用 三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪
ABCD ）
A．磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电 流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场 力F与I、L的乘积的比值
B．一小段通电导线放在某处不受磁场力作用， 则该处一定没有磁场
C．一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力 比放在B处大，则A处磁感应强度比B处的磁感 应强度大
D．因为B =F/IL，所以某处磁感应强度的大小 与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比
F
IL
F I
精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时， 它受力的大小既与导线的长度L 成正比，又与导线中 的电流I 成正比，即与I和L的乘积 IL 成正比。
（1）同一磁场中 F
IL ，比值F/IL为恒量；
（2）不同磁场中，比值F/IL一般不同;
磁感应强度 1、定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场 力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应 强度 2、定义式： 3、单位：
人教版高中物理选修3-1 3.4磁场对通电导线的作用力 PPT课件
向左摆动
4。利用平行电流相互作用分析法：同向平
行电流相互吸引，异向平行电流相互排斥。
两个电流总有作用到方向相同且靠 近的趋势。 自由
˙ ˙ ˙ ˙ ˙ ˙
×
F × F 固定
×
×
×
×
如图，质量分别为 mA>mB 的两环套在光 滑绝缘杆上，若同时通上同向电流 IA<IB,它们将如何运动
A
B
方法一：同向吸引、异向排斥 方法二：等效法（把环形电流等效成小磁针）
B a θ b
练习：如图在条形磁铁N极处 悬挂一个线圈，当线圈中通 有逆时针方向的电流时，线 圈将向哪个方向偏转？
N
从上向下看逆时针转动的 同时向左摆动
练习3 ：如图所示，固定螺线管M右侧有一正方形线
框abcd，线框内通有恒定电流，其流向为abcd，当闭 合开关S后，线框运动情况应为…………（ A ） A．ab向外，cd向里转动且向M靠拢 B．ab向里，cd向外转动且远离M C．ad向外，bc向里转动且向M靠拢 D．ad向里，bc向外转动且远离M
F
IB B
F
I
B
F
B
F
I
F
I
B
I
二.安培力的大小
1.当电流和磁场垂直时
F＝ILB
2.当电流和磁场平行时
F＝0
3.当电流和磁场夹角θ时 F=ILB sinθ
B Bsinθ θ
I
Bcosθ
B
二.安培力的大小
设下图中磁感应强度为B，电流强度I，导线长度 L，求安培力大小
I
B B I I B
I
θ
向里
I F N
F
鲁科版高中物理选修3-1课件第1节磁场
二、地磁场的特点及地磁场对周围物体的影响 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： (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．
2－1：关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是( ) A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场 B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场 C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作 D．指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工 作 【解析】 宇宙中的许多天体都有磁场，火星不像地球那 样有一个全球性的磁场，因此指南针不能在火星上工作． 【答案】 AD
指南针是我国古代四大发明之一，任何磁体悬挂后使之能 自由转动，它就有具体的指向的特征，在古代这种器具称为 “司”南．指南针的发明，促进了人类文明的传播，使航海事业得 到了发展．
二、磁场 1、磁现象 (1)磁性、磁体、磁极
磁性 天然磁石能吸引铁质物体的性质 磁体 具有的磁物性体，如条形磁铁 磁极 磁体上磁性的最区强域，有S极、N极
高中物理课件
（金戈铁骑 整理制作）
第1节 磁 场
1．了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明 的影响．
2．知道磁极间、磁极与电流间、电流与电流间的相互作用 是通过磁场而发生的．
3．知道磁场的概念及基本性质． 4．了解地磁场及磁偏角．
1．电场是电荷周围存在的一种________． 【答案】 特殊物质
（完整版）高中物理选修3-1笔记磁场
（完整版）⾼中物理选修3-1笔记磁场第三章磁场3.1磁现象和磁场⼀、磁现象1.磁性：物质具有吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性。
2.磁体：具有磁性的物质叫磁体。
3.磁极：磁性最强的部分叫磁极。
任何磁铁都有两个磁极，⼀个叫S极，⼀个叫N极。
4.磁极之间的相互作⽤：同名相斥，异名相吸。
⼆、电流的磁效应1.电流对⼩磁针的作⽤（丹麦物理学家奥斯特）1）现象：通电后，通电导线下⽅的与导线平⾏的⼩磁针发⽣偏转。
2）注意：为排除地磁场的影响，⼩磁针及通电导线均应南北放置。
3）结论：通电导线周围有磁场产⽣。
2.磁铁对通电导线的作⽤结论：磁铁会对通电导线产⽣⼒的作⽤，使导体偏转。
3.定义：通电导体的周围有磁场，电流的磁场使放在导体周围的磁针发⽣偏转，磁场的⽅向跟电流有关，这种现象叫电流的磁效应。
三、磁场1.定义：磁场是磁体或电流周围存在的⼀种特殊物质。
2.性质：对放⼊其中的磁极或电流产⽣⼒的作⽤。
3.产⽣：1）永磁体2）电流4. ⼩磁针静⽌时N极所指的⽅向即为该点的磁场⽅向。
四、地磁场1.两极1）地理南极是地磁北极2）地理北极是地磁南极2.定义：地球周围存在着的磁场叫做地磁场3.地磁偏⾓地轴与磁轴之间的夹⾓称为地磁偏⾓3.2磁感应强度⼀、磁感应强度1.定义：在磁场中垂直于磁场⽅向的通电导线所受的安培⼒跟电流I和导线长度L的乘积的⽐值叫磁感应强度。
2.物理意义：表⽰磁场强弱和⽅向的物理量3.表⽰：B4.公式B=F电流⽅向与磁场⽅向垂直5.单位：特斯拉，简称特，符号T。
（1T=1N）6.⽅向：⼩磁针静⽌时N极所指的⽅向规定为该点的磁感应强度的⽅向。
即磁场⽅向。
三、探究影响通电导线受⼒的因素1.电流元：把很短的⼀段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫电流元。
2.检验电流：为了间接了解磁场特性⽽垂直放⼊磁场的电流元称为检验电流。
3.⽅法1）保持I不变，改变L2）保持L不变，改变I4.结论F∝IL3.3⼏种常见的磁场⼀、磁感线1.定义：在磁场中画⼀些有⽅向的曲线，曲线上每⼀点的切线⽅向都跟该点的磁场⽅向相同，这样的曲线称为磁感线。
人教版高中物理选修3-1第三章 磁场
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作）第三章 磁场第一节 磁现象、磁场、磁感应强度〖知识精讲〗知识点1.磁性、磁极[例1] A. 物体能够吸引轻小物体的性质叫磁性（ ）B. 磁铁的两端部分就是磁铁的磁极（ ）[例2]磁场是一种物质吗？[例3] 下列说法正确的是（ ）A 、磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时，受到的磁场力F 与该导线的长度L 、通过的电流I 的乘积的比值B=ILF即为磁场中某点的磁感应强度B 、通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C 、磁感应强度B=ILF只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与F 、I 、L 以及通电导线在磁场的方向无关D 、磁场是客观存在的物质〖综合拓展〗磁感应强度的概念及其矢量性理解：考题1：有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（ ） A. 磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B. 若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C. 若有一小段长为L ，通以电流为I 的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F ，则该处磁感应强度的大小一定是F/ILD. 由定义式B=F/IL 可知，电流强度I 越大，导线L 越长，某点的磁感应强度就越小〖基础达标〗１.磁场中任一点的磁场方向规定为，小磁针在磁场中A.受磁场力的方向B.北极受磁场力的方向C.南极受磁场力的方向D.受磁场力作用转动的方向3、磁感应强度的单位是T ，1T 相当（ ）A 、1㎏/A ·s 2B 、1㎏·m/A ·s 2C 、1㎏·m /s 2D 、1㎏·m 2/A ·s 24、下列说法正确的是（ ）A ．电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零B ．小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的磁场力一定为零C ．小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零D ．荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零〖能力提升〗ILF 知，磁场中某处磁感应强度的大小（ ）A 、随通电导线中电流I 的减少而增大B 、随IL 的乘积的减少而增大C 、随通电导线所受磁场力F 的增大而增大D 、跟F 、I 、L 的变化无关2、电流的磁场是由 首先发现的，而首先发现电流磁场的方向跟电流的方向的关系的是法国科学家Nab I2、如图所示，质量为m 、长度为l 的金属棒ab 通过两根金属丝悬挂在绝缘支架MN 下方。
高中物理选修3-1磁场 复习 提纲+例题
V2
V0
V4
2、将带电粒子在狭缝之间的运动首尾连接 起来是一个初速度为零的匀加速直线运动
3、带电粒子每经电场加速一次，回旋半径 就增大一次，每次增加的动能为⊿E ＝qU
K
所有各次半径之比为：
1 2∶ 3∶ ∶ ...
4、对于同一回旋加速器，其粒子的回旋的 最大半径是相同的。
mv 1 2 B2q 2 R2 由最大半径得： ＝ R E mv qB 2 2m
D、环形线圈有扩张的趋势
1、把一重力不计的通电直导线水平放在蹄 形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动， 当导线通入图示方向电流I时，导线的运动 情况是(从上往下看)（ C ） A.顺时针方向转动，同时下降 B.顺时针方向转动，同时上升 C.逆时针方向转动，同时下降 D.逆时针方向转动，同时上升
I
电流微元法
3、解题一般步骤： ①判断安培力方向 注意选择视图（视角） ②其它力受力分析 将立体受力图应转化成平面图 ③列力学方程：
平衡方程
牛二方程（动能定理） F=ILB ④列电学辅助方程: Q=It
u=IR ……. ⑤解方程及必要的讨论（“答”）
F=BIL中的L为有效长度
试指出下述各图中的安培力的大小。
安培力作用下物体的平衡问题 【例】在倾斜角为θ的光滑斜面上，置 一通有电流I，长为L，质 量为m的导 体棒，如图所示，在竖直向上的磁场中 静止，则磁感应强度B为 _________.
FN
θ
mg
F BIL mg tan mg tan B IL
F
B
FN
×
θ
F
mg
引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应
R
2
mV qB
人教版高中物理选修31第三章《磁现象和磁场》
磁性、磁体、磁极
磁现象
磁极间的相互用
同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引
奥斯特实验
电流的磁效应
磁
结论：电流周围存在磁场
现
象
定义
和
磁 场
磁场
性质：对磁体或电流有力的作用 磁体周围有磁场
产生
电流周围有磁场
地磁场
地理南北极与地磁场南北极的关系 磁偏角
你知道吗？美丽的极光的发生与地球的 磁场有密切关系。
地球磁场能抵挡大部分太阳风
地理 北极
近,地磁的南极在地理的北极
附近,但两者并不完全重合,它
们之间的夹角称为磁偏角
4.磁偏角的数值在地球上不同 地方是不同的
地理
沈括在《梦溪笔谈》中指出：
南极
“常微偏东，不全南也”。这是
世界上最早的关于磁偏角的记载。
地磁 北极
地球磁场很弱，其表面的磁场比一个条形 磁铁近旁的磁场弱的多，但能自由旋转的 小磁针已能显示出地磁场对它的作用，指 南针正是利用这个原理制成的。
第三章 磁场
第一节 磁现象和磁场
信鸽是方向辨识的高手，即使在上千公里外，也能够找准方向 归巢，那么信鸽靠的是什么本领呢？
目前科学家已经证实了鸽子的上喙具有一种能够感应 地磁场的晶胞，正是这种器官为鸽子的飞行导航。
最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其中含有 主要成分为Fe3O4。
上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦 东国际机场,列车加速到平稳运行之后，速度是430公里/小时。这 个速度超过了F1赛事的最高时速。
因此地磁场对地球生命有保护作用百年地球磁场衰减地磁场的减弱是可能导致磁场方向倒转的预兆。
美国科学家最新研究表明，未来地球磁场将出现方向反转， 在地球历史中经历过多次磁场反转，地球磁场就像一个条形磁
人教版高中物理选修3-1课件磁场(选修)
例与练
• 2、已知磁场方向，标出下列各图导线 中电流方向
× × ·· ×× · · × × I· ·
I ···· ····
例与练
• 3、如图所示，螺线管圈通电以后，放 在螺线管左侧的小磁针的S极指向螺线 管，则电源的正极在___右___端。
N SN
S
例与练
• 4、如右图所示，一束带电粒子沿着水 平方向平行地飞过磁针上方时磁针的N 极向纸内偏转，这束带电粒子束可能 是 （ AD ）
3.1 磁现象和磁场2
实验1
磁体产生磁场
F2 F1
N
S
N
S
磁体的周围存在磁场
磁场的最基本性质: 对放入其中的磁极有力的作用
实验2
电流产生磁场 ——奥斯特电流磁效应
实验3
磁体对电流的作用
实验4
电流对电流的作用
F2 F1
S
N
S
N
结论： 磁场的基本性质:对放入其中的磁体或电流
有力的作用.
三、磁感线
D．带电粒子速度方向不变
例与练
• 3、如图所示，运动电荷电量为q=2×108C，
电性图中标明，运动速度 v =4×103m／s，
匀强磁场磁感应强度为B=0.5T，求电荷受
到的洛伦兹力的大小和方向。
( 600 )
f qvB sin 900
4 105 N
×××××
B ×f × ×v × ×
Φ=B·S·sin :B与S的夹角
①S与B垂直： Φ=BS
②S与B平行： Φ=0（最小）
三、磁通量
（2）磁通量表示穿过某一 面积的磁感线条数多少。
（3）磁通量的单位： 韦伯 Wb 1Wb=1T·m2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高中物理选修3-1磁场
1．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是()
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，所受安培力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关
2.在赤道上某处有一支避雷针。
当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电形成
瞬间电流，则地磁场对避雷针的作用力的方向为()
A．正东B．正西
C．正南D．正北
3.如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同方向如图的电
流，ac⊥bd，且ab＝ac＝ad，则a点处磁场方向为( )
A．垂直于纸面向外
B．垂直于纸面向里
C．沿纸面由a向d
D．沿纸面由a向c
4.(2012·昆明一模)如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成θ角倾斜放置，
导轨上另放一个质量为m的金属导体棒。
当S闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，
可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是()
5. （多选）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接
的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加
速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子
射出时的动能，则下列说法中正确的是( )
A．增大电场的加速电压，其他保持不变
B．增大磁场的磁感应强度，其他保持不变
C．减小狭缝间的距离，其他保持不变
D．增大D形金属盒的半径，其他保持不变
6. （多选）长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为
B，板间距离为L，板不带电．一质量为m、电荷量为q带正电的粒子(不计重力)，从左边极板
间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用
的方法是( )
A．使粒子的速度v<
BqL
4m
B．使粒子的速度v>
BqL
4m
C．使粒子的速度v>
5BqL
4m
D．使粒子的速度
BqL
4m
<v<
5BqL
4m
7.如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上
端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab
与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直
于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑
的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：
(1)金属棒所受到的安培力大小；
(2)通过金属棒的电流；
(3)滑动变阻器R 接入电路中的阻值．
8.如图所示，无重力空间中有一恒定的匀强磁场，
磁感应强度的方向垂直于xOy 平面向外、大小为B ，沿x 轴放置一个垂直于xOy 平面的较大的荧光屏，P 点位于荧光屏上，在y 轴上的A 点放置一放射源，可以不断地沿平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m 、电荷量为＋q 的同种粒子，这些粒子打到荧光屏上能在屏上形成一条亮线，P 点处在亮线上，已知OA ＝OP ＝l ，求：
(1)若能打到P 点，则粒子速度的最小值为多少？
(2)若能打到P 点，则粒子在磁场中运动的最长时间为多少？
高中物理选修3-1磁场
7.解析：(1)F 安＝mg sin30°，得F 安＝0.1 N.
解得I ＝
F 安
BL
＝0.5 A. (3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R 0，根据闭合电路欧姆定律得：
E ＝I (R 0＋r )
解得R 0＝E I
－r ＝23 Ω.
答案：(1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω
8.解析：(1)粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，设粒子的速度大小为v 时，其在磁场中的运动半径为R ，则F ＝qB v
由牛顿运动定律有：F ＝m v 2
R
若粒子以最小的速度到达P 点时，其轨迹一定是以AP 为直径的圆(如图中圆O 1所示) 由几何关系知：s AP ＝2l
R ＝s AP 2
＝ 22
l
则粒子的最小速度v ＝2qBl
2m
. (2)粒子在磁场中的运动周期T ＝
2πm
qB
设粒子在磁场中运动时其轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中的运动时间为： t ＝θ
2πT ＝θm qB
由图可知，在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹如图中圆O 2所示，此时粒子的初速度方向竖直向上
则由几何关系有：θ＝3
2
π
则粒子在磁场中运动的最长时间：t ＝
3πm
2qB
. 答案：(1)2qBl 2m (2)3πm
2qB。