第八章磁场第一课时磁场的基本概念
物理磁场知识点
物理磁场知识点摘要：本文旨在概述物理磁场的基本概念、性质、以及与磁场相关的物理定律。
磁场是物理学中的一个核心概念，它在日常生活和工业应用中都扮演着重要角色。
通过深入理解磁场的基本原理，我们可以更好地应用这一知识来解决实际问题。
1. 磁场的定义磁场是由磁力产生的区域，通常与磁性物质或电流有关。
磁场的强度和方向可以通过磁力线来描述，这些线条从磁体的北极指向南极，并形成一个闭合的循环。
2. 磁场的来源磁场主要有两个来源：永久磁铁和电流。
永久磁铁产生的磁场是由于其内部磁矩的排列所致。
而电流产生的磁场则是由移动的电荷产生的，根据安培定律，电流周围的磁场与其大小和方向有关。
3. 磁场的测量磁场的强度通常用磁感应强度（B）来表示，单位是特斯拉（T）。
磁场的方向由北磁极指向南磁极。
磁场的测量工具包括磁力计和霍尔效应传感器。
4. 磁场的性质磁场具有以下性质：- 磁场是矢量场，即在每个点都有大小和方向。
- 磁场线是闭合的，不开始也不结束于任何点。
- 磁场对运动电荷和磁性物质施加力。
5. 磁场与电流的关系奥斯特发现了电流和磁场之间的关系，即电流产生磁场。
法拉第的电磁感应定律进一步阐述了变化的磁场可以产生电流。
6. 磁场的数学描述磁场可以用数学语言描述，其中最常见的是麦克斯韦方程组。
这组方程描述了电场和磁场是如何由电荷和电流产生的，以及它们是如何随时间变化的。
7. 磁场的应用磁场在许多领域都有应用，包括电机、发电机、变压器、磁共振成像（MRI）和数据存储设备等。
8. 磁场对生物体的影响磁场对生物体的影响是一个活跃的研究领域。
一些研究表明，微弱的磁场可能影响某些生物过程，但这些效应通常是微妙的，并且需要进一步的研究来确认。
结论：磁场是物理学中的一个基本概念，它在自然界和技术应用中都非常重要。
通过深入理解磁场的性质和原理，我们可以更好地利用这一知识来解决实际问题，并推动科学技术的发展。
本文提供了物理磁场的基础知识，包括定义、来源、性质、与电流的关系、数学描述、应用以及对生物体的影响。
磁场公式知识点总结
磁场公式知识点总结磁场是物质中的磁性物质所产生的力场。
它由两个物理量描述：磁场强度和磁通量密度。
在物理学中，磁场公式是用数学方程式描述磁场的性质和行为的。
磁场公式是基于麦克斯韦方程组的解析推导而得到的，它们包含了电场和磁场的关系和相互作用。
下面将介绍磁场公式的基本知识点和相关内容。
一、磁场的基本概念1. 磁场的概念磁场是指磁体所处的空间中存在的磁力场。
磁体产生的磁场称为自发磁场，所有物质（包括真空）中的磁场称为磁感应强度。
2. 磁场的特点磁场具有方向性和强度性，是一种矢量场。
磁场的方向是从北极指向南极，磁力线是磁场的可视化表示，它们是磁场的方向。
3. 磁场的单位磁场的单位是特斯拉(T)和高斯(G)。
1T=10000G。
在SI国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉(T)，而在厘米—克—秒（cgs）单位制中，磁感应强度的单位是高斯(G)。
二、磁场公式的推导麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程，包括电场和磁场的关系和相互作用。
这些方程组包括：1. 麦克斯韦第一方程：电场的散度与电荷密度之比等于真空中电场的散度$\nabla \cdot \mathbf{E}=\frac{\rho}{\varepsilon_{0}}$2. 麦克斯韦第二方程：磁感应强度的旋度等于真空中电场随时间的变化率与电场的负梯度之和$\nabla \times \mathbf{B}=\mu_{0} \mathbf{J}+\mu_{0} \varepsilon_{0} \frac{\partial \mathbf{E}}{\partial t}$3. 麦克斯韦第三、第四方程：磁场的散度等于零，电场的旋度等于真空中磁感应强度随时间的变化率与磁感应强度的负梯度之和$\nabla \cdot \mathbf{B}=0$$\nabla \times \mathbf{E}=-\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}$这些方程组经过推导和简化，得到了描述磁场的基本公式和定律。
磁场相关的基本概念是什么
磁场相关的基本概念是什么磁场相关的基本概念涉及到磁力、磁感应强度和磁通量等概念。
下面将详细介绍这些概念及其关系。
首先，磁场是指周围空间中存在磁力的区域。
磁场是由磁体（如磁铁、电流等）产生的，它具有磁性物质的作用力和能量的传递。
磁体中的电流或者磁性物质的运动会产生磁力，磁力可以作用于其他物体，例如吸引或排斥其他磁性物质。
其次，磁感应强度是磁场的物理量，用于描述磁场的强弱。
磁感应强度的单位是特斯拉(T)，通常用符号B表示。
磁感应强度的大小与磁场中磁力的大小有关，即磁力等于磁场的磁感应强度乘以磁场中磁性物质的磁性大小。
当磁感应强度为1特斯拉时，如果磁场中有个磁铁，则磁铁力的大小为1牛顿。
磁感应强度与磁场强度之间有一个重要的关系—磁导率。
磁导率是磁场与物质相互作用的特性参数，通常用符号μ表示。
磁感应强度与磁场强度之间的关系可以用公式B=μH表示，其中B为磁感应强度，H为磁场强度。
磁导率的大小与介质的性质有关，一般情况下，空气和真空的磁导率接近于真空中磁导率的大小，而铁磁体的磁导率要大得多。
接下来，磁通量是磁场与面积之间的关系量，用于描述通过特定面积的磁场大小。
磁通量的单位是韦伯(Wb)，通常用符号Φ表示。
磁通量的大小与磁感应强度和所涉及的面积有关，即磁通量等于磁感应强度的大小与垂直于磁场方向的面积的乘积。
磁通量与磁感应强度之间的关系可以用公式Φ=BA表示，其中Φ为磁通量，B为磁感应强度，A为面积。
磁通量与磁感应强度之间还有一个重要的关系—安培环路定理。
根据安培环路定理，一个闭合回路的磁通量之和等于通过回路内部的总电流。
这意味着，通过一个闭合回路的总磁通量等于回路内电流的大小。
最后，磁场还有一个重要的性质—磁场线。
磁场线是用于描述磁场分布的曲线。
在磁场中，经过空间中的某点的磁感应强度的方向被定义为该点的磁场线方向。
在同一磁场中，磁场线是连续闭合的，它们从磁北极出发并绕过磁南极，形成一个闭合的环路。
总结起来，磁场相关的基本概念包括磁力、磁感应强度和磁通量等。
【名师讲解】高三物理一轮复习：八 磁场(47张PPT)
BC
）
B
【练习8】(教学案第265页练习11）一匀强磁场，磁场方向 垂直于xOy平面，在xOy平面上磁场分布在以O为中心的一 个圆形区域内．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由 原点O开始运动．初速度为v．方向沿x轴正方向，后来粒子 经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到 O的距离为L，如右图所示．不计重力的影响，求磁场的磁 感应强度B的大小和xOy平面上磁场区域的半径R．
【练习2】一个带电粒子，沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场，粒 子的径迹如图所示，径迹上的每一段都可以看做圆弧，由于带电 粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）， 从图中的情况可以确定 （ B ） A．粒子从a到b，带正电 B．粒子从b到a，带正电 C．粒子从a到b，带负电 D．粒子从b到a，带负电
二、巩固训练
题型一： 确定带电粒子的带电性质和在磁场中的运动轨迹。 【练习1 】(教学案第262页练习1） ．初速为v0的电子，沿平行于 通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动 方向如右图所示，则( A ) A．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变 C．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变
3mv B qL
3 R L 3
【练习9】(教学案第262页针对练习6）如图所示，一个质量 为m，带电量为＋q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入 磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向 外，粒子飞出磁场区域后，从x轴上的b点穿过，其速度方 向与x轴的夹角为30°，粒子的重力可忽略不计，试求： （1）圆形匀强磁场区域的最小面积。 （2）粒子在磁场中运动的时间。 （3）b到O的距离。 y
(1) S min
初中物理磁场课件
总结词
磁场的方向是描述磁场中各点的方向，它决定了磁场对磁体或电流的作用力方向。
详细描述
磁场的方向可以用磁力线的方向来表示。在磁场中任意一点，磁力线的切线方向就是该点的磁场方向。同一磁场中不同点的磁场方向不同。根据右手定则，可以判断放入磁场中的磁体或电流所受的磁力方向与磁场方向的关系。
磁场的基本性质
跨学科融合
建议学生关注科技前沿动态，了解磁场在新能源、新材料等领域的应用和发展趋势。
关注科技前沿动态
THANKS
感谢观看
02
磁力线是描述磁场分布的一种模型，它表示磁场中磁力方向的路径。磁力线总是闭合的曲线，从北极出发回到南极。
磁力线定义
磁力线越密集的地方，磁场强度越大；磁力线的疏密程度表示磁场强度的相对大小。
磁力线的特点
磁力线的方向与磁场方向相同，即小磁针静止时北极所指的方向。
磁力线的方向
磁通量定义：磁通量是描述穿过某一平面的磁场强弱的物理量。它等于磁场中某一平面的面积与该平面上的磁场强度的乘积。
总结与展望
06
总结了磁场的基本定义、性质和作用方式，包括磁场、磁力线和磁感应强度的概念。
磁场的基本概念
磁场对电流的作用
磁感应现象与楞次定律
磁场与现代科技
详细介绍了磁场对通电导线的作用力，包括安培力和洛伦兹力，以及这些力在生产和生活中的应用。
解释了磁感应现象和楞次定律，说明了感应电流的方向与磁场变化的关系。
磁疗
利用磁场作用于人体，调节人体生物磁场，产生感应微电流，改变细胞膜电位，影响细胞代谢，达到治疗和保健的效果。
利用磁场与电流相互作用产生转矩，实现电能与机械能的转换。
电机与发电机
磁力选矿
磁性材料制造
磁场知识点总结
磁场知识点总结磁场是物理学中的重要概念，用于描述磁力的作用和性质。
下面是磁场的一些知识点总结。
1. 磁场的基本定义磁场是一种物理现象，由磁性物体或运动电荷产生，并对其周围的物体施加力。
2. 磁场的来源磁场可以是静态的，由永久磁体等物体产生；也可以是动态的，由电流或变化的磁场产生。
3. 磁场的单位和表示磁场的单位是特斯拉（T），通常用磁感应强度B表示。
磁感应强度的方向表示磁场线的方向，磁感应强度的大小表示磁场的强度。
4. 磁场的特性磁场具有方向性和垂直性，磁场线是一条闭合的曲线，沿着磁场线的方向有一定的规则。
5. 磁场的磁力磁场对运动的电荷或磁性物体施加力，这个力称为磁力。
磁力的大小和方向取决于电荷或物体的速度和磁场的性质。
6. 洛伦兹力定律洛伦兹力定律描述了电荷在磁场中受力的规律，它表达为F =q(v × B)，其中F表示受力，q表示电荷的大小，v表示速度，B表示磁感应强度。
7. 磁场的磁通量磁通量是描述磁场通过某个曲面的情况的物理量。
磁通量的单位是韦伯（Wb），表示为Φ。
磁通量的大小取决于磁场的强度和曲面的方向垂直度。
8. 高斯定律高斯定律描述了磁场的闭合性，它表达为∮B·dA = 0。
这意味着磁场的所有通量都是来自闭合磁场线的源头，没有磁单极子存在。
9. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场改变时感应电动势的产生，从而导致电流的流动。
它表达为ε = -d(Φ)/dt，其中ε表示电动势，d(Φ)/dt表示磁通量的变化率。
10. 磁场的应用磁场在生活中有许多应用，如磁铁、电动机、电磁铁、磁共振成像等。
磁场还在科学研究领域有广泛的应用，如磁性材料的研究、磁导电等。
以上是对磁场的一些基本知识点的总结，其中包括磁场的基本定义、磁场的来源、磁场的单位和表示、磁场的特性、磁场的磁力、洛伦兹力定律、磁场的磁通量、高斯定律、法拉第电磁感应定律和磁场的应用等。
磁场是物理学中重要的研究对象，对于了解物质世界的本质和相关技术的应用都具有重要意义。
高中物理磁场知识点总结
高中物理磁场知识点总结
磁场的基本概念：磁场是指物体周围存在的一种物理现象，具有磁性的物体会在其周围形成磁场。
磁场的表示：磁场可以用磁力线来表示，磁力线是从磁南极指向磁北极的曲线。
磁场的性质：
磁场是无源的，即不存在磁单极子。
磁场是有方向的，磁力线的方向表示磁场的方向。
磁场是矢量量，具有大小和方向。
磁场的产生：
电流产生磁场：通过电流流过导线时，会在导线周围产生磁场，其方向由右手螺旋定则确定。
磁化产生磁场：某些物质在外磁场的作用下可以磁化，形成磁体，产生磁场。
磁场的力学效应：
洛伦兹力：磁场中的带电粒子受到洛伦兹力的作用，其大小和方向由洛伦兹力公式确定。
磁场对导线的作用力：当导线中有电流通过时，会受到磁场的作用力，其大小和方向由洛伦兹力公式确定。
磁场的应用：
电磁感应：磁场的变化可以引起电磁感应现象，如发电机、变压器等。
磁共振：磁场的作用可以使原子核发生共振现象，应用于核磁共振成像（MRI）等医学技术。
磁力对物体的作用：磁场可以对磁性物体产生吸引或排斥力，应用于电磁铁、磁悬浮等技术。
磁场基本概念、安培力
磁场基本概念、安培力磁场基本概念安培力一、基本概念1.磁场的产生: ⑴磁极周围有磁场。
⑵电流周围有磁场（奥斯特）。
安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。
（但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的，因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。
）⑶变化的电场在周围空间产生磁场。
2.磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。
这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁场力的方向的判定:磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。
因此在分析磁极和电流间的各种相互作用力的方向时，不要再沿用初中学过的“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论（该结论只有在一个磁体在另一个磁体外部时才正确），而应该用更加普遍适用的：“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，或用左手定则判定。
4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5.磁感应强度IL FB （条件是匀强磁场中，或ΔL 很小，并且L ⊥B ）。
磁感应强度是矢量。
单位是特斯拉，符号为T ，1T=1N/（A ∙m ）=1kg/（A ∙s 2）6.磁通量:可以认为穿过某个面的磁感线条数就是磁通量。
二、安培力 （磁场对电流的作用力）1.安培力方向的判定:左手定则例 1.磁场对电流的作用力大小为F ＝BIL （注意：L 为有效长度，电流与磁场方向应 ）．F 的方向可用 定则来判定．试判断下列通电导线的受力方向．× × × × ． ． ． ． × × × × ． ． ． ． × × × × ． ． ． ． × × × × ． ． ． ． × B试分别判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向．例2.如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？例 3. 条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会＿＿＿（增大、减小还是不变？）。
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第八章磁场第一课时磁场的基本概念
【考纲要求】
1.磁场磁感应强度磁感线磁通量Ⅰ
2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ
【基础梳理】
一、磁场、磁感应强度
1．磁场
(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有的作用．
(2)方向：小磁针的所受磁场力的方向．
2．磁感应强度
(1)物理意义：描述磁场(2)大小：B＝F
IL(通电导线垂直于磁场)．
(3)方向：小磁针静止时的指向．(4)单位：特斯拉(T)．
3．匀强磁场
(1)定义：磁感应强度的大小、方向的磁场称为匀强磁场．
(2)特点①匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线．
②距离很近的两个异名磁极之间的磁场和通电螺线管内部的磁场(边缘部分除外)，都可以认为是匀强磁场．
二、磁感线及几种常见的磁场分布
1．磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟这点的磁感应强度的方向一致．
2．几种常见的磁场
(1)条形磁体和蹄形磁体的磁场
(2)直线电流的磁场：非匀强，距导线越远处磁场
(3)环形电流的磁场：两侧是N极和S极，在圆环轴线上离圆环中心越远，磁场
(4)通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内(除了边缘)是磁场，磁感线方向由S极指向N极，管外为磁场，磁感线由N极指向S极
3．安培定则
(1)直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场磁感线的方向可以用定则确定．
(2)对于通电直导线，可用握住导线，大拇指指向方向，弯曲的四指指向的方向．
(3)对于环形电流和通电螺线管，则用弯曲的四指指向环绕的方向，右手大拇指指向螺线管的磁感线的方向．
三、安培力的方向
(1)用左手定则判定：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个平面内．让磁感线从掌心进入，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
(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于决定的平面．
【课堂互动】
要点一：常见磁场的分布特点
方法点拨：1. 几种常见磁场的磁感线分布
2. 地磁场的分布特点:地磁场的Ｎ极在地球南极附近，Ｓ极在地球北极附近．
【典题演示１】（单选）关于地磁场，下列说法中正确的是（）
Ａ地球地理的南北极即为地磁场的南北极
Ｂ地磁场的磁感线是不闭合曲线
Ｃ在赤道上的磁针的Ｎ极在静止时指向地理南极
Ｄ在赤道上的磁针的Ｎ极在静止时指向地理北极
【变式训练1】（单选）在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针Ｎ极向东偏转，由此可知（）
Ａ一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的Ｎ极靠近小磁针
Ｂ一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的Ｓ极靠近小磁针
Ｃ可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过
Ｄ可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过
【变式训练2】有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管
的附近和内部，如图所示．其中小磁针的指向正确的是( )
A．a B．b C．c D．d
要点二：对磁感应强度定义式Ｂ＝Ｆ/(ＩＬ)的理解
方法点拨：磁感应强度由磁场本身决定，就好像电场强度由电场本身决定一样，跟该点放不放通电导线无关．如果一小段通电导线平行放入磁场，其所受安培力为零，但不能说磁感应强度为零，这点与检验电荷在电场中不同，而且磁感应强度方向不是通电导线的受力方向．【典题演示2】（单选）下列说法中正确的是（）
Ａ一小段通电导线放在某处不受磁场力的作用，则该处一定没有磁场
Ｂ放在匀强磁场中各处的通电导线，受力的大小和方向必相同
Ｃ磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
Ｄ磁场中某处的磁感应强度的大小，等于通电电流为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
【变式训练1】（单选）关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )
A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关
B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致
C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零
D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大
【变式训练2】在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向 ( ) A．与ab边平行，竖直向上
B．与ab边平行，竖直向下
C．与ab边垂直，指向左边
D．与ab边垂直，指向右边
要点三：对磁感线的理解
方法点拨：1.磁感线是用来描绘磁场而引入的一系列假想的曲线，它实际上是不存在的，而磁场是客观存在的物质．2.磁感线上某一点的切线方向就是该点的磁场方向．
3.磁感线的疏密程度表示磁场的强弱．
4.任意两条磁感线都不会相交．
5.磁感线是闭合曲线，在磁体外部由Ｎ极到Ｓ极，在磁体内部则由Ｓ极到Ｎ极．
【典题演示3】（单选）关于磁感线的概念和性质，下列说法中正确的是（）
Ａ磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向
Ｂ磁场中任意两条磁感线可能相交
Ｃ铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线
Ｄ磁感线总是从磁体的N极出发指向磁体的S极
要点四：磁场间作用力方向的规律
1.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
2.同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．
【典题演示4】（单选）如图所示，两根平行放置的长直导线ａ和ｂ，载有大小相同、方向相反的电流，ａ受到的磁场力大小为Ｆ１，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，ａ受到的磁场力的大小变为Ｆ２，则此时ｂ受到的磁场力的大小为（）
ＡＦ
２
ＢＦ１－Ｆ２
ＣＦ１＋Ｆ２
Ｄ２Ｆ１－Ｆ２
【变式训练1】（单选）在如图所示电路中，电池均相同，当开关Ｓ分别置于ａ、ｂ两处时，导线ＭＭ′与ＮＮ′之间的安培力的大小分别为ｆａ、ｆｂ，可判断这两段导线（）
Ａ相互吸引，ｆａ＞ｆｂ
Ｂ相互排斥，ｆａ＞ｆｂ
Ｃ相互吸引，ｆａ＜ｆｂ
Ｄ相互排斥，ｆａ＜ｆｂ
【变式训练2】（单选）互相绝缘的直导线和环形导线，分别通以如图所示的电流I1和I2，若直导线固定不动，且沿环形导线的直径放置，则环形导线将（）
A. 向左移动
B. 向右移动
C. 向上移动
D. 向下移动。