高中物理磁场强度测量方法归类知识精讲
高二物理磁场问题归纳-知识精讲

高二物理磁场问题归纳知识精讲一. 本周教学内容:磁场问题归纳二. 学习目标:1、掌握电流磁场方向的判断方法。
2、重点掌握几种常见的磁感线的分布特点及安培定则的应用。
3、掌握磁感应强度的概念及其矢量性特点。
考点地位:本节内容是高中磁场理论的基础,涉及了高中阶段各种常见的典型的磁场分布及其特点、地磁场的分布特点、磁场的叠加等,这些内容的深刻把握,对于处理磁场问题中的综合问题有很好的作用。
近几年的高考中,突出的考查磁场的基本概念,如电磁感应强度的概念,安培定则等,出题形式主要以选择或填空的形式出现。
三. 重难点解析:1.磁场(1)定义:磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁体与磁体、磁体和电流、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:对放入其中的磁体和电流产生力的作用。
(3)磁场的产生:①磁体能产生磁场;②电流能产生磁场。
(4)磁场的方向:注意:小磁针北极(N极,指北极)受力的方向即小磁针静止时北极所指方向,为磁场中该点的磁场方向。
说明:所有的磁作用都是通过磁场发生的,磁场与电场一样,都是场物质,这种物质并非由基本粒子构成。
2. 电流的磁场(1)电流对小磁针的作用1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,通电后,通电导线下方的与导线平行的小磁针发生偏转。
如图所示。
(2)电流和电流间的相互作用有互相平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥。
小结:磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的,故电流能产生磁场。
3.磁感线(1)磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线。
其疏密反映磁场的强弱,线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
(2)磁感线的特点:①在磁体外部,磁感线从北极发出,进入南极;在磁体内部由南极回到北极。
②磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强;磁场方向在过该点的磁感线的切线上。
高中物理实验测量磁感应强度的方法

高中物理实验测量磁感应强度的方法磁感应强度是指磁场对单位面积垂直于磁场方向的力的大小,是物理学中的重要概念之一。
在高中物理实验中,常常需要测量磁感应强度。
为了准确测量磁感应强度,我们需要选择合适的方法和仪器。
本文将介绍几种常见的测量磁感应强度的方法,并对其原理进行简要说明。
一、霍尔效应法霍尔效应法是测量磁感应强度常用的方法之一。
其基本原理是利用霍尔电压与磁感应强度之间的线性关系,通过测量霍尔电压来确定磁感应强度的大小。
使用霍尔效应法测量磁感应强度的步骤如下:1. 将磁场传感器(Hall元件)固定在磁场方向上;2. 使用恒流源将电流引入霍尔元件,使霍尔元件内产生一个电势差(霍尔电压);3. 改变磁场强度,测量霍尔电压的变化;4. 根据霍尔电压与磁感应强度之间的线性关系,计算出磁感应强度。
通过霍尔效应法测量磁感应强度的优点是测量结果准确且稳定,适用于不同磁场强度范围的测量。
但需要注意的是,在实验过程中应避免霍尔元件受热、霍尔电流过大等因素导致实验误差。
二、法拉第感应法法拉第感应法是测量磁感应强度的另一种常用方法,其基本原理是利用法拉第电磁感应定律,通过测量感应电动势来确定磁感应强度的大小。
使用法拉第感应法测量磁感应强度的步骤如下:1. 将线圈放置在待测磁场中;2. 改变磁场的强度或线圈的位置,观察并记录感应电流的变化;3. 根据法拉第电磁感应定律,计算出磁感应强度。
使用法拉第感应法测量磁感应强度的优点是实验操作简便,只需要一个线圈和一个测量电荷流动的仪器,适用于实验室和教室等场所。
但需要注意的是,在实验过程中应保持线圈与磁场垂直,防止其他干扰因素对实验结果的影响。
三、挠率法挠率法是一种间接测量磁感应强度的方法,通过测量磁场对金属杆或线的挠度来确定磁感应强度的大小。
使用挠率法测量磁感应强度的步骤如下:1. 在磁场中放置一根细长的金属杆或线;2. 观察金属杆或线在磁场中的挠度,并记录其最大挠度;3. 根据杨氏模量和杆或线的几何参数,计算出磁感应强度。
高中物理磁场知识点总结及物理学习方法

高中物理磁场知识点总结及物理学习方法一、磁场磁体是通过磁场对铁钴镍类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在的。
小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。
磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。
电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。
静止电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
磁场是物质存在的一种形式。
磁场对磁体、电流都有力的作用。
与用检验电荷检验电场存在一样,可以用小磁针来检验磁场的存在。
如图所示为证明通电导线周围有磁场存在——奥斯特实验,以及磁场对电流有力的作用实验。
1.地磁场地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。
2.地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
3.指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。
4.磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。
说明:①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。
②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。
③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。
二、磁场的方向在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。
规定:在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。
确定磁场方向的方法是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N极的指向即为该点的磁场方向。
磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。
三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线。
磁感线特点:(1)磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。
(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
高三物理磁场图文结合知识点总结

高三物理磁场图文结合知识点总结磁场是物理学中一个重要的概念。
在高中物理学中,学生们需要掌握有关磁场的基本知识,并且能够运用这些知识解决相关问题。
本文将通过图文结合的方式,总结高三物理磁场知识点,以便帮助同学们更好地理解和记忆这一内容。
一、磁场的基本概念磁场是由磁力所表现的空间。
它是由磁体产生的,并且对周围物体有吸引或排斥的作用。
磁场可以用磁力线来表示,磁力线的方向是磁力的方向。
下图是一个简单的磁场示意图:[插入磁场示意图]二、磁场的特性磁场有一些重要的特性,这些特性对于我们理解磁场的性质和应用非常重要。
1. 磁场的起源:磁场是由磁体产生的,磁体包括磁铁和电流。
磁铁的磁场是由磁性物质中的微观磁偶极子所形成的,而电流会产生环绕导线的磁场。
2. 磁场的方向:磁场是由北极指向南极,这是磁力线的基本方向规律。
根据安培右手定则,环绕电流的磁场方向可以用右手握紧导线的方法确定。
3. 磁场的强度:磁场的强度用磁场强度B来表示,单位是特斯拉(T)。
磁场强度与磁体的性质和形状、电流的大小和位置等因素有关。
三、磁场的应用磁场在现实生活中有许多重要的应用。
下面我们将介绍几个常见的应用场景:1. 电磁感应:磁场与电流之间存在着密切关系。
当导线在磁场中运动或磁场发生变化时,会在导线上产生感应电动势和感应电流。
这是电磁感应的一种现象,也是发电机和变压器等设备的基本原理。
2. 电磁铁:电磁铁是通过通电线圈产生强磁场,从而实现吸附或排斥物体的装置。
电磁铁被广泛应用于各种工业和科研领域,如电磁起重机和磁共振成像。
3. 磁体的制作与利用:磁体是能够产生磁场的器件。
常见的磁体有永磁体和电磁体。
永磁体由永久磁性物质制成,能够持续产生磁场;电磁体则需要通过通电来产生磁场,其磁性可以随电流大小的改变而改变。
四、磁场中的电荷和力在磁场中,电荷会受到磁力的作用。
当电荷以一定速度运动时,它会受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的大小和方向可以用右手螺旋定则来确定。
物理实验技术中的磁场测量技巧与方法

物理实验技术中的磁场测量技巧与方法物理实验中的磁场测量技巧与方法引言:物理实验中,测量磁场是一项重要的任务,因为磁场是影响物质运动和相互作用的关键要素之一。
在本文中,我将介绍一些常见的磁场测量技巧与方法,以帮助读者更好地理解并应用于物理实验中。
一、霍尔效应测量磁场霍尔效应是指当通过一块导电材料时,垂直于磁场的方向施加电流,会在材料中产生电势差。
通过测量这个电势差,可以计算出磁场的大小。
霍尔效应测量磁场的优点在于不需要直接接触物体,而且测量结果具有较高的精度。
二、法拉第感应测量磁场法拉第感应原理是指当通过一根导线时,磁场改变会在导线中产生感应电动势。
根据感应电动势的大小,可以计算出磁场大小。
常见的法拉第感应测量磁场的方法有法拉第转动盘和法拉第杆。
三、磁力线示磁场分布磁力线可以用来表示磁场的分布情况,通过沿着磁力线的路径,可以观察到磁场的强弱和方向的变化。
常见的磁力线示磁场分布的方法有使用铁粉或铁屑散布在磁场中,观察其排列情况。
四、磁力计测量磁场磁力计是一种测量磁场的常见仪器,它可以通过测量被测体受到的磁力大小来计算磁场的强度。
磁力计的原理基于洛伦兹力的作用,通过测量受到的力和被测体的参数,可以计算出磁场的大小。
五、电阻测量法测量磁场电阻测量法是一种利用磁场对电导体电阻的影响来测量磁场的方法。
在磁场中,电导体的电阻会随磁场的变化而改变。
通过测量电导体在不同磁场下的电阻,可以计算出磁场的大小。
六、干涉法测量磁场干涉法是一种测量磁场的非接触方法,它利用两束光波在磁场中的相位差来计算磁场的强度。
干涉法可以用于测量静态磁场和交变磁场,具有较高的分辨率和灵敏度。
七、磁标测量法测量磁场磁标测量法是一种通过测量磁标受到的力矩来计算磁场的大小和方向的方法。
磁标通常是一个带有两端磁极的磁针或磁铁,当放置在磁场中时,会受到力矩的作用。
通过测量力矩和磁标的参数,可以计算出磁场的强度和方向。
总结:在物理实验中,磁场的测量是一项重要的任务。
高中物理实验中的磁场测量方法

高中物理实验中的磁场测量方法磁场是我们周围存在的一种自然现象,同时也是物理学中重要的概念之一。
在高中物理实验中,测量磁场是一个常见且重要的任务。
本文将介绍关于高中物理实验中的磁场测量方法。
在高中物理实验中,常用的磁场测量方法主要有磁力计法、环形线圈法和霍尔效应法。
这些方法可以帮助我们准确地测量磁场的强度和方向。
首先,磁力计法是最常用的磁场测量方法之一。
它基于法拉第电磁感应定律,通过测量磁场对单位长度磁体所产生的力来计算磁场的强度。
实验中,我们可以使用弹簧秤或天平来测量磁力的大小,然后再根据实际情况进行计算。
例如,我们可以通过将磁铁放在水平面上然后向重力竖直向上的方向拉伸一个簧秤,再改变磁铁的位置和簧秤的读数,观察力的变化,从而计算出磁场的强度。
其次,环形线圈法也是常用的磁场测量方法之一。
该方法利用环形线圈中的感应电流来测量磁场的大小。
具体实验步骤是,将环形线圈放置在磁场中,然后通过变频器或电源输入交流电流,观察万用表的电流读数。
根据安培力学定律和麦克斯韦方程组来计算磁场的大小。
这种方法适用于磁场强度相对较强的情况下。
此外,还有一种常见的方法是使用霍尔效应测量磁场。
霍尔效应是指当电流通过一块导电材料时,由于磁场的作用,导致材料中产生横向电势差的现象。
实验中,我们可以使用霍尔效应传感器将导线放入磁场中,然后测量产生的电势差,通过一系列公式来计算磁场的大小。
这种方法适用于空间中任何方向的磁场测量。
总结起来,高中物理实验中常用的磁场测量方法包括磁力计法、环形线圈法和霍尔效应法。
磁力计法通过测量磁场对单位长度磁体所产生的力来计算磁场的强度;环形线圈法利用环形线圈中的感应电流来测量磁场的大小;霍尔效应法利用霍尔效应传感器测量产生的电势差来计算磁场的大小。
这些方法可以帮助学生在物理实验中准确测量磁场的强度和方向,进一步理解和探索磁场的性质和规律。
需要注意的是,在进行实验时要遵守实验安全规范,合理操作,确保实验的准确性和安全性。
掌握测量磁场强度的方法——高中物理《磁场磁感线》教案

磁场磁感线是高中物理中重要的一部分内容,掌握测量磁场强度的方法是我们学习磁场磁感线的重要任务。
本文将为大家介绍几种测量磁场强度的常用方法,希望能够对大家的学习有所帮助。
1.磁力计法磁力计法是一种简单、直观、精度不高的测量磁场强度的方法。
磁力计法的基本原理是:将待测磁场作用于一个磁钢片,磁钢片在磁场中受到一个力,这个力就是磁力。
磁力计法的具体操作步骤如下:第一步,调整磁力计的灵敏度,使磁力计刻度盘上的零点与磁钢片不受外力时所在的刻度相重合;第二步,将磁钢片放置在被测磁场中,磁钢片上的磁力就会作用于磁力计,使磁力计的指针产生偏转,此时读取磁力计的刻度值;第三步,根据磁钢片、磁力计和待测磁场之间的几何关系计算出待测磁场的强度值。
2.挠度法挠度法是一种通过测量在磁场中的用力绕过导线长度的弯曲程度来计算磁场强度的方法。
这种方法适用于测量均匀磁场的强度。
操作步骤如下:第一步,准备一根导线,导线两端分别系上一串金属块,使得导线可以在水平方向上自由悬挂;第二步,将待测导线放置于垂直方向上的磁场中,此时导线上就会受到垂直于自身的磁力,导致导线发生弯曲;第三步,测量弯曲后的导线与水平方向的夹角θ,根据磁场与导线之间的几何关系以及杨氏模量计算出磁场强度值。
3.霍尔效应法霍尔效应法是一种通过测量样品中电流和磁场的相互作用来计算磁场强度的方法。
霍尔效应测量装置包括霍尔元件、电源、万用表等。
操作步骤如下:第一步,将待测对象(如半导体片)放置在磁场中,使之受到垂直于自身的磁力;第二步,通入一定的电流,并通过霍尔元件和万用表测量电压的大小;第三步,根据霍尔元件内部的几何结构,计算出电流和磁场之间的夹角Θ,从而获得磁场强度值。
以上是几种常见的测量磁场强度的方法,希望对大家的学习有所帮助。
学习磁场磁感线不仅仅是掌握这些测量方法,还需要深入理解磁场和磁力的物理本质,积极思考磁场在生活中的应用,以此来提高我们在实践中应对问题的能力。
高中物理磁感应强度的知识点归纳

高中物理磁感应强度的知识点归纳高中物理磁感应强度的知识点归纳物理学(physics)是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。
作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
以下是店铺收集整理的高中物理磁感应强度的知识点归纳,欢迎大家分享。
高中物理磁感应强度的知识点归纳1磁感应强度(magnetic flux density),描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量,常用符号B表示,国际通用单位为特斯拉(符号为T)。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示,磁感应强度越大表示磁感应越强;磁感应强度越小,表示磁感应越弱。
磁感应强度的定义公式磁感应强度公式B=F/(IL)磁感应强度是由什么决定的?磁感应强度的大小并不是由F、I、L 来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。
如果是一块磁铁,那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。
如果是电磁铁,那么B与I、匝数及有无铁芯有关。
很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解各个物理量。
我们用电阻R来做个对比。
R的计算公式是R=U/I;可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I来决定的。
而是由其导体自身属性决定的,包括电阻率、长度、横截面积。
同样,磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。
如果同学们有时间,可以把静电场中电容的两个公式来对比着复习、巩固下。
B为矢量,方向与磁场方向相同,并不是在该处电流的受力方向,运算时遵循矢量运算法则(左手定则)。
描述磁感应强度的磁感线在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。
磁感线是闭合曲线。
规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。
磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。
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高中物理磁场强度测量方法归类
一、利用安培力计算公式F=BIL测磁感应强度B
例1. 如图1所示,天平可用来测定磁感应强度,天平的右臂上挂有一矩形线圈,宽度为l,共N I(方向
流反向时,右边需再加砝码m,天平重新平衡。
由此可知()
图1
A.
B.
C.
D.
分析与解:因为电流反向后,右边需加砝码,故可知电流反向之后,通电线圈受向上的
电流反向前,由平衡条件有电流反向后有:
B。
二、利用感应电动势E=BLv测磁感应强度B
例 2. 为了控制海洋中水的运动,海洋工作者有时依靠水流通过地磁场产生的感应动势以及水的流速测地磁场的磁感应强度向下的分量B,某课外活动兴趣小组由四个成员甲、乙、丙、丁组成,前去海边某处测量地磁场的磁感应强度向下的分量B。
假设该处的水流是南北流向,且流速为v,问下列哪种测定方法可行?()
A. L及与两极相连的
测量电势差的灵敏仪器的读数U
B. L及与两极相
连的测量电势差的灵敏仪器的读数U
C. L及与两极相连的测
量电势差的灵敏仪器的读数U
D. L及与两极相连
的测量电势差的灵敏仪器的读数U
B,而水流方向为南北流向,相当于东西方向的
导体切割磁感线,所以导体应在垂直于水流方向,即把电极在东西方
向插入水中,测出两极距离L和电压U B。
三、利用产生感应电动势时回路的电量与磁感应强度的关系测磁感应强度B
例 3. 物理实验中,常用一种叫“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。
如图2所示,探测线圈和冲击电流计串联后,可用来测定磁场的磁感应强度。
已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R,把线圈放在被测匀强磁场中,开始线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()
图2
A. B. C.
线圈产
C。
四、利用霍尔效应测磁感应强度B
例4. 磁强计是用利用霍尔效应测量磁感应强度的仪器。
其原理如图3所示,一块导体高为l,厚为d,分别接有a、b、c、d四个电极,将导体放在如图示的匀强磁场中,当a、b 间通过电流I时,在电极c、d接上灵敏度极高的电压表,测得两极间的电势差为U,试求匀强磁场的磁感应强度B为多少?
图3
分析与解:当c、d两极间的电势差恒为U时,设c、d,则U=
E l v为自由
n,则电
流I=nqSv
U来确定磁感应强度B的大小。