2020-2021学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册学案：5.1磁场及其描述

第1节　磁场及其描述 必备知识·自主学习 一、磁场　磁感应强度 　如图所示同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,通电时直导线下面的小磁针会发生偏转。 为什么磁体之间没有相互接触就会有相互作用?为什么通电导线周围的磁针会发生偏转? 提示:磁体或通电导线周围存在着一种特殊的物质——磁场,使磁体之间、磁体与电流之间发生了相互作用。 1.磁场: (1)磁体和电流周围的空间存在一种特殊的物质——磁场。磁场能够对磁体产生力的作用。 (2)磁场有方向,人们把磁场中某点小磁针静止时北极的指向规定为该点磁场的方向。 (3)磁场还有强弱,在磁场中的不同位置,其强弱不尽相同。 磁极:磁体上磁性最强的区域。 ①北极:自由转动的磁体,静止时指北的磁极,又叫N极。 ②南极:自由转动的磁体,静止时指南的磁极,又叫S极。 ③性质:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 2.磁感应强度: (1)定义:把垂直于磁场方向的一小段通电直导线受到的力F与电流I和直导线长度L的乘积之比,称为磁感应强度。 (2)公式:B=。 (3)单位:在国际单位制中是特斯拉,简称特,符号是T。 (4)标矢性:磁感应强度是矢量,遵循叠加原理,磁场中某点磁感应强度的方向,即该点磁场的方向,也就是放在该点小磁针静止时N极的指向。 二、磁感线 1.为了形象地描述磁场,英国物理学家法拉第提出了磁感线的概念。 2.实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质来显示磁感线的形状。 3.磁感线的特点: (1)假想曲线:并不真实存在。 (2)闭合曲线:在磁体外部:由N极到S极; 在磁体内部:由S极到N极。 (3)磁感线不相交。 4.磁感线的作用: (1)反映磁感应强度的方向:磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向。 (2)反映磁感应强度的大小: 磁感线分布越密的地方,磁感应强度越大; 磁感线分布越疏的地方,磁感应强度越小。 5.匀强磁场: (1)各点的磁感应强度大小和方向都相同; (2)磁感线是一组平行且等距的直线。 (3)实例: ①两个相距很近的平行异名磁极间中央部分的磁场; ②通电长螺线管内部的磁场。 三、电流的磁场 1.直线电流的磁场: 安培定则:用右手握住通电直导线,让伸直的拇指的方向与电流的方向一致,则弯曲的四指的方向就是电流周围磁感线的环绕方向(如图所示)。 2.环形电流的磁场:右手弯曲的四指表示环形电流的方向,则伸直的拇指所指的方向是