2022-2023学年高二物理竞赛课件：磁场 磁感应强度

磁场 磁感应强度 基本磁现象 S N S N I S N 同极相斥 异极相吸 电流的磁效应 1820年 奥斯特 天然磁石 磁场 磁感应强度 电阻率和欧姆定律 1、欧姆定律（积分形式） 2、电阻率和电导率 电阻率 电导率 温度为 电阻率 温度为 电阻率 3、欧姆定律的微分形式 ①金属导电的微观图象 - - - - - - - - - - - - - - - S 无电场时：电子作无规则的热运动。有一平均 - - - - + + + + + + + + + + - - - - - - - 导体中无电流 速率 ，平均自由程 平均碰撞时间 平均漂移速度为 能把正电荷从电势较低点（如电源负极板）送到电势较高点（如电源正极板）的作用力称为非静电力，记作Fk。 + – 提供非静电力的装置就是电源。 静电力欲使正电荷从高电位到低电位。 非静电力欲使正电荷从低电位到高电位。 非静电场强 非静电力 注意： 电动势描述电路中非静电力做功本领 把单位正电荷从电源的负极移到正极非静电力所作的功。 + – 如果整个回路都存在非静电力，则电动势 电源电动势方向：电源内部由负极到正极方向 电源电动势 静电荷 运动电荷 稳恒电流 静电场 稳恒磁场 电场 磁场 学习方法： 类比法 奥斯特(Hans Christian Oersted,1777～1851年)丹麦物理学家、化学家。1777年8月14日生于丹麦 一个贫苦的药剂师家庭，12岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学．由于刻苦攻读，17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生．他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学，同时对天文、物理、数学、化学、哲学和文学极有兴趣，1797年取得药剂师称号，并由于他写的美学和医学方面的论文获得金质奖章。1799年，他由于一篇关于康德哲学的论文被授予博士学位。1801—1803年他旅游德国、法国等地，于1804年回国。1806年被聘为哥本哈根大学物理、化学教授，研究电流和声等课题。1821年被选为英国皇家学会会员，1823年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长．1824年倡仪成立丹麦自然科学促进会，1829年出任哥本哈根大学理工学院院长，直到1851年3月9日在哥本哈根逝世。终年74岁。 自从库仑提出电和磁有本质上的区别以来，很少有人再会去考虑它们之间的联系。奥斯特受康德哲学思想的影响，认为各种自然力是统一的．富兰克林发现莱顿瓶放电使钢针磁化的现象，对奥斯特启发很大，寻找这两大自然力之间联系的思想，经常盘绕在他的头脑中． 1819年冬到1820年春，奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲，一面继续研究电、磁关系。 1820年4月的一天晚上，奥斯特在课堂上做电流磁效应的实验，他把导线垂直地放在磁针之上，没有看到明显的运动。在讲演结束后，他把导线与磁针平行放置，发现了磁针偏转，然后他改变电流方向，发现磁针朝相反方向偏转。他紧紧抓住这一现象，连续进行了3个月的实验研究，终于在1820年7月21日发表了题为《关于磁针上的电流碰撞的实验》的论文．这篇仅用了4页纸的论文，是一篇极其简洁的实验报告．奥斯特在报告中讲述了他的实验装置和60多个实验的结果 。 奥斯特的其他成就: 奥斯特曾经对化学亲合力等作了研究。1822年他精密地测定了水的压缩系数值，论证了水的可压缩性。1823年他还对温差电作出了成功的研究。他对库仑扭秤也作了一些重要的改进。 奥斯特在1825年最早提炼出铝，但纯度不高，以致这项成就在冶金史上归属于德国化学家F.维勒(1827)。他最后一项研究是40年代末期对抗磁体的研究，试图用反极性的反感应效应来解释物质的抗磁性。同一时期法拉第证明不存在所谓的反磁极。并用磁导率和磁力线的概念统一解释了磁性和抗磁性。 奥斯特发现电流磁效应之前,为何众多物理学家都想不到,将磁针与通电导线平行放置? 电子束 N S + 磁现象： 1、天然磁体周围有磁场； 2、通电导线周围有磁场； 3、电子束周围有磁场。 表现为： 使小磁针偏转 表现为： 相互吸引排斥 偏转等 4、磁体的磁场能给通电导线以力的作用； 5、通电导线之间有力的作用； 6、磁体的磁场能给通电线圈以力矩作用； 7、通电线圈之间有力的作用； 8、天然磁体能使电子束偏转。 $