人 教 版 物 理 选 修 3 – 1 知 识 点
把一块小磁铁放在它可以自由旋转的环境中,例如放到水滑水平面上或用转轴支起来,这就做成了一个指南针. ⑵指南针静止时取向:
无论小磁铁怎样转动,等它静止下来,它的两端总是一端指南,一端指北,并且指南的一端总指南,指北的一端总指北.通常把指南的一端作标志,并做成针状,因为这端总是指南,所以称为指南针.
4.宇宙中很多天体都有磁场.如太阳、月亮、火星等都存在磁场.但它们的磁场有不同的特点.火星上不可使用指南针. 三、磁性材料
1.磁性材料:通常指磁化后磁性很强的物质(铁磁性物质) 2.分类:⑴按磁化后去磁的难易分为两类:
①软磁性材料:磁化后容易去磁的物质. 剩磁弱,易去磁.适用于需要反复磁化的场合 如软铁、硅钢、镍铁合金和锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等.
②硬磁性材料:磁化后不易去磁的物质. 剩磁强,不易去磁. 适合制成永久磁铁 如碳钢、钨钢、铝镍钴合金和钡铁氧体、锶铁氧体等. ⑵按化学成分来分,常见的有两大类:
①金属磁性材料;②铁氧体:是以氧化铁为主要成分的磁性氧化物.
第三章 第二节认识磁场 一、磁场初探
1.磁体的周围有磁场
2.奥斯特实验的启示： ——电流能够产生磁场， 运动电荷周围空间有磁场
导线南北
放置
3.安培的研究：磁体能产生磁场，磁场对磁体有力的作用；电流能产生磁场，那么磁场对电流也应该有力的作用。 磁场的基本性质
①磁场对处于场中的磁体有力的作用。 ②磁场对处于场中的电流有力的作用。
磁场的来源：磁体、电流
二、磁场的方向 物理学规定：
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在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向。
三、图示磁场
1.磁感线——在磁场中假想出的一系列曲线
①磁感线上任意点的切线方向与该点的磁场方向一致； （小磁针静止时N极所指的方向）
②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。 2.常见磁场的磁感线
永久性磁体的磁场：条形，蹄形
直线电流的磁场
剖面图（注意“ ”和“×”的意思） 箭头从纸里到纸外看到的是点 从纸外到纸里看到的是叉
环形电流的磁场（安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。）
螺线管电流的磁场（安培定则：用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。） 常见的图示：
磁感线的特点：
1、磁感线的疏密表示磁场的强弱
2、磁感线上的切线方向为该点的磁场方向
3、在磁体外部，磁感线从N极指向S极；在磁体内部，磁感线从S极指向N极 4、磁感线是闭合的曲线（与电场线不同） 5、任意两条磁感线一定不相交 6、常见磁感线是立体空间分布的
7、磁场在客观存在的，磁感线是人为画出的，实际不存在。
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四、安培分子环流假说 1.分子电流假说
任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。
2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释： 未被磁化的铁棒，磁化后的铁棒
永磁体之所以具有磁性，是因为它内部的环形分子电流本来就排列整齐.
永磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性，这是因为在激烈的热运动或机械振动的影响下，分子电流的取向又变得杂乱无章了。 3.磁现象的电本质
第三章 第三节探究安培力
一、安培力的方向
安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。 左手定则：
——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。 一、安培力方向的判断
1．安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，在判断安培力方向时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．
2．已知I、B的方向，可唯一确定F的方向；已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可唯一确定I的方向；已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向不能唯一确定．
3．由于B、I、F的方向关系在三维立体空间中，所以解决该类问题时，应具有较好的空间想像力．如果是在立体图中，还要善于把立体图转换成平面图．
二、安培力的大小
1．实验表明：把一段通电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，导线所受到的安培力最大；当导线方向与磁场方向一致时，导线所受到的安培力等于零；当导线方向与磁场方向斜交时，所受到的安培力介于最大值和零之间．
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2．磁感应强度
(1)定义：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度． 对磁感应强度的理解
1．公式B＝F/IL是磁感应强度的定义式，是用比值定义的，磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L均无关．
2．定义式B＝FIL成立的条件是：通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线受力的大小，除了与磁场强弱有关外，还与导线的方向有关．导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同．通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的．
3．磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的试探电荷．
4．通电导线受力的方向不是磁场磁感应强度的方向． 5．磁感应强度与电场强度的区别
磁感应强度B是描述磁场的性质的物理量，电场强度E是描述电场的性质的物理量，它们都是矢量，现把它们的区别列表如下：
磁感应强度是矢量，遵循平行四边形定则．如果空间同时存在两个或两个以上的磁场时，某点的磁感应强度B是各磁感应强度的矢量和．
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3．匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受的安培力F＝ BIL. 1）．公式F＝BIL中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时，F最大，F＝BIL；当B与I平行时，F＝0. 2）．弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度，如图3－3－4；相应的电流沿L由始端流向末端．
1.当电流与磁场方向垂直时，F = ILB
2.当电流与磁场方向夹θ角时，F = ILBsinθ
三、磁通量
1．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面S，B和S的乘积，叫做穿过这个面积的磁通量． 2．公式：Φ＝BS.
3．单位：1 Wb＝1 T·m2.
4．当平面和磁场方向不垂直时，穿过它的磁通量就比垂直时小；此时：Φ＝BSsinθ.当平面和磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量为零． 5．从Φ＝BS可得B＝
Φ，因此磁感应强度B，又叫做磁通密度。 S第 25 页 共 31 页