1、5.1磁與人類文明 5.2怎樣描述磁場學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.知道磁場的基本特性，了解地球的磁場2知道磁感線的定義、特點以及作用(重點)3知道磁通量，理解磁場的定量描述(重點、難點)磁 場 及 其 形 象 描 述1地磁場(1)地磁場的兩極：地球周圍存在著磁場，它的N極位于地理南極附近，S極位于地理北極附近(2)磁偏角：用一個能自由轉(zhuǎn)動的小磁針觀察地磁場方向時，可以看到它的磁極一般并不指向地理的正南正北方向，水平放置的磁針的指向跟地理子午線之間有一個交角，這個交角叫做磁偏角2磁性材料(1)磁化：人們通過人工方法使磁性材料獲得磁性的過程(2)退磁：磁性材料被磁化后，在一定條件下會失去磁性，

2、這個過程叫做退磁或去磁(3)磁性材料的分類根據(jù)磁性材料被磁化后退磁的難易程度分為軟磁性材料和硬磁性材料3磁感線(1)磁感線是在磁場中人為地畫出的一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點的切線方向都在該點磁場的方向上(2)物理學(xué)中把磁感線的間距相等、相互平行且指向相同的磁場叫做勻強(qiáng)磁場4條形磁體和蹄形磁體的磁感線磁體都有兩個磁極，在外部磁感線從北極指向南極，在內(nèi)部從南極指向北極，它是一系列閉合的曲線圖5111磁感線是用細(xì)鐵屑排列而成的真實的曲線()2磁感線能表示磁場的強(qiáng)弱和方向()3地理的南北兩極與地磁場的南北極并不重合，地磁場的北極在地理北極附近()看圍棋講座時會發(fā)現(xiàn)，棋子在豎直放置的棋盤上可以

3、移動，但不會掉下來，你知道這是為什么嗎？【提示】這是因為棋子和棋盤都是由磁性材料做成的，它們之間存在著磁力，從而使棋子和棋盤之間存在著彈力，使棋子受到一個與重力平衡的向上的靜摩擦力，所以棋子不會掉下來如圖512所示是地磁南北極和地理南北極的示意圖圖512探討1：在地球南極點上方磁場的方向有什么特點？【提示】與地面垂直探討2：在地球赤道上方的磁場方向有什么特點？【提示】磁場方向與地面平行，與正南正北方向間有夾角1磁感線的特點(1)為形象描述磁場而引入的假想曲線，實際并不存在(2)磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱，密集的地方磁場強(qiáng)，稀疏的地方磁場弱(3)磁感線的方向：磁體外部從N極指向S極，磁體內(nèi)部從S

4、極指向N極(4)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷(5)磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向2磁感線與電場線的比較兩種線磁感線電場線相似點引入目的為形象描述場而引入的假想線，實際不存在疏密場的強(qiáng)弱切線方向場的方向相交不能相交(電場中無電荷空間不相交)不同點閉合曲線不閉合，起始于正電荷，終止于負(fù)電荷3.常見永磁體的磁場圖5131關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是()A兩條磁感線的空隙處不存在磁場B磁感線總是從N極到S極C磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致D兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線可能相交【解析】磁感線是為了形象地描繪磁場而假設(shè)的一組有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向都表示該點的

5、磁場方向，曲線疏密表示磁場強(qiáng)弱，所以C正確，A錯誤；在磁體外部磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線不相交，所以B、D錯誤【答案】C2(多選)關(guān)于磁感線，下列說法正確的是()A磁感線可以表示磁場的強(qiáng)弱和方向B小磁針N極在磁場中的受力方向，即為該點磁感線的切線方向C沿磁感線方向，磁場減弱D磁感線是閉合曲線，沒有起始點【解析】磁感線的疏密表示磁場強(qiáng)弱，切線表示磁場方向，故A正確沿磁感線方向，磁場可能增強(qiáng)也可能減弱，故C錯小磁針N極的受力方向是磁感線的切線方向，故B正確磁感線是閉合曲線，無起始點，故D正確【答案】ABD3(多選)下列關(guān)于電場線和磁感線的說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：】A二者均為假

6、想的線，實際上并不存在B實驗中常用鐵屑來模擬磁感線形狀，因此磁感線是真實存在的C任意兩條磁感線不相交，電場線也是D磁感線是閉合曲線，電場線是不閉合的【解析】兩種場線均是為形象描繪場而引入的，實際上并不存在，故A對，B錯；任意兩條磁感線或電場線不能相交，否則空間一點會有兩個磁場或電場方向，故C對；磁體外部磁感線由N極指向S極，內(nèi)部由S極指向N極，故磁感線是閉合的曲線，而電場線始于正電荷，終于負(fù)電荷，故不閉合，D對【答案】ACD磁 場 的 定 量 描 述1磁通量磁場中穿過某一面積的磁感線的條數(shù)叫做穿過這個面積的磁通量2磁感應(yīng)強(qiáng)度B(1)垂直穿過某單位面積上的磁通量叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度(2)公式：B .(

7、3)單位：在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯，簡稱韋，符號是Wb；磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號：T,1 T.(4)矢量：磁感應(yīng)強(qiáng)度是一個既有大小又有方向的物理量，是矢量，磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是過該點的磁感線的切線方向，也就是放在該點的小磁針N極的受力方向1磁感應(yīng)強(qiáng)度等于垂直穿過單位面積的磁通量()2穿過某一面積的磁通量為零，則磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零()3磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是磁感線的方向()當(dāng)線框面積一定時，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁通量越大嗎？圖514【提示】不一定，公式BS中S指線框在垂直磁場方向的投影面積，線框面積一定，但投影面積隨線框與磁場方向的相對位置的變化而變化，當(dāng)線框平行磁

8、場時，B再大，也等于0.如圖515所示，勻強(qiáng)磁場B0豎直向下，且與平面BCFE垂直，已知平面BCFE的面積為S.圖515探討1：平面BCFE的磁通量是多大？【提示】B0S.探討2：平面ABCD的磁通量是多大？【提示】B0S.探討3：平面AEFD的磁通量是多大？【提示】0.1磁通量的計算(1)公式：BS.適用條件：勻強(qiáng)磁場；磁感線與平面垂直(2)在勻強(qiáng)磁場B中，若磁感線與平面不垂直，公式BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積2磁通量的正、負(fù)(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，當(dāng)磁感線從某一面上穿入時，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時即為負(fù)值(2)若同時有磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正

9、向磁通量為1，反向磁通量為2，則穿過該平面的磁通量12.3磁通量的變化量21.(1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時，BS.(2)當(dāng)B變化，S不變時，BS.(3)B和S同時變化，則21.但此時BS.4.將面積為0.5 m2的單匝線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0102 T的勻強(qiáng)磁場中，線圈平面垂直于磁場方向，如圖516所示，那么穿過這個線圈的磁通量為()圖516A1.0102 Wb B1.0 Wb C0.5102 Wb D5102 Wb【解析】根據(jù)BS2.01020.5 Wb，故1.0102 Wb，A正確【答案】A5如圖517所示，在條形磁鐵中部垂直套有A、B兩個圓環(huán)，設(shè)通過線圈A、B的磁通量分別為A、B，

10、則()【導(dǎo)學(xué)號：】圖517AABBABD無法判斷【解析】在條形磁鐵的周圍，磁感線是從N極出發(fā)，經(jīng)外空間磁場由S極進(jìn)入磁鐵內(nèi)部在磁鐵內(nèi)部的磁感線從S極指向N極，又因磁感線是閉合的平滑曲線，所以條形磁鐵內(nèi)外磁感線條數(shù)一樣多，從下向上穿過A、B環(huán)的磁感線條數(shù)一樣多，而從上向下穿過A環(huán)的磁感線多于B環(huán)，則從下向上穿過A環(huán)的凈磁感線條數(shù)小于B環(huán)，所以通過B環(huán)的磁通量大于通過A環(huán)的磁通量【答案】B6.如圖518所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為_若使框架繞OO轉(zhuǎn)過30角，則穿過框架平面的磁通量為_；若從初始位置轉(zhuǎn)過90角，則穿過框架平面的磁通量為_；若從初始位置轉(zhuǎn)過180角，則穿過框架平面的磁通量的變化是_圖518【解析】(1)初始位置時，SB，故1BS.(2)框架轉(zhuǎn)過30時，2BScos 30BS.(3)框架轉(zhuǎn)過90時，SB，故3BScos 900.(4)從初始位置轉(zhuǎn)過180的過程中，規(guī)定初始位置時穿過方向為正，則1BS，2BS，故212BS.【答案】BSBS02BS有