2017高中物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
磁場(chǎng)是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，也是高中物理課程的重點(diǎn)知識(shí)。下面學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)砀咧形锢泶艌?chǎng)知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)你有幫助。
高中物理磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)
1、磁現(xiàn)象：
磁性：物體能夠吸引鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。
磁體：具有磁性的物體，叫做磁體。
磁體的分類：①形狀：條形磁體、蹄形磁體、針形磁體;
②來源：天然磁體(磁鐵礦石)、人造磁體;
?、郾３执判缘臅r(shí)間長(zhǎng)短：硬磁體(永磁體)、軟磁體。
磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。磁體兩端的磁性最強(qiáng)，中間的磁性最弱。
磁體的指向性：可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的條形磁體或磁針，靜止后總是一個(gè)磁極指南(叫南極，用S表示)，另一個(gè)磁極指北(叫北極，用N表示)。
磁極間的相互作用：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。
無(wú)論磁體被摔碎成幾塊，每一塊都有兩個(gè)磁極。
磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化。
鋼和軟鐵都能被磁化：軟鐵被磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁性材料;鋼被磁化后，磁性能長(zhǎng)期保持，稱為硬磁性材料。所以鋼是制造永磁體的好材料。
2、磁場(chǎng)：
磁場(chǎng)：磁體周圍的空間存在著一種看不見、摸不著的物質(zhì)，我們把它叫做磁場(chǎng)。
磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。
磁場(chǎng)的方向：物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。
磁感線：在磁場(chǎng)中畫一些有方向的曲線，方便形象的描述磁場(chǎng)，這樣的曲線叫做磁感線。 對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)：
?、俅鸥芯€是假想的曲線，本身并不存在;
②磁感線切線方向就是磁場(chǎng)方向，就是小磁針靜止時(shí)N極指向;
?、墼诖朋w外部，磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，回到S極。在磁體內(nèi)部正好相反。 ④磁感線的疏密可以反應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁性越強(qiáng)的地方，磁感線越密;
3、地磁場(chǎng)：
地磁場(chǎng)：地球本身是一個(gè)巨大的磁體，在地球周圍的空間存在著磁場(chǎng)，叫做地磁場(chǎng)。
指南針：小磁針指南的叫南極(S)，指北的叫北極(N)，小磁針能夠指南北是因?yàn)槭艿搅说卮艌?chǎng)的作用。地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近;地磁場(chǎng)的南極在地理北極附近。
地磁偏角：地理的兩極和地磁的兩極并不重合，磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南北極方向稍有偏離(地磁偏角)，世界上最早記述這一現(xiàn)象的人是我國(guó)宋代的學(xué)者沈括。(《夢(mèng)溪筆談》)
高中物理磁感應(yīng)強(qiáng)度知識(shí)點(diǎn)
1.定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度l的乘積Il的比值叫做通電導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
2.定義式：
3.單位：特斯拉(T)，1T=1N/A.m
4.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向就是對(duì)應(yīng)處磁場(chǎng)方向。
5.物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)本身力學(xué)性質(zhì)的物理量，與檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短等因素?zé)o關(guān)。
6.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可用磁感線的疏密程度來表示，規(guī)定：在垂直于磁場(chǎng)方向的1m2面積上的磁感線條數(shù)跟那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度一致。
7.勻強(qiáng)磁場(chǎng)
(1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相等的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
(2) 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是均勻且平行的一組直線。
高中物理安培力知識(shí)點(diǎn)
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力通常稱為安培力，為紀(jì)念法國(guó)物理學(xué)家安培研究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力的杰出的貢獻(xiàn)。
通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的作用力。電流為I、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中受到的安培力大小為：
F=ILBsinα，其中α為(I,B)，是電流方向與磁場(chǎng)方向間的夾角。
安培力的方向由左手定則判定。對(duì)于任意形狀的電流受非勻強(qiáng)磁場(chǎng)的作用力，可把電流分解為許多段電流元IΔL，每段電流元處的磁場(chǎng)B可看成勻強(qiáng)磁場(chǎng)，受的安培力為ΔF=IΔL·Bsinα，把這許多安培力矢量相加就是整個(gè)電流受的力。
應(yīng)該注意，當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向相同或相反時(shí)，即α=0或π時(shí)，電流不受磁場(chǎng)力作用。當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受的安培力最大為F=BIL。B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，I是電流強(qiáng)度，L是導(dǎo)線垂直于磁感線的長(zhǎng)度。
安培力的實(shí)質(zhì)是形成電流的定向移動(dòng)的電荷所受洛倫茲力的合力。磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，這是從實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論。同樣，當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行時(shí)不受洛倫茲力作用，也是從實(shí)驗(yàn)觀察中得知。
當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)平行時(shí)，電荷的定向移動(dòng)方向也與磁場(chǎng)方向平行，所受洛倫茲力為零，其合力安培力也為零。
洛倫茲力不做功是因?yàn)榱Φ姆较蚺c粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直，根據(jù)功的公式W=FScosθ，θ=90°時(shí)，W=0。而安培力是與導(dǎo)線中的電流方向垂直，與導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向并不一定垂直，一般遇到的情況大多是在同一直線上的，所以安培力做功不為零。
高中物理洛倫茲力知識(shí)點(diǎn)
從陰極發(fā)射出來的電子束,在陰極和陽(yáng)極間的高電壓作用下,轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光,可以在示波器上顯示出電子束運(yùn)動(dòng)的徑跡.實(shí)驗(yàn)表明,在沒有外磁場(chǎng)時(shí),電子束是沿直線前進(jìn)的.如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間,熒光屏上顯示的電子束運(yùn)動(dòng)的徑跡就發(fā)生了彎曲.這表明,運(yùn)動(dòng)電荷確實(shí)受到了磁場(chǎng)的作用力,這個(gè)力通常叫做洛倫茲力,它為荷蘭物理學(xué)家H.A.洛倫茲首先提出,故得名.
中學(xué)物理教科書中定義的洛侖茲力與大學(xué)電動(dòng)力學(xué)教科書中定義的洛侖茲力不同.
中學(xué)教科書的洛侖茲力只包括磁場(chǎng)部分,F=qv×B,因受力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直,故不做功,只改變運(yùn)動(dòng)方向.
大學(xué)電動(dòng)力學(xué)教科書中定義的洛侖茲力是所有的電磁力,既包括磁場(chǎng)部分,也包括電場(chǎng)部分,F=qv×B+qE.電場(chǎng)部分當(dāng)然有可能做功.
這個(gè)小區(qū)別若不注意,會(huì)在討論中引起一些誤會(huì).
在電動(dòng)力學(xué)里,洛倫茲力(Lorentz force)是運(yùn)動(dòng)于電磁場(chǎng)的帶電粒子所受的力.根據(jù)洛倫茲力定律,洛倫茲力可以用方程,稱為洛倫茲力方程,表達(dá)為
F=q(E+v×B) 其中,F是洛倫茲力,q是帶電粒子的電荷量,E是電場(chǎng)強(qiáng)度,v是帶電粒子的速度,B是磁感應(yīng)強(qiáng)度.
洛倫茲力定律是一個(gè)基本公理,不是從別的理論推導(dǎo)出來的定律,而是由多次重復(fù)完成的實(shí)驗(yàn)所得到的同樣的結(jié)果.
感受到電場(chǎng)的作用,正電荷會(huì)朝著電場(chǎng)的方向加速;但是感受到磁場(chǎng)的作用,按照左手定則,正電荷會(huì)朝著垂直于速度V和磁場(chǎng)B的方向彎曲(詳細(xì)地說,應(yīng)用左手定則,當(dāng)四指指電流方向,磁感線穿過手心時(shí),大拇指方向?yàn)槁鍌惼澚Ψ较?.
洛倫茲力方程的qE項(xiàng)是電場(chǎng)力項(xiàng),qv×B項(xiàng)是磁場(chǎng)力項(xiàng).處于磁場(chǎng)內(nèi)的載電導(dǎo)線感受到的磁場(chǎng)力就是這洛倫茲力的磁場(chǎng)力分量.
洛倫茲力方程的積分形式為F=∫V(pE+J×B)dr.
其中,V是積分的體積,p是電荷密度,J是電流密度,dr是微小體元素.
經(jīng)常使用的公式還有洛倫茲力密度f(wàn)的表達(dá)式：f=pE+ρv×B=pE+J×B.
若帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),它的速度與磁場(chǎng)間夾角為0
高中物理電荷在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)
一是要明確所研究的物理現(xiàn)象的條件----在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的帶電粒子。二是分析帶電粒子的受力情況，用左手定則明確帶電粒子初速度與所受到的洛倫茲力在同一平面內(nèi)，所以只可能做平面運(yùn)動(dòng)。三是洛倫茲力不對(duì)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子做功，它的速率不變，同時(shí)洛倫茲力的大小也不變。四是根據(jù)牛頓第二定律，洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的帶電粒子產(chǎn)生加速度(向心加速度)
?、匐娮邮艿皆鯓拥牧Φ淖饔?這個(gè)力和電子的速度的關(guān)系是怎樣的?(電子受到垂直于速度方向的洛倫茲力的作用.)
?、诼鍌惼澚?duì)電子的運(yùn)動(dòng)有什么作用?(洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小)
?、塾袥]有其他力作用使電子離開磁場(chǎng)方向垂直的平面?(沒有力作用使電子離開磁場(chǎng)方向垂直的平面)
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