第三章磁场
3.1磁现象和磁场
一、磁现象
1.磁性：物质具有吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性。
2.磁体：具有磁性的物质叫磁体。
3.磁极：磁性最强的部分叫磁极。任何磁铁都有两个磁极，一个叫S极，一个叫N极。
4.磁极之间的相互作用：同名相斥，异名相吸。
二、电流的磁效应
1.电流对小磁针的作用（丹麦物理学家奥斯特）
1）现象：通电后，通电导线下方的与导线平行的小磁针发生偏转。
2）注意：为排除地磁场的影响，小磁针及通电导线均应南北放置。
3）结论：通电导线周围有磁场产生。
2.磁铁对通电导线的作用
结论：磁铁会对通电导线产生力的作用，使导体偏转。
3.定义：通电导体的周围有磁场，电流的磁场使放在导体周围的磁针发生偏转，磁场的方向跟电流有关，这种现象叫电流的磁效应。
三、磁场
1.定义：磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质。
2.性质：对放入其中的磁极或电流产生力的作用。
3.产生：
1）永磁体
2）电流
4. 小磁针静止时N极所指的方向即为该点的磁场方向。
四、地磁场
1.两极
1）地理南极是地磁北极
2）地理北极是地磁南极
2.定义：地球周围存在着的磁场叫做地磁场
3.地磁偏角
地轴与磁轴之间的夹角称为地磁偏角
3.2磁感应强度
一、磁感应强度
1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的安培力跟电流I和导线长度L的乘积的比值叫磁感应强度。
2.物理意义：表示磁场强弱和方向的物理量
3.表示：B
4.公式
B=
F
电流方向与磁场方向垂直
5.单位：特斯拉，简称特，符号T。（1T=1N
）
6.方向：小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向。即磁场方向。
三、探究影响通电导线受力的因素
1.电流元：把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫电流元。
2.检验电流：为了间接了解磁场特性而垂直放入磁场的电流元称为检验电流。
3.方法
1）保持I不变，改变L
2）保持L不变，改变I
4.结论
F∝IL
3.3几种常见的磁场
一、磁感线
1.定义：在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，这样的曲线称为磁感线。
2.特征
1）磁感线是闭合曲线
2）在磁体外部，磁感线N→S；在磁体内部，磁感线S→N
3）磁感线密的地方磁场强，磁感线疏的地方磁场弱
4）磁感线的切线方向为在该点的磁场方向，即静止小磁针N极所指方向
5）磁感线永不相交
6）磁感线是看不到的
二、几种常见的磁场
1.判定方法——安培定则（右手螺旋定则）
1）直线电流
右手握住导线，让伸直的拇指所指方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是环形导线轴线上的磁感线方向。
2）环形电流
右手握住环形导线，弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上的磁感线方向。
3）通电螺线管
右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线方向。
三、叠加原理
若空间同时存在几个磁场，空间某处的磁场由其叠加而成。（矢量叠加）
四、安培分子电流假说（磁场是由运动电荷产生的），只能解释某些现象
1.内容：在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形分子电流，分子电流使每个物质微粒都称为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极。
2.对磁现象的解释
1）磁化现象
未磁化的，内部各分子电流的取向杂乱无章，磁性相互抵消。当受到外界磁场的作用，各分子电流取向变得大致相同，两端显示较强的磁性作用。
2）消磁
磁体受到高温或猛烈撞击时，在激烈的热运动或机械运动影响下，分子电流取向重新变得杂乱无章，磁性消失。
五、匀强磁场
1.定义：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应大小和方向都相同，这个区域
的磁场叫匀强磁场。
2.具体举例
1）距离很近的两个异名磁极（除边缘外）
2）通电螺线管内部
3.磁感线：间隔相同的平行直线。
六、磁通量（Φ）
1.定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量。
Φ=BS
2.单位：韦伯，简称韦。符号Wb。1Wb=1T/m2
3.4磁场对通电导线的作用力
一、安培力的方向
1.安培力：通电导线在磁场中受到的力称为安培力
2.判断安培力的方向——左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中受安培力的方向。
不论I是否与B垂直，I永远与F垂直。
已知F，I的方向，不能确定B的方向。
二、安培力的大小
1.公式：
F=BIL
适用条件：匀强磁场
若L与B成θ角时， F=BI Lsinθ
2.L的有效长度
若为曲线导线，且所在平面与B垂直，则L为始末端距离；若为闭合线圈，且所在平面与B垂直，则F=0
三、安培力做功的实质
起传递能量的作用，将电源的能量转化为通电导线的机械能。
