第1节 磁现象和磁场精选文档.ppt

第1节 磁现象和磁场本讲稿第一页，共十八页电磁炉电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部金属部分产放置炉面时，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物。来加热和烹饪食物。本讲稿第二页，共十八页 上海上海磁悬浮列车磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦东国际机场东国际机场,列车加速到平稳运行之后，速度是列车加速到平稳运行之后，速度是430公里公里/小时小时。这个速度超过了这个速度超过了F1赛事的最高时速。赛事的最高时速。本讲稿第三页，共十八页磁悬浮列车磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者性总保持相同，两者“同性相斥同性相斥”，排斥力使列车悬浮，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。极）所排斥。本讲稿第四页，共十八页托卡马克磁约束装置托卡马克磁约束装置 一类一类控制热核聚变的装置控制热核聚变的装置。用特殊形态的磁场把氘、。用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出原子核所蕴藏的能量。生大量的原子核聚变反应，释放出原子核所蕴藏的能量。磁约束热核聚变是当前开发聚变能源中最有希望的途径磁约束热核聚变是当前开发聚变能源中最有希望的途径,是等离子体物理学的一项重大应用是等离子体物理学的一项重大应用.本讲稿第五页，共十八页“司南司南”一、磁现象一、磁现象本讲稿第六页，共十八页 最初发现的磁体是被称为最初发现的磁体是被称为“天然磁石天然磁石”的矿物，其中含有主要成分为的矿物，其中含有主要成分为Fe3O4，能吸引其他物体，很像磁铁能吸引其他物体，很像磁铁.本讲稿第七页，共十八页1.磁性磁性：能够吸引铁质物体的性质：能够吸引铁质物体的性质.2.磁磁体：具有磁性的物体叫磁体体：具有磁性的物体叫磁体.3.磁极：磁体上磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极磁性最强的部分叫磁极.小磁针静止时小磁针静止时 指南的磁极叫做指南的磁极叫做南极南极,又叫又叫S极极;指北的磁极叫做指北的磁极叫做北极北极,又叫又叫N极极.4.磁极间的相互作用磁极间的相互作用:同名磁极相斥，异名磁极相吸同名磁极相斥，异名磁极相吸.5.变无磁性物体为有磁性物体叫变无磁性物体为有磁性物体叫磁化磁化,变有磁性物体为无磁性物体叫变有磁性物体为无磁性物体叫退磁退磁.本讲稿第八页，共十八页1.电现象和磁现象有何相似电现象和磁现象有何相似?2.电现象与磁现象有何区别电现象与磁现象有何区别?3.为什么丹麦物理学家奥斯特相信电和磁之间存在关系为什么丹麦物理学家奥斯特相信电和磁之间存在关系?4.为什么之前的实验都失败了为什么之前的实验都失败了?纵向力纵向力横向作用横向作用两种电荷两种电荷两种磁极两种磁极同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引电荷可以单独存在，磁极不能单独存在电荷可以单独存在，磁极不能单独存在（1）自然界中的很多现象好像预示电和磁之间有某种联系）自然界中的很多现象好像预示电和磁之间有某种联系（2）奥斯特本人所持的哲学思想）奥斯特本人所持的哲学思想-运动之间有联系。运动之间有联系。【问题】【问题】1731年，一名英国商人发现，年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱刀叉竟雷电过后，他的一箱刀叉竟然有了磁性然有了磁性本讲稿第九页，共十八页1777年年8月月14日生于丹麦朗格兰德岛日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭一个药剂师家庭12岁开始帮助父亲岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学在药房里干活，同时坚持学习化学由于刻苦攻读，由于刻苦攻读，17岁以优异的成绩考取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、天文、数教师，一边在学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等学、物理、化学等1806年任哥本哈根年任哥本哈根大学物理学教授，大学物理学教授，1820年年4月发现了月发现了电电流的磁效应流的磁效应.1821年被选为英国皇家学会年被选为英国皇家学会会员，会员，1823年被选为法国科学院院士，后年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长来任丹麦皇家科学协会会长 二、电流的磁效应二、电流的磁效应本讲稿第十页，共十八页奥斯特实验奥斯特实验问题：奥斯特的实验证明了电流对磁场有力的作用。磁场对问题：奥斯特的实验证明了电流对磁场有力的作用。磁场对电流是否也有力的作用呢？电流是否也有力的作用呢？注意事项注意事项:导线应沿导线应沿南北南北方向方向水平水平放置放置实验现象：实验现象：当给导线通电时当给导线通电时,与导线平与导线平行放置的小磁针发生转动。行放置的小磁针发生转动。实验结论实验结论:通电导体对磁体有力的作通电导体对磁体有力的作用。用。理论分析：根据牛顿第三定律，应该有。理论分析：根据牛顿第三定律，应该有。本讲稿第十一页，共十八页结论：结论：磁体对通电导体也有力磁体对通电导体也有力的作用的作用三、磁体对电流之间的相互作用三、磁体对电流之间的相互作用问题：电流与电流之间是否也有力的作用？问题：电流与电流之间是否也有力的作用？本讲稿第十二页，共十八页四、电流与电流之间的相互作用四、电流与电流之间的相互作用结论结论:同向同向电流相互电流相互吸引吸引，异向电流相互排斥，异向电流相互排斥总结：磁体与磁体之间，电流与磁体之间，电流与电流之间都总结：磁体与磁体之间，电流与磁体之间，电流与电流之间都有相互作用。有相互作用。思考：这些相互作用是通过什么相互作用的呢？你能想到什么思考：这些相互作用是通过什么相互作用的呢？你能想到什么？本讲稿第十三页，共十八页电流电流电流电流磁场磁场【联想联想】电荷之间是通过什么发生相互作用的呢电荷之间是通过什么发生相互作用的呢?电荷之间的相互作用是通过电荷之间的相互作用是通过电场电场发生的发生的磁体磁体磁场磁场磁体磁体磁体磁体电流电流磁场磁场【猜测猜测】本讲稿第十四页，共十八页本讲稿第十五页，共十八页 磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。（磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体（磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）磁体磁体磁体磁体磁场磁场电流电流电流电流2、磁场的性质、磁场的性质1、磁场、磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质磁体周围空间存在的一种特殊物质.思考：在奥斯特实验中，为什么导线要南北放置呢？思考：在奥斯特实验中，为什么导线要南北放置呢？本讲稿第十六页，共十八页五、地磁场五、地磁场1.地球是一个巨大的磁体地球是一个巨大的磁体2.地球周围空间存在的磁场地球周围空间存在的磁场叫地磁场叫地磁场3.地磁的北极在地理的南地磁的北极在地理的南极附近极附近,地磁的南极在地理地磁的南极在地理的北极附近的北极附近,但两者并不完但两者并不完全重合全重合,它们之间的夹角称它们之间的夹角称为磁偏角为磁偏角4.磁偏角的数值在地球上不磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的同地方是不同的本讲稿第十七页，共十八页1、磁现象：、磁现象：磁性；磁体；磁极；磁化；退磁。磁性；磁体；磁极；磁化；退磁。2、电流的磁效应：、电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场。电流能在周围空间产生磁场。3、磁场：、磁场：存在磁体或电流周围空间存在磁体或电流周围空间的一种特殊物质的一种特殊物质.磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作相互作用都是通过磁场发生的用都是通过磁场发生的。磁场的磁场的性质性质：对对放入其中的放入其中的磁体或电流磁体或电流会会产生磁力产生磁力作用。作用。4、地磁场：、地磁场：地球周围空间存在的磁场叫地磁场。地球周围空间存在的磁场叫地磁场。地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称的北极附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称为磁偏角。为磁偏角。小小 结结本讲稿第十八页，共十八页