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高中物理 几种常见的磁场课件 新人教版选修本讲稿第一页，共三十五页第第3节几种常见的磁场节几种常见的磁场本讲稿第二页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接学学 习习目目 标标1知道磁现象的电本质，了解安培分子电流假说知道磁现象的电本质，了解安培分子电流假说2知知道道磁磁感感线线的的定定义义和和特特点点，了了解解几几种种常常见见磁磁场场的的磁磁感感线线分分布布3会用安培定则判断电流的磁场方向会用安培定则判断电流的磁场方向4知道匀强磁场、磁通量的概念知道匀强磁场、磁通量的概念本讲稿第三页，共三十五页知识点一知识点一 磁感线磁感线 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 1定义定义在在磁磁场场中中画画一一些些有有方方向向的的曲曲线线，曲曲线线上上每每一一点点的的切切线线方方向向都都跟跟该该点点的的磁磁场场方方向相同，这样的曲线称为磁感线向相同，这样的曲线称为磁感线2特点特点(1)磁磁感感线线在在磁磁体体的的外外部部都都是是从从北北极极(N极极)发发出出进进入入南南极极(S极极)，在在磁磁体体的内部则是由南极指向北极形成一条闭合曲线的内部则是由南极指向北极形成一条闭合曲线(本讲稿第四页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接2)磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱(3)磁感线的切线方向为该点的磁场方向磁感线的切线方向为该点的磁场方向(4)磁磁感感线线是是为为了了形形象象地地研研究究磁磁场场而而假假想想的的曲曲线线，实实际际磁磁场场中中不不存存在在这这样样的的曲曲线线(5)任何两条磁感线在空间中不相交或相切任何两条磁感线在空间中不相交或相切本讲稿第五页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接 尝试应用尝试应用1关于磁场和磁感线的描述关于磁场和磁感线的描述，下列哪些是正确的下列哪些是正确的(B)A磁感线从磁体的磁感线从磁体的N极出发到磁体的极出发到磁体的S极终止极终止B自自由由转转动动的的小小磁磁针针放放在在通通电电螺螺线线管管内内部部，其其N极极指指向向螺螺线管的北极线管的北极C磁感线的方向就是磁场方向磁感线的方向就是磁场方向D两条磁感线的空隙处不存在磁场两条磁感线的空隙处不存在磁场本讲稿第六页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接解解析析：磁磁感感线线与与电电场场线线不不同同，它它是是一一条条闭闭合合曲曲线线，在在磁磁体体的的外外部部由由N极极到到S极极，而在磁体的内部则由而在磁体的内部则由S极到极到N极极，故选项故选项A是不正确的是不正确的螺螺线线管管内内部部的的磁磁感感线线和和条条形形磁磁铁铁相相似似，是是由由S极极到到N极极的的，即即磁磁场场方方向向也也是是从从S极极指指向向N极极，所所以以放放置置其其中中的的小小磁磁针针N极极必必然然是是指指向向磁磁场场方方向向，即即螺螺线线管管的的北极故选项北极故选项B正确正确只只有有磁磁感感线线是是直直线线时时，磁磁感感线线的的方方向向才才与与磁磁场场方方向向一一致致；如如果果磁磁感感线线是是曲曲线线，那那么么，某某点点的的磁磁场场方方向向是是用用该该点点的的切切线线方方向向来来表表示示的的，所所以以选选项项C错错误误磁磁感感线线是是为为研研究究问问题题方方便便而而假假想想的的曲曲线线磁磁场场中中磁磁感感线线有有无无数数条条，故故提提出出两两条条磁磁感感线线之之间间是是否否有有空空隙隙，是是否否存存在在磁磁场场等等类类似似的的问问题题是是毫毫无无意意义义的的故故选选项项D错误错误本讲稿第七页，共三十五页知识点二知识点二 几种常见的磁场几种常见的磁场 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 1.条形磁铁的磁感线和蹄形磁铁的磁感线条形磁铁的磁感线和蹄形磁铁的磁感线2电流的磁场和安培定则电流的磁场和安培定则(1)直直线线电电流流的的磁磁场场：用用右右手手握握住住导导线线，让让伸伸直直的的大大拇拇指指跟跟电电流流的的方方向向一一致致，那那么么弯弯曲曲的的四四指指所所指指的的方方向向就就是是磁磁感感线线的的环环绕方向，如下图所示绕方向，如下图所示本讲稿第八页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接(2)环环形形电电流流(或或通通电电螺螺线线管管)的的磁磁场场：用用右右手手握握住住导导线线，让让右右手手弯弯曲曲的的四四指指跟跟电电流流的的环环绕绕方方向向一一致致，那那么么伸伸直直的的大大拇拇指指所所指指的的方方向向就就是是环环形形导导线中心轴上的磁感线方向线中心轴上的磁感线方向(或通电螺线管的或通电螺线管的N极极)，如下图所示，如下图所示本讲稿第九页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接3匀强磁场匀强磁场(1)定定义义：磁磁感感应应强强度度的的大大小小处处处处相相等等，方方向向处处处处相相同同的的磁磁场场称称为为匀强磁场匀强磁场特特点点：匀匀强强磁磁场场中中的的磁磁感感线线是是疏疏密密相相同同、方方向向相相同同的的平平行行直直线线；距距离离很很近近的的两两个个异异名名磁磁极极之之间间的的磁磁场场和和通通电电螺螺线线管管内内部部的的磁磁场场(边缘部分除外边缘部分除外)，都可以认为是匀强磁场，都可以认为是匀强磁场本讲稿第十页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接 尝试应用尝试应用2如如图图所所示示，分分别别给给出出了了导导线线中中的的电电流流方方向向或或磁磁场场中中某某处处小小磁磁针针静静止止时时N极极的的指指向向或或磁磁感感线线方方向向请请画画出出对对应应的的磁磁感感线线(标标上上方方向向)或电流方向或电流方向本讲稿第十一页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接解解析析：如如果果已已知知电电流流的的方方向向，可可用用右右手手螺螺旋旋定定则则判判断断磁磁感感线线的的方方向向如如果果已已知知小小磁磁针针静静止止时时N极极指指向向，那那么么小小磁磁针针N极极所所指指方方向向就就是磁感线方向是磁感线方向答案：答案：用安培定则来判断，分别如下图中各图所示用安培定则来判断，分别如下图中各图所示本讲稿第十二页，共三十五页知识点三知识点三 安倍分子电流假说安倍分子电流假说 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 1安安培培的的分分子子电电流流假假说说：安安培培认认为为原原子子、分分子子等等物物质质微微粒粒的的内内部部存存在在一一种种环环形形电电流流分分子子电电流流，分分子子电电流流使使每每个个物物质质微微粒粒都都成成为为一一个个微微小小的的磁磁体体，分分子子的的两两侧侧相相当当于于两两个个磁磁极极安安培培的的假假说说能能够够解解释释铁铁棒棒的的磁磁化化与高温去磁等磁现象与高温去磁等磁现象2分分子子电电流流实实际际上上是是由由原原子子内内电电子子运运动动形形成成的的所所以以，一一切切磁磁现象都是起源于运动电荷现象都是起源于运动电荷本讲稿第十三页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接注注意意：安安培培提提出出分分子子电电流流假假说说时时，人人们们还还不不知知道道物物质质的的微微观观结结构构，电电子子绕绕原原子子核核高高速速旋旋转转，所所以以称称为为假假说说，但但现现在在我我们们知知道道分分子子电电流流假假说说是是真真理理分子电流假说揭示了电和磁的本质联系分子电流假说揭示了电和磁的本质联系3磁现象的本质磁现象的本质安安培培的的分分子子电电流流假假说说揭揭示示了了磁磁性性的的起起源源，它它使使我我们们认认识识到到磁磁铁铁的的磁磁场场和和电电流流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的的磁场一样，都是由电荷的运动产生的本讲稿第十四页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接 尝试应用尝试应用3一根软铁棒被磁化是因为一根软铁棒被磁化是因为(D)A软铁棒中产生了分子电流软铁棒中产生了分子电流B软铁棒中分子电流取向杂乱无章软铁棒中分子电流取向杂乱无章C软铁棒中分子电流消失软铁棒中分子电流消失D软铁棒中分子电流取向变得大致相同软铁棒中分子电流取向变得大致相同解解析析：软软铁铁棒棒中中分分子子电电流流是是一一直直存存在在的的，并并不不因因为为外外界界的的影影响响而而产生或消失，故产生或消失，故A、C错根据磁化过程实质知错根据磁化过程实质知D正确正确本讲稿第十五页，共三十五页知识点知识点 四磁通量四磁通量 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 研研究究电电磁磁现现象象时时，往往往往讨讨论论某某一一面面积积的的磁磁感感线线数数目目的的变变化化，这这需需引引入入新物理量新物理量磁通量磁通量1磁通量的定义磁通量的定义设设在在磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场中中，有有一一个个与与磁磁场场方方向向垂垂直直的的平平面面，面面积积为为S，把把B与与S的的乘乘积积叫叫做做穿穿过过这这个个面面积积的的磁磁通通量量，简简称称磁磁通通，用用字字母母表表示示因因为为用用磁磁感感线线形形象象地地描描述述磁磁场场，故也可用穿过某一面积的磁感线条数来表示磁通量故也可用穿过某一面积的磁感线条数来表示磁通量本讲稿第十六页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接2磁通量的计算磁通量的计算(1)公公式式：BS.此此式式的的适适用用条条件件：匀匀强强磁磁场场；磁磁感感线线与与平平面面垂垂直直(2)在在匀匀强强磁磁场场B中中，若若磁磁感感线线与与平平面面不不垂垂直直，公公式式BS中中的的S应应为为平平面面在在垂垂直于磁感线方向上的投影面积直于磁感线方向上的投影面积如如下下图图所所示示，在在水水平平方方向向的的匀匀强强磁磁场场中中，平平面面abcd与与垂垂直直于于磁磁感感线线方方向向的的平面的夹角为平面的夹角为，则穿过面积，则穿过面积abcd的磁通量应为的磁通量应为BScos.本讲稿第十七页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接Scos 即即为为面面积积S的的垂垂直直于于磁磁感感线线方方向向的的投投影影，我我们们称称之之为为“有有效面积效面积”若若磁磁感感线线沿沿相相反反方方向向穿穿过过同同一一平平面面，且且正正向向磁磁感感线线条条数数为为1，反反向向磁磁感感线线条条数数为为2，则则磁磁通通量量等等于于穿穿过过平平面面的的磁磁感感线线的的净净条条数数(磁磁通量的代数和通量的代数和)，即，即12.(3)磁磁通通量量的的变变化化21，其其数数值值等等于于初初末末状状态态穿穿过过某某个个平平面面磁通量的差值磁通量的差值(4)磁磁通通量量是是标标量量，它它没没有有方方向向，但但有有正正负负，磁磁通通量量的的正正负负仅仅表示磁感线的贯穿方向表示磁感线的贯穿方向本讲稿第十八页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接3磁通量的单位磁通量的单位在在国国际际单单位位中中，磁磁通通量量的的单单位位是是韦韦伯伯，简简称称韦韦，符符号号是是Wb.1 Wb1 Tm2.磁磁通通量量是是通通过过闭闭合合线线圈圈的的磁磁感感线线的的条条数数，它它是是标标量量但但是是磁磁通通量量也也有有“正正、负负”，磁磁通通量量的的正正、负负号号并并不不表表示示磁磁通通量量的的方方向向，它它的的符符号号仅仅表表示示磁磁感感线线的的贯贯穿穿方方向向一一般般来来说说，如如果果磁磁感感线线从从线线圈圈的的正正向向穿穿过过线线圈圈，线线圈圈的的磁磁通通量量就就为为“”；如如果果磁磁感感线线从从线线圈圈的的反反面穿过线圈，线圈的磁通量就为面穿过线圈，线圈的磁通量就为“”本讲稿第十九页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第二十页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第二十一页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接解解析析：因因为为线线圈圈匝匝数数为为单单匝匝，且且线线圈圈平平面面垂垂直直于于磁磁场场方方向向，由由磁磁通通量量公公式式得得：BS2.01020.5 Wb1.0102 Wb，故故A对对，B、C、D错错本讲稿第二十二页，共三十五页题型题型1 安培定则安培定则 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第二十三页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第二十四页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第二十五页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第二十六页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第二十七页，共三十五页题型题型2 2 安培分子电流假说安培分子电流假说 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第二十八页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第二十九页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第三十页，共三十五页题型题型3 磁通量的计算磁通量的计算 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第三十一页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第三十二页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第三十三页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第三十四页，共三十五页 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏目链接本讲稿第三十五页，共三十五页