3.1.2磁现象、磁感应强度.ppt

第三章磁场第一节磁现象和磁场第二节磁感应强度 我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献界的航海业做出了巨大的贡献在现代，磁现象与日常生活、科技密切相关在现代，磁现象与日常生活、科技密切相关导入导入 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，东至上专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦东国际机场海浦东国际机场,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公公里里/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。磁悬浮列车磁悬浮列车上装有电磁体，上装有电磁体，铁路铁路底部则安装底部则安装线线圈圈。通电后，地面线圈产生的。通电后，地面线圈产生的磁场极性磁场极性与列车上的与列车上的电磁体极性总保持相同，两者电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥同性相斥”，排斥，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电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。列车头的电磁体（使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠极）被轨道上靠前一点的电磁体（前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（一点的电磁体（N极）所排斥。极）所排斥。“司南司南”一一、磁现象磁现象 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.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.一一、磁现象磁现象1777年年8月月14日生于丹麦朗格兰日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭德岛一个药剂师家庭12岁开始帮岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学由于刻苦攻读，习化学由于刻苦攻读，17岁以优岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生他一边当家庭教师，一边在费生他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学、天文、数学、物学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等理、化学等1806年任哥本哈根大年任哥本哈根大学物理学教授，学物理学教授，1820年年4月发现了月发现了电流的磁效应电流的磁效应.1821年被选为英国年被选为英国皇家学会会员，皇家学会会员，1823年被选为法国年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长协会会长 二、电流的磁效应二、电流的磁效应二、电流的磁效应二、电流的磁效应奥斯特实验奥斯特实验奥斯特实验奥斯特实验1、实验装置、实验装置2、实验现象、实验现象当给导线通电时当给导线通电时,与导线与导线平行放置的小磁针发生转动平行放置的小磁针发生转动3、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4、实验结论、实验结论:通电导体对磁体有力的作用通电导体对磁体有力的作用二、电流的磁效应二、电流的磁效应【问题问题】磁体之间是通过什么发生相互作用磁体之间是通过什么发生相互作用的呢的呢?【联想联想】电荷之间是通过什么发生相互作用电荷之间是通过什么发生相互作用的呢的呢?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之间的相互作用是通过磁体之间的相互作用是通过磁场磁场发生的发生的电场和电场和磁场磁场都都是一种物质是一种物质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.三、磁场三、磁场【问题问题】是否只有磁铁周围才存在磁场是否只有磁铁周围才存在磁场?磁体磁体磁体磁体磁场磁场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.磁磁铁不是磁场的唯一来源铁不是磁场的唯一来源.磁体磁体磁体磁体磁场磁场三、磁场三、磁场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.结论：结论：磁体对通电导磁体对通电导体有力的作用体有力的作用磁体与电流之间的相互作用磁体与电流之间的相互作用问题：问题：磁体和通电导体之间的相互作用磁体和通电导体之间的相互作用 是通过什么发生的呢是通过什么发生的呢?问题：问题：磁体和通电导体之间的相互作用磁体和通电导体之间的相互作用 是通过什么发生的呢是通过什么发生的呢?磁体磁体电流电流磁场磁场三、磁场三、磁场磁体磁体磁体磁体磁体磁体电流电流磁场磁场磁场磁场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.问题问题:电流与电流之间是否有力的作用电流与电流之间是否有力的作用?结论结论:同向同向电流相互电流相互吸引吸引。结论结论:反向反向电流相互电流相互排斥排斥。问题问题:电流和电流之间的相互电流和电流之间的相互作用是通过什么发生的呢作用是通过什么发生的呢?电流电流电流电流磁场磁场问题问题:电流与电流之间是否有力的作用电流与电流之间是否有力的作用?三、磁场三、磁场磁体磁体磁体磁体磁体磁体电流电流磁场磁场磁场磁场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.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.电流电流电流电流磁场磁场 磁场对放入其中的磁体或通电导体会磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。产生磁力作用。（磁（磁体与磁体之体与磁体之间、磁体与通电导体间、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）用都是通过磁场发生的）3、磁、磁场场的性的性质质磁体磁体磁体磁体磁场磁场电流电流电流电流三、磁场三、磁场问题一：问题一：电场的方向是怎样规定的？电场的方向是怎样规定的？规定规定正电荷的受力方向正电荷的受力方向那么磁场的方向如何规定？那么磁场的方向如何规定？从从受力角度受力角度规定规定磁体或通电导线磁体或通电导线三、磁场三、磁场4 4、磁感应强度的方向、磁感应强度的方向物理学规定：物理学规定：小磁针小磁针静止静止时时N N极极所指的方向为该点的磁感所指的方向为该点的磁感应强度的方向应强度的方向,简称磁场方向简称磁场方向三、磁场三、磁场问题二：磁场的强弱如何定义？问题二：磁场的强弱如何定义？电场强弱是如何定义的？电场强弱是如何定义的？试探试探电荷电荷所受的所受的电场力电场力F F跟它的跟它的电荷量电荷量q q的的比比值值，叫做该点的电场强度，叫做该点的电场强度那么磁强弱又如何定义？那么磁强弱又如何定义？从从试探磁体的试探磁体的受力受力磁体或通电导线磁体或通电导线三、磁场三、磁场磁感应强度的大小能否从磁感应强度的大小能否从小磁针受力小磁针受力的情况来的情况来研究？研究？问题三：问题三：影响通电导线受力的因素影响通电导线受力的因素电流元电流元模型模型 ：物理学中，把很短的一段导线中的电流物理学中，把很短的一段导线中的电流I I与导与导线的长度线的长度L L的乘积叫做电流元的乘积叫做电流元理想模型理想模型1、保持保持长度（长度（L L）不变）不变，改变电流（改变电流（I I）的大小的大小2、保持保持电流（电流（I I）不变）不变，改变长度（改变长度（L L）的大小的大小5 5、磁感应强度的大小、磁感应强度的大小1 1、定义：、定义：在磁场中在磁场中垂直于磁场方向垂直于磁场方向的通电导线，所的通电导线，所受的受的磁场力磁场力F F跟跟电流电流I I和导线和导线长度长度L L的的乘积乘积I IL L的的比值比值叫磁感应强度叫磁感应强度2 2、公式：、公式：3 3、单位：、单位：特斯拉特斯拉，符号是，符号是T T4 4、特性：、特性：矢量矢量四、地磁场四、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地球周围空间存在的磁场叫地磁场场叫地磁场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,地磁的南极在地地磁的南极在地理的北极附近理的北极附近,但两者并但两者并不完全重合不完全重合,它们之间的它们之间的夹角称为磁偏角夹角称为磁偏角4.磁偏角的数值在地球上磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的不同地方是不同的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用相互作用都是通过磁场发生的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.磁场的方向：小磁针静止时磁场的方向：小磁针静止时N极所指的方向为改点的磁场极所指的方向为改点的磁场方向。方向。磁场的大小：磁场的大小：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，地磁的南极在地理的北极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，它们之间的夹角称为磁偏角附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称为磁偏角.1.首先发现电流产生磁场的科学家是首先发现电流产生磁场的科学家是()A富兰克林富兰克林 B法拉第法拉第 C安培安培 D奥斯特奥斯特例题分析例题分析D 2、铁棒、铁棒A能吸引小磁针能吸引小磁针,铁棒铁棒B能排斥小磁针能排斥小磁针,若将铁棒若将铁棒A靠靠近铁棒近铁棒B时时,则（）则（）A.A、B一定互相吸引一定互相吸引 B.A、B一定互相排斥一定互相排斥C.A、B间有可能无磁场力作用间有可能无磁场力作用 D.A、B间可能互相吸引间可能互相吸引,也可能互相排斥也可能互相排斥D3、下列关于磁场的说法中、下列关于磁场的说法中,正确的是（正确的是（）A磁场跟电场一样磁场跟电场一样,是人为假设的是人为假设的B磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场C指南针指南说明地球周围有磁场指南针指南说明地球周围有磁场D磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的 BCD4 4、关于磁感应强度，下列说法正确的是（、关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A A由由B=F/ILB=F/IL可可知知：磁磁场场中中某某处处的的磁磁感感应应强强度度大小随通电导线中电流大小随通电导线中电流I I的减小而增大的减小而增大B B由由B=F/ILB=F/IL可可知知：磁磁场场中中某某处处的的磁磁感感应应强强度度大小随通电导线所受的磁场力大小随通电导线所受的磁场力F F的增大而增大的增大而增大C C通通电电导导线线所所受受的的磁磁场场力力为为零零，该该处处的的磁磁感感应强度不一定为零应强度不一定为零D D放放置置在在磁磁场场中中1m1m长长的的通通电电导导线线，通通过过1A1A的的电电流流，受受到到的的安安培培力力为为1N1N，则则该该处处的的磁磁感感应应强强度就是度就是1T1TD D5 5、下列关于磁感应强度的方向的说法中、下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是（正确的是（）A A、某处磁感应强度的方向就是一小段通、某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受的磁场力的方电导体放在该处时所受的磁场力的方向向B B、小磁针、小磁针N N极受磁力的方向就是该处的磁极受磁力的方向就是该处的磁感应强度的方向感应强度的方向C C、垂直与磁场放置的通电导线的受力方、垂直与磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向向就是磁感应强度的方向D D、磁场中某点的磁感应强度的方向就是、磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向该点的磁场方向BD6、地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一、地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是的是()A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的地磁场的方向是沿地球上经线方向的 B.地磁场的方向是与地面平行的地磁场的方向是与地面平行的 C.地磁场的方向是从北向南方向的地磁场的方向是从北向南方向的 D.在地磁南极上空，地磁场的方向在地磁南极上空，地磁场的方向 是竖直向下的是竖直向下的D