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磁场的描述磁感线本讲稿第一页，共二十八页 磁浮法磁浮法：利用火车与铁路轨道之间的磁作用力使火车从：利用火车与铁路轨道之间的磁作用力使火车从铁轨上浮起来。铁轨上浮起来。优点：既不会扬起尘土，也不会产生喷气噪声，是一优点：既不会扬起尘土，也不会产生喷气噪声，是一种提高火车速度的好方法。种提高火车速度的好方法。本讲稿第二页，共二十八页磁悬浮列车：磁悬浮列车：以德国为主的以德国为主的EMS系统系统以日本为主的以日本为主的EDS系统系统本讲稿第三页，共二十八页磁浮列车原理图本讲稿第四页，共二十八页中新网中新网20062006年年4 4月月3030日电日电 中国中国第一辆具有自主知识产权第一辆具有自主知识产权的中低速磁悬浮列车，今天的中低速磁悬浮列车，今天在四川成都青城山一个试验基地成功经过室外实地运行联合试验。在四川成都青城山一个试验基地成功经过室外实地运行联合试验。新华网报道说，磁悬浮列车从实验室测试到室外实地测试的成功，新华网报道说，磁悬浮列车从实验室测试到室外实地测试的成功，标志着中国从实际应用的角度自主掌握了中低速磁悬浮列车技术标志着中国从实际应用的角度自主掌握了中低速磁悬浮列车技术。这次进行实地工程线运行的磁悬浮列车长这次进行实地工程线运行的磁悬浮列车长11.211.2米、宽米、宽2.62.6米、高米、高3.33.3米，自重米，自重1818吨，可载吨，可载6060人。该列车采用常导电磁吸人。该列车采用常导电磁吸力主动控制悬浮原理，控制系统分为列车自动运行控制模式和力主动控制悬浮原理，控制系统分为列车自动运行控制模式和司机驾驶控制模式，运行中列车悬浮司机驾驶控制模式，运行中列车悬浮8-108-10毫米，毫米，最高车速在每最高车速在每小时小时80-16080-160公里之间公里之间。报道说，与最高时速可达报道说，与最高时速可达500500公里左右的高速磁悬浮列车公里左右的高速磁悬浮列车相比，这种中低速磁悬浮列车具有相比，这种中低速磁悬浮列车具有成本低，适合城市内的有轨成本低，适合城市内的有轨交通交通。本讲稿第五页，共二十八页电磁炮地球仪电动机核磁共振机隐形战斗机磁化枕本讲稿第六页，共二十八页 公元前公元前3 3世纪，战国时期，韩非子中记载：世纪，战国时期，韩非子中记载：“先王立先王立司南司南以端朝夕以端朝夕”。鬼谷子中记载：。鬼谷子中记载：“郑人郑人取玉，必载取玉，必载司南司南，为其不惑也，为其不惑也”。中国是磁的故乡中国是磁的故乡端朝夕：正四方端朝夕：正四方本讲稿第七页，共二十八页指爪法指爪法碗唇法碗唇法缕悬法缕悬法浮针法浮针法沈括在梦溪笔谈沈括在梦溪笔谈(公元公元10861086年年)中记述的指南针的四种中记述的指南针的四种用法用法本讲稿第八页，共二十八页一、磁体一、磁体 能够吸引铁类物质的物体。能够吸引铁类物质的物体。1 1、磁极：磁体上磁性最强的部分；、磁极：磁体上磁性最强的部分；N N极和极和S S极总是成对出现的。极总是成对出现的。2 2、同名磁极相互排斥，、同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。异名磁极相互吸引。本讲稿第九页，共二十八页磁极之间是通过什么来发生磁极之间是通过什么来发生相互作用的相互作用的?电荷之间的相互电荷之间的相互作用是通过作用是通过电场电场；电场是一种客观电场是一种客观存在的物质。存在的物质。磁体之间的相互作用磁体之间的相互作用是通过是通过磁场磁场;磁场是一种客观存在磁场是一种客观存在的物质。的物质。类类比比本讲稿第十页，共二十八页怎样描述磁场的方向？怎样描述磁场的方向？类类比比 磁场方向的规定：磁场方向的规定：小小磁针静止时，磁针静止时，北极（北极（N N 极）极）所指的方向，就所指的方向，就是该点的是该点的磁场方向磁场方向。电场方向的规定：电场方向的规定：电场中正电荷的受力电场中正电荷的受力方向即为该点的电场方向即为该点的电场方向。方向。本讲稿第十一页，共二十八页电流周围是否存在磁场?Hans Christian Oersted(17771851)奥斯特奥斯特奥斯特奥斯特，丹麦物理学家和化学，丹麦物理学家和化学家。家。主要贡献是在主要贡献是在18201820年发现了电流年发现了电流磁效应磁效应 ，被称为被称为“电磁学之父电磁学之父”。本讲稿第十二页，共二十八页二、磁场二、磁场1 1、是客观存在的一种特殊物质；、是客观存在的一种特殊物质；2 2、存在于磁体周围和电流周围；、存在于磁体周围和电流周围；3 3、磁场的性质：、磁场的性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用；对放入其中的磁体或电流有力的作用；4 4、磁场有方向性：、磁场有方向性：规定：小磁针规定：小磁针N N极受力方向为磁场方向；极受力方向为磁场方向；也就是小磁针静止时也就是小磁针静止时N N极所指方向极所指方向本讲稿第十三页，共二十八页磁感线模拟实验磁磁场场的的分分布布用用什什么么来来描描述述本讲稿第十四页，共二十八页马蹄形磁铁的磁感线马蹄形磁铁的磁感线ABCN本讲稿第十五页，共二十八页本讲稿第十六页，共二十八页你知道磁感线与电你知道磁感线与电场线的相似之处与场线的相似之处与区别吗？区别吗？都是假想的线；都是假想的线；疏密均表示强弱；疏密均表示强弱；曲线上某点的切线方向均表示方向；曲线上某点的切线方向均表示方向；两条磁感线（或电场线）均不能相交。两条磁感线（或电场线）均不能相交。相似之处：相似之处：不同之处：不同之处：?本讲稿第十七页，共二十八页直直线线电电流流的的磁磁场场对对小小磁磁针针的的作作用用通电导线周围小磁针静止时N极所指的方向是否相同?本讲稿第十八页，共二十八页通电直导线通电直导线环形电流环形电流通电螺线管通电螺线管电流周围的磁场是怎样分布的？电流周围的磁场是怎样分布的？本讲稿第十九页，共二十八页电场线与磁场线有何异同电场线与磁场线有何异同？电场线电场线磁感线磁感线相同相同之处之处不同不同之处之处1 1、都是假想出来的不存在的曲线、都是假想出来的不存在的曲线2 2、疏和密表示场的弱和强、疏和密表示场的弱和强3 3、线上某点的切线方向代表该点的场的方向。、线上某点的切线方向代表该点的场的方向。4 4、都不能相交、相切、都不能相交、相切1 1、起于正电荷，止于负、起于正电荷，止于负电荷的不电荷的不封闭封闭曲线曲线1 1、磁铁外部：、磁铁外部：N N极极S S极；内部：极；内部：S S极极N N极，极，是是封闭封闭曲线曲线2 2、切线方向是正电荷的、切线方向是正电荷的受力方向受力方向2 2、切线方向是小磁针、切线方向是小磁针N N极的受力方向极的受力方向本讲稿第二十页，共二十八页三、磁感线：三、磁感线：1 1、是人为画出的曲线、是人为画出的曲线 ，是，是假想假想出来的出来的物理模型物理模型。2 2、磁感线的特点：、磁感线的特点：磁感线上某一点的磁感线上某一点的切线方向切线方向就是该点的磁场方向；就是该点的磁场方向；磁感线是不相交的磁感线是不相交的封闭封闭曲线（外部：从曲线（外部：从N N极到极到S S极；极；内部：从内部：从S S极到极到N N极）极）疏的地方磁场弱；密的地方磁场强；疏的地方磁场弱；密的地方磁场强；是不存在的假想曲线。是不存在的假想曲线。本讲稿第二十一页，共二十八页4 4、安培定则（右手螺旋定则）、安培定则（右手螺旋定则）本讲稿第二十二页，共二十八页导线所在平面内的磁场导线所在平面内的磁场I本讲稿第二十三页，共二十八页NNSN判断小磁针的判断小磁针的转动方向转动方向本讲稿第二十四页，共二十八页练习练习1：在图中补画出电流方向或磁感线方向。：在图中补画出电流方向或磁感线方向。a为直线电流为直线电流的磁场；的磁场；b为环形电流的磁场；为环形电流的磁场；c为螺线管电流的磁场为螺线管电流的磁场(a)(c)I II I本讲稿第二十五页，共二十八页练习练习2、当、当S接通后，画出通电电流磁场中小磁针接通后，画出通电电流磁场中小磁针a、b的偏转情况。的偏转情况。3、画出放在通电螺线管内部、画出放在通电螺线管内部的小磁针的的小磁针的S极和极和N极。极。4、放在通电螺线管外测的小、放在通电螺线管外测的小磁针静止时方向如图所示，标磁针静止时方向如图所示，标出电源的正负极。出电源的正负极。本讲稿第二十六页，共二十八页1、标出下图中各小磁针的、标出下图中各小磁针的N、S极极 I?SN I?B2 2、标出下图线圈中电流方向、标出下图线圈中电流方向 作业：作业：本讲稿第二十七页，共二十八页I?I?3 3、下列各图为电流产生的磁场示、下列各图为电流产生的磁场示意图，补画出各图中电流方向或磁意图，补画出各图中电流方向或磁感线方向感线方向 ISNSNSI4 4、指出下列各图中、指出下列各图中小磁针的偏转情况小磁针的偏转情况 本讲稿第二十八页，共二十八页