【高中物理】磁场 磁感线（2）课件 2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx
人教版物理必修三人教版物理必修三第十三章第十三章 电磁感应与电磁波初步电磁感应与电磁波初步第一节第一节 磁场磁场 磁感线（磁感线（2 2）四、电流的磁场四、电流的磁场磁铁和电流都能产生磁场，电流产生磁场磁铁和电流都能产生磁场，电流产生磁场是是什么什么样的呢样的呢？直线直线电流的磁感线是以导线上各电流的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。实验都在跟导线垂直的平面上。实验表明，改变电流的方向，各点的表明，改变电流的方向，各点的磁场方向都变成相反的方向。磁场方向都变成相反的方向。1.1.直线直线电流的电流的磁场磁场3.3.通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场一个通电螺线管产生的磁场与一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。条形磁铁相似。2.2.环形电流的磁场环形电流的磁场环形电流的磁场相当于小环形电流的磁场相当于小磁针磁针4.4.安培定则安培定则直线电流的磁感线方向用安培定则（也叫右手螺旋定则）来直线电流的磁感线方向用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向(图甲图甲)图乙表示直线电流磁场的磁感线分布情况图乙表示直线电流磁场的磁感线分布情况（1 1）.直线电流的磁感线方向的判定（安培定则一）直线电流的磁感线方向的判定（安培定则一）立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图图乙图乙图甲图甲（2 2）.环形电流磁场的磁感线方向的判定（安培定则二）环形电流磁场的磁感线方向的判定（安培定则二）让让右手弯曲的四指与右手弯曲的四指与环形电流环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形方向就是环形导线轴线导线轴线上磁场的上磁场的方向。方向。（也（也叫右手螺旋定则叫右手螺旋定则）立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图一个通电的线圈的磁一个通电的线圈的磁场与小磁针相似，故场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理可看成小磁针来处理（3 3）.通电螺线管通电螺线管磁场的磁感线方向的判定（安培定则二）磁场的磁感线方向的判定（安培定则二）让让右手弯曲的四指与右手弯曲的四指与环形电流环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形方向就是环形导线轴线导线轴线上磁场的上磁场的方向。方向。（也（也叫右手螺旋定则叫右手螺旋定则）立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图5.5.电流磁场的应用电流磁场的应用与天然磁体的磁场相比，电流与天然磁体的磁场相比，电流磁场的强弱容易控制，因而在磁场的强弱容易控制，因而在实际中有很多重要的应用。实际中有很多重要的应用。电磁起重机电磁起重机电动机电动机磁悬浮列车磁悬浮列车电磁弹射装置电磁弹射装置五、安培分子电流假说五、安培分子电流假说1.1.分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形电流电流分子电流，分子电流使每个分子都成为分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。一个微小的磁体。它的两侧相当于两个磁极。它的两侧相当于两个磁极。2.2.安培分子电流假说对一些磁现象的解释：安培分子电流假说对一些磁现象的解释：磁化后的铁棒磁化后的铁棒未被磁化的铁棒未被磁化的铁棒软铁棒未被磁化前，内部分子电流取向杂乱软铁棒未被磁化前，内部分子电流取向杂乱无章，磁场相互抵消，对外界不显磁性无章，磁场相互抵消，对外界不显磁性.在外界磁场的作用下，内部各分子电流取向在外界磁场的作用下，内部各分子电流取向一致，形成磁极。一致，形成磁极。磁体磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性：激受到高温或猛烈撞击时会失去磁性：激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变得烈的热运动或震动使分子电流的取向又变得杂乱无章了。杂乱无章了。3.3.安培分子电流假说意义安培分子电流假说意义(1)(1)成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象；成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象；(2)(2)安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系；安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系；(3)(3)磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的荷产生的.安培提出分子电流假说时，人们还不知道物质的微观结构、安培提出分子电流假说时，人们还不知道物质的微观结构、电子绕原子核高速旋转的说法，所以称为假说。如今，电子绕原子核高速旋转的说法，所以称为假说。如今，“假假说说”已成为真理。已成为真理。练习练习1.1.弹簧弹簧测力计下挂一条形磁铁，其测力计下挂一条形磁铁，其N N极一端位于极一端位于一通电螺线管的正上方，如图所示，下列说法正确一通电螺线管的正上方，如图所示，下列说法正确的是的是()A A若若a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，弹簧测力计示数不变接负极，弹簧测力计示数不变B B若若a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，弹簧测力计示数增大接负极，弹簧测力计示数增大C C若若b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，弹簧测力计示数减小接负极，弹簧测力计示数减小D D若若b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，弹簧测力计示数增大接负极，弹簧测力计示数增大D D练习练习2.2.下列说法中正确的是下列说法中正确的是 （）A A磁体上磁性最强的部分叫磁极磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极任何磁体都有两个磁极B B磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的过磁场发生的C C地球的周围存在着磁场地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体地球是一个大磁体,地球的地理两地球的地理两极与地磁两极并不重合极与地磁两极并不重合,其间有一个交角其间有一个交角,这就是磁偏角这就是磁偏角,磁偏磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的角的数值在地球上不同地方是相同的D D磁场是客观存在的一种物质磁场是客观存在的一种物质ADAD练习练习3.3.下列四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图下列四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是是()A A B B C C D D解析：解析：选选C.C.由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，正确正确错误错误和和为环形电流，注意让弯曲的四指指向为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出电流的方向，可判断出正确正确错误故正确选项为错误故正确选项为C.C.C C练习练习4.4.为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的的N N极立即向螺线管偏转，如图所示。用极立即向螺线管偏转，如图所示。用M M、N N和和P P、Q Q分别分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是（）表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是（）A A蓄电池蓄电池M M端为正极端为正极B B蓄电池蓄电池N N端为正极端为正极C C螺线管螺线管P P端为端为S S极极D D螺线管内部磁场方向由螺线管内部磁场方向由P P指向指向Q QB B练习练习5.5.如图所示如图所示,表示蹄形磁铁周围的磁感线表示蹄形磁铁周围的磁感线,磁场中有磁场中有a a、b b两点两点,下列说法正确的是下列说法正确的是()A A.a.a、b b两处的磁场强弱相等两处的磁场强弱相等B B.a.a、b b两处的磁场强弱不等两处的磁场强弱不等,b b点较强点较强C C.蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N N极极,终止于蹄形磁终止于蹄形磁终终止于蹄形磁止于蹄形磁铁的铁的S S极极D D.a.a处没有磁感线处没有磁感线,所以该处没有磁场所以该处没有磁场解析：解析：选选B B。由于磁感线较密处磁场较强。由于磁感线较密处磁场较强,由题图可知由题图可知b b处的处的磁感线较密磁感线较密,a a处的磁感线较疏处的磁感线较疏,故故b b处磁场较强处磁场较强,A,A错错,B,B对对;磁磁感线是闭合曲线感线是闭合曲线,没有起点和终点没有起点和终点,故故C C错错;在没画磁感线的在没画磁感线的地方地方,并不表示没有磁场存在并不表示没有磁场存在,故故D D错。错。B B练习练习6.6.如图所示如图所示,螺线管中通有电流螺线管中通有电流,如果在图中的如果在图中的a a、b b、c c三三个位置上各放一个小磁针个位置上各放一个小磁针,其中其中a a在螺线管内部在螺线管内部,则则()A A.放在放在a a处的小磁针的处的小磁针的N N极向左极向左B B.放在放在b b处的小磁针的处的小磁针的N N极向左极向左C C.放在放在c c处的小磁针的处的小磁针的S S极向右极向右D D.放在放在a a处的小磁针的处的小磁针的N N极向右极向右解析：解析：选选D D。由安培定则可知。由安培定则可知,通电螺线管的磁场如图所示通电螺线管的磁场如图所示,右右端为端为N N极极,左端为左端为S S极极,在在a a点磁场方向向右点磁场方向向右,则小磁针在则小磁针在a a点时点时,N,N极向右极向右,A,A项错误项错误,D,D项正确项正确;在在b b点磁场方向向点磁场方向向右右,则磁针在则磁针在b b点时点时,N,N极向右极向右,B,B项错误项错误;在在c c点点,磁场方向向右磁场方向向右,则磁针在则磁针在c c点时点时,N,N极向右极向右,S,S极极向左向左,C,C项错误。项错误。D D练习练习7.7.如图如图,小磁针放在线圈左侧小磁针放在线圈左侧,且两者处于同一平面内。且两者处于同一平面内。当在线圈中通入逆时针方向的电流后当在线圈中通入逆时针方向的电流后,小磁针小磁针S S极的指向是极的指向是()A.A.垂直纸面向里垂直纸面向里B.B.向上向上C.C.垂直纸面向外垂直纸面向外D D.向下向下解析解析:选选C C。线圈通入逆时针方向的电流。线圈通入逆时针方向的电流,由安培定则知在左由安培定则知在左侧产生垂直纸面向里的磁场侧产生垂直纸面向里的磁场,小磁针小磁针S S极指向磁场的反方向极指向磁场的反方向,知知C C对。对。C C练习练习8.8.电流的磁效应揭示了电与磁电流的磁效应揭示了电与磁的关系。下面四幅图中描述磁场方的关系。下面四幅图中描述磁场方向与电流方向之间的关系向与电流方向之间的关系,其中磁感其中磁感线分布正确的是线分布正确的是()解析解析:选选A A。根据安培定则可知。根据安培定则可知,因电因电流方向向上流方向向上,导线右侧磁场方向垂直导线右侧磁场方向垂直纸面向里纸面向里,而左侧则是垂直纸面向外而左侧则是垂直纸面向外,故故A A正确正确;同理同理,根据安根据安培定则可知培定则可知,因电流方向从右旋转到左因电流方向从右旋转到左,则螺线管内部磁场方则螺线管内部磁场方向由左向右向由左向右,因此左端是因此左端是S S极极,右端是右端是N N极极,故故B B错误错误;同理同理,根据根据安培定则可知安培定则可知,因环形电流向里因环形电流向里,则环形导线内部磁场方向从则环形导线内部磁场方向从右向左右向左,故故C C错误错误;因电流竖直向下因电流竖直向下,依据安培定则可知依据安培定则可知,磁场磁场方向俯视看应该是顺时针方向方向俯视看应该是顺时针方向,故故D D错误。错误。A A
