【物理】磁场 磁感线 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

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13.1 磁场磁场 磁感线磁感线物理观念了解电和磁的联系现象；知道磁场的基本特性。了解电和磁的联系现象；知道磁场的基本特性。了解磁现象在现代生活中的应用，培养学生热爱科学的精神。了解磁现象在现代生活中的应用，培养学生热爱科学的精神。利用小磁针、铁屑等方式认识磁场，并抽象出磁感线概念。利用小磁针、铁屑等方式认识磁场，并抽象出磁感线概念。会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。科学思维科学探究科学态度与责任极光极光航海罗盘航海罗盘磁悬浮列车磁悬浮列车信鸽信鸽新课导入：新课导入：新知讲解：新知讲解：一、磁现象一、磁现象1.磁体：磁体：具有磁性的物体叫磁体。具有磁性的物体叫磁体。2.磁性：磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。3.磁极：磁极：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。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。4.磁体间的相互作用磁体间的相互作用：磁性材料：磁性材料：软磁体：软磁体：硬磁体（永久磁体）：硬磁体（永久磁体）：电磁铁电磁铁条形磁铁条形磁铁新知讲解：新知讲解：二、电和磁的联系二、电和磁的联系电现象电现象磁现象磁现象自然界中存在自然界中存在正正电荷电荷和和负负电荷电荷磁体上存在磁体上存在南南极极和和北北极极同种电荷相互同种电荷相互排斥排斥，异种电荷相互异种电荷相互吸引吸引。同名磁极相互同名磁极相互排斥排斥，异名磁极相互异名磁极相互吸引吸引。库仑库仑托马斯托马斯杨杨安培安培汉斯汉斯奥斯特奥斯特No!Yes!电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？电和磁会存在有某种联系吗？电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？电和磁会存在有某种联系吗？新知讲解：新知讲解：二、电和磁的联系二、电和磁的联系奥斯特奥斯特电流的磁效应电流的磁效应1820年，奥斯特在一次讲课中，偶然将一根导线平行地放在磁针上方，年，奥斯特在一次讲课中，偶然将一根导线平行地放在磁针上方，给导线通电时，磁针发生了偏转给导线通电时，磁针发生了偏转这个现象称为这个现象称为电流的磁效应电流的磁效应。实验结论：实验结论：通电导线对磁体有力的作用。通电导线对磁体有力的作用。奥斯特先生已经永远把他的名字奥斯特先生已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了。和一个新纪元联系在一起了。新知讲解：新知讲解：二、电和磁的联系二、电和磁的联系把一段直导线悬挂在蹄形磁体的把一段直导线悬挂在蹄形磁体的两极间，通以电流，发现导线两极间，通以电流，发现导线由静由静止变为运动止变为运动。给两条平行的直导线通以电流，给两条平行的直导线通以电流，发现：发现：同向电流相互吸引，反向电同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。流相互排斥。实验结论：实验结论：磁体对通电导线有力的作用。磁体对通电导线有力的作用。实验结论：实验结论：通电导线之间也有力的作用。通电导线之间也有力的作用。新知讲解：新知讲解：三、磁场三、磁场磁体间存在相互作用；通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线有作用磁体间存在相互作用；通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线有作用力；两条通电导线间也有作用力。这些相互作用是怎么发生的呢？力；两条通电导线间也有作用力。这些相互作用是怎么发生的呢？1.磁场：磁场：磁体、电流、运动电荷周围空间存在的一种磁体、电流、运动电荷周围空间存在的一种特殊物质特殊物质。2.性质：性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。磁磁 体体磁磁 场场电电 流流磁磁 体体电电 流流新知讲解：新知讲解：四、磁感线四、磁感线1.定义：定义：为了形象地描述磁场而人为为了形象地描述磁场而人为假象假象的曲线，曲线上每一点的切线方向都的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。跟该点的磁场方向相同。2.描述方法：描述方法：磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线疏密表示磁场磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线疏密表示磁场的强弱。的强弱。3.方向：方向：规定规定 小磁针静止时小磁针静止时 N 极所指的方向为该点磁场的方向。极所指的方向为该点磁场的方向。新知讲解：新知讲解：四、磁感线四、磁感线4.常见的磁场：常见的磁场：(1)条形磁铁条形磁铁(2)蹄形磁铁蹄形磁铁磁感线方向：磁感线方向：外部从外部从N极到极到S极，内部从极，内部从S极到极到N极，形成闭合曲线。极，形成闭合曲线。新知讲解：新知讲解：四、磁感线四、磁感线磁感线磁感线电场线电场线不同点不同点闭合曲线。外部从闭合曲线。外部从N极到极到S极，内部从极，内部从S极到极到N极。极。不闭合。起于正电荷或无限不闭合。起于正电荷或无限远，终于负电荷或无限远。远，终于负电荷或无限远。相同点相同点引入目的引入目的为形象描述而引入的假想线，不是真实的为形象描述而引入的假想线，不是真实的疏密程度疏密程度场的强弱；没画线地方，并不表示没有场场的强弱；没画线地方，并不表示没有场切线方向切线方向场的方向场的方向是否相交是否相交不相交、不相切不相交、不相切新知讲解：新知讲解：五、安培定则五、安培定则（右手螺旋定则）（右手螺旋定则）1.直线电流的磁场直线电流的磁场安培定则：安培定则：右手右手握住导线，让伸直的握住导线，让伸直的拇指拇指所指的方向与所指的方向与电流方向电流方向一致，一致，弯曲的弯曲的四指四指所指的方向就是所指的方向就是磁感线环绕的方向磁感线环绕的方向。立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图表示垂直表示垂直纸面向外纸面向外表示垂直表示垂直纸面向里纸面向里新知讲解：新知讲解：五、安培定则五、安培定则（右手螺旋定则）（右手螺旋定则）2.环形电流产生的磁场环形电流产生的磁场安培定则：安培定则：让让右手右手弯曲的弯曲的四指四指与环形（或螺线管）与环形（或螺线管）电流的方向电流的方向一致，一致，伸直的伸直的拇指拇指所指的方向就是环形导线（或螺线管）轴线上所指的方向就是环形导线（或螺线管）轴线上磁场的方向磁场的方向。纵截面图纵截面图立体图立体图横截面图横截面图新知讲解：新知讲解：五、安培定则五、安培定则（右手螺旋定则）（右手螺旋定则）3.通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场安培定则：安培定则：让让右手右手弯曲的弯曲的四指四指与环形（或螺线管）与环形（或螺线管）电流的方向电流的方向一致，一致，伸直的伸直的拇指拇指所指的方向就是环形导线（或螺线管）轴线上所指的方向就是环形导线（或螺线管）轴线上磁场的方向磁场的方向。立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图NS1.图中已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向。课堂练习：课堂练习：“直对直，弯对弯直对直，弯对弯”新知讲解：新知讲解：六、安培分子电流假说六、安培分子电流假说1.安培分子电流假说安培分子电流假说任何物质的分子中都存在环形电流任何物质的分子中都存在环形电流分子电流，分子电流使每个分分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。子都成为一个微小的磁体。NS2.磁现象的电本质磁现象的电本质磁体的磁场和电流的磁场都是由运动电荷产生的。磁体的磁场和电流的磁场都是由运动电荷产生的。未被磁化的铁棒未被磁化的铁棒磁化后的铁棒磁化后的铁棒课课 堂堂 小小 结结2.下列有关磁场的说法中，正确的是()A.磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的C.磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同D.在磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同课堂练习：课堂练习：ABC解析解析：磁场虽然看不见、摸不到，但它是一种客观存在的物质，它的基本性质是对放入磁场虽然看不见、摸不到，但它是一种客观存在的物质，它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，磁场具有方向性，其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，磁场具有方向性，在磁场中的某点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致，南极所受磁在磁场中的某点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致，南极所受磁场力的方向与该点磁场方向相反场力的方向与该点磁场方向相反(磁场方向的另一种描述方法磁场方向的另一种描述方法)，故，故A、B、C正确，正确，D错误。错误。