33几种常见的磁场高中物理新课标版人教版选修3-1.ppt

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1、3.3几种常见的磁场教学目标教学目标 v（一）知识与技能一）知识与技能v1知道什么叫磁感线。v2知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况v3会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。v4知道安培分子电流假说，并能解释有关现象v5理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场v6理解磁通量的概念并能进行有关计算v（二）过程与方法（二）过程与方法v通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。v（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观v1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.v2.培养学生的空间想象能力.v二、重

2、点与难点：二、重点与难点：v1会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.v2正确理解磁通量的概念并能进行有关计算v三、教具三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源复习回顾：复习回顾：1 1、 为描述磁场的强弱和方向，我们引入为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？了什么物理量？磁感应强度磁感应强度 B B2 2、电场线可以形象的描述电场强度、电场线可以形象的描述电场强度E E的大的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢？应强度的大小和方向呢？一一. . 磁感线磁感

3、线 将一个小磁针放在磁场中某一点将一个小磁针放在磁场中某一点, ,小小磁针磁针静止静止时时, ,北极北极N N所指的方向所指的方向, ,就是该点的就是该点的磁场方向磁场方向. .【问题问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢磁场中各点的磁场方向如何判定呢? ? 一一. . 磁感线磁感线 如何如何形象地描述形象地描述磁场中各点的磁场方向磁场中各点的磁场方向? ? 磁感线是在磁场中画出一些有方向的磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线曲线, ,使曲线上每一点的切线方向都跟这使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。点的磁感应强度的方向一致。ABC1 1、定义：、定义：外部从外部从N N到到

4、S S，内部从，内部从S S到到N N形成形成闭合闭合曲线曲线2 2、几种常见的磁场：、几种常见的磁场：1 1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：条形磁铁条形磁铁蹄形磁铁蹄形磁铁直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？磁感线分布有什么特点？它们遵循什么定则呢？它们遵循什么定则呢？安培定则安培定则除了磁铁除了磁铁, ,直线电流、环形电流、通电螺直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场线管的周围空间也能产生磁场左视图左视图2 2）直线电流的磁场的磁感线）直线电流的磁场的磁感线：安培定则安培定则(1):

5、(1):右手握住导线右手握住导线, ,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致致, ,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向.(.(右手螺旋定则右手螺旋定则) )俯视图俯视图表示垂直于纸面向里表示垂直于纸面向外3 3）环形电流的磁场的磁感线）环形电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2):(2):让让右手弯曲的四指与环形电流的方向一右手弯曲的四指与环形电流的方向一致致, ,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向方向. .4 4）通电螺线管的磁场的磁感线）通电螺线管的磁

6、场的磁感线通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加. .所以环形电流所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场, ,这时这时, ,拇指所指的拇指所指的方向是螺线管方向是螺线管内部内部的磁场的方向的磁场的方向. .I I3 3、磁感线的特点、磁感线的特点 (1)磁感线是假想的，不是真实的(2)磁感线是闭合曲线。在磁体的外部磁感线由N极发出，回到S极。在磁体的内部磁感线则由S极指向N极 (4)磁感线的疏密表示磁场的强弱(3)磁感线不能相交或相切(5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向如图所示，一束带电粒

7、子沿水平方向飞如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的小磁针的N N极转向读者，那么这束带电粒子可极转向读者，那么这束带电粒子可能是（能是（ ）A.A.向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束 B.B.向左飞行的正离子束向左飞行的正离子束C.C.向右飞行的负离子束向右飞行的负离子束D.D.向左飞行的负离子束向左飞行的负离子束 如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y y轴正向运动，则由此产生的在轴正向运动，则由此产生的在z z轴上轴上A A点和点和x x轴上轴上B B点点的磁

8、场方向是（的磁场方向是（ ）A.A.A A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴负方向轴负方向B.B.A A点磁场沿点磁场沿x x轴负方向，轴负方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向C.C.A A点磁场沿点磁场沿z z轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿x x轴负方向轴负方向D.D.A A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向I IAB 如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是 （ ）A a、b、c均向左 B a、b、c均向右C

9、a向左,b向右,c向右 D a向右,b向左, c向右NS4、安培分子电流假说NS安培分子电流假说意义安培分子电流假说意义1.成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象2.安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系3.安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动的电荷产生的 一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为( )A软铁棒中产生了分子电流B软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章C软铁棒中分子电流消失了D软铁棒中分子电流取向变得大致相同5、匀强磁场、匀强磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场磁感线分布特点:匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线常见的匀强磁场:1.相隔很近的两个异名磁极

10、之间的磁场2.通电螺线管内部的磁场I I3.相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场。在某一磁场中放了两个小磁针,发现这两个小磁针仅在磁场力的作用下成如图所示的平行反向,则该磁场可能由下列哪些来产生 ( ) A条形磁铁 B两个靠得很近的异名磁极间存在的磁场C通电直导线D通电螺线管A一定通有由a到b的电流B一定通有由b到a的电C可能没有电流流过D可能通有由a到b的电流 长直螺线管内有一个可自由转动的小磁针,静止时如图所示,则螺线管中( )实验室有一旧的学生直流电源,输出端的符号 模糊不清,无法辨认正、负极,某同学设计了下面的判断电源极性的方法:在桌面上放一个小磁针,在磁针东面放螺

11、线管,如图所示,闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转,下列判断中正确的是 （ ）A电源的A端是正极.在电源内电流由A流向BB电源的A端是正级.在电源内电流由B流向AC电源的B端是正极,在电源内电流由A流向BD电源的B端是正极,在电源内电流由B流向A 如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒棒N N极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（确的是（ ）A.A.若将若将a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，接负极， 弹簧秤的示数将减小弹簧秤的示数将减小B.B.若将若将a a接电源正极，接电源正极，b

12、 b接负极，接负极， 弹簧秤的示数将增大弹簧秤的示数将增大C.C.若将若将b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，接负极， 弹簧秤的示数将增大弹簧秤的示数将增大D.D.若将若将b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，接负极， 弹簧秤的示数将减小弹簧秤的示数将减小 在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向NSX6、磁通量定义：在磁感应强度为B的匀强磁场当中，有一个与磁场方向垂直的平面S，B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量公式: BS单位：韦伯符号：Wb 1Wb=1Tm2对公式的理解对公式的理解1.B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度2.公式只适用于SB，若S与B不垂直，则S为垂直与磁场方向的投影面积当磁场BS垂直,磁通量最大=BS当BS时,磁通量最小=0当磁场B与面积S不垂直, 23 B、 12=3 C、 123 D、 12=3如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为_,若使框架绕OO转过60度角则穿过线框平面的磁通量为_,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_,若从初始位置转过180度角,则穿过线框平面的磁通量变化为_OO