第二节认识磁场精选文档.ppt

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1、第二节认识磁场本讲稿第一页，共三十页1.磁磁场场：磁磁体体周周围围存存在在的的特特殊殊物物质质。一一.磁磁 场场极、磁极与电流、电流与电流的相互作用的媒介极、磁极与电流、电流与电流的相互作用的媒介是磁极与磁是磁极与磁2.磁磁场场的的产产生生磁铁产生磁场磁铁产生磁场本讲稿第二页，共三十页奥斯特实验奥斯特实验本讲稿第三页，共三十页1.磁磁场场：磁磁体体周周围围存存在在的的特特殊殊物物质质。一一.磁磁 场场极、磁极与电流、电流与电流的相互作用的媒介极、磁极与电流、电流与电流的相互作用的媒介是磁极与磁是磁极与磁2.磁磁场场的的产产生生磁铁产生磁场磁铁产生磁场电流产生磁场电流产生磁场1820年年丹麦的丹

2、麦的奥斯特奥斯特本讲稿第四页，共三十页3.基本性质基本性质:对磁场中的磁体、电流、运动电荷对磁场中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。有力的作用。本讲稿第五页，共三十页磁场对电流有作用力磁场对电流有作用力本讲稿第六页，共三十页3.基本性质基本性质:对磁场中的磁体、电流、运动电荷对磁场中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。有力的作用。本讲稿第七页，共三十页平行通电直导线间的相互作用平行通电直导线间的相互作用本讲稿第八页，共三十页3.基本性质基本性质:对磁场中的磁体、电流、运动电荷对磁场中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。有力的作用。同同方方向向电电流流相相互互吸吸引引，反反方方向向电电流流相相互互排

3、排斥斥本讲稿第九页，共三十页二二.磁磁 场场 的的 方方 向向 性性可自由转动的小磁针在磁场中不同点，静止时北极可自由转动的小磁针在磁场中不同点，静止时北极(N极极)所所指方向不同，说明磁场有方向性。指方向不同，说明磁场有方向性。方向规定：小磁针方向规定：小磁针静止静止时时北极北极(N极极)指向，也即北极的受指向，也即北极的受力方向，就是小磁针所在处的磁场方向。力方向，就是小磁针所在处的磁场方向。本讲稿第十页，共三十页三三.磁磁场场的的描描述述形形象象描描述述(磁磁感感线线)磁感线的磁感线的切线方向切线方向为磁场方向为磁场方向磁感线的磁感线的疏密程度疏密程度表示磁场强弱表示磁场强弱是假想曲线是

4、假想曲线外部外部:从从N 极极S 极极内部内部:从从S 极极N 极极不会相交不会相交磁磁感感线线特特性性闭合曲线闭合曲线ABA 点点 的的磁磁 场场 强强ABC本讲稿第十一页，共三十页四四.磁磁场场磁磁感感线线的的形形状状1.条条形形磁磁铁铁、蹄蹄形形磁磁铁铁磁磁感感线线的的形形状状本讲稿第十二页，共三十页各种磁体的磁感线各种磁体的磁感线本讲稿第十三页，共三十页条形条形蹄形蹄形磁磁 铁铁外部外部:北极出北极出,入南极入南极内部内部:南极入南极入,指北极指北极闭合曲线闭合曲线四四.磁磁场场磁磁感感线线的的形形状状1.条条形形磁磁铁铁、蹄蹄形形磁磁铁铁磁磁感感线线的的形形状状条形磁铁条形磁铁蹄形磁

5、铁蹄形磁铁本讲稿第十四页，共三十页2.直直线线电电流流磁磁场场的的磁磁感感线线直线电流的磁场直线电流的磁场本讲稿第十五页，共三十页立立体体图图俯俯视视图图 是以导线上各点为圆心的同心圆是以导线上各点为圆心的同心圆 同心圆组成的平面都和导线垂直同心圆组成的平面都和导线垂直 离导线越远离导线越远,磁感线越疏磁感线越疏,没有没有N、S极极2.直直线线电电流流磁磁场场的的磁磁感感线线特特点点I方向判断方向判断(安培定则安培定则):用用右手右手握住导握住导线线,让伸直的大拇指指向让伸直的大拇指指向电流方向电流方向,则弯曲则弯曲四指是磁感线环绕方向。四指是磁感线环绕方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)剖剖面

6、面图图II本讲稿第十六页，共三十页3.环环形形电电流流的的磁磁场场磁磁感感线线环形电流的磁场环形电流的磁场本讲稿第十七页，共三十页环环 形形 电电 流流 的的 磁磁 场场 磁磁 感感 线线本讲稿第十八页，共三十页方向判断方向判断(安培定则安培定则)用用右手右手握住环握住环,让弯曲让弯曲四指指电流方向四指指电流方向,则大拇指指向则大拇指指向中心轴上中心轴上各点磁各点磁场方向场方向(右手螺旋定则右手螺旋定则)N极极S极极相相当当于于小小磁磁针针NS 是围绕导线上各点的闭合曲线是围绕导线上各点的闭合曲线环平面及中心轴上点磁感线和环平面垂直环平面及中心轴上点磁感线和环平面垂直 立立体体图图3.环环形形

7、电电流流的的磁磁场场磁磁感感线线特特点点前前视视图图 左左视视图图本讲稿第十九页，共三十页通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场4.通通电电螺螺线线管管磁磁场场的的磁磁感感线线本讲稿第二十页，共三十页4.通通电电螺螺线线管管磁磁场场的的磁磁感感线线特特点点立立 体体 图图象条形磁铁的磁感线象条形磁铁的磁感线,有有N 极和极和S 极极管内的磁感线和管内的磁感线和管轴平行管轴平行,方向从方向从SN极极 剖剖面面图图右右视视图图方向判断方向判断(安培定则，也安培定则，也称右手螺旋定则称右手螺旋定则)。本讲稿第二十一页，共三十页NS五五.安安培培分分子子假假说说 1.安培假说安培假说(1822年年):在原子

8、、分子等物在原子、分子等物质微粒内部质微粒内部,存在着环形电流存在着环形电流分子电流分子电流 2.每一个环形电流都会象通电螺线管一每一个环形电流都会象通电螺线管一样形成一个微小的的磁体样形成一个微小的的磁体 3.磁体内部的分子电流排列有序，所以有磁性；一磁体内部的分子电流排列有序，所以有磁性；一般物体的分子电流排列是无序，所以无磁性。般物体的分子电流排列是无序，所以无磁性。有有磁磁性性无无磁磁性性磁化磁化本讲稿第二十二页，共三十页六六.磁磁现现象象的的电电本本质质 1.运动的电荷运动的电荷(电流电流)产生磁场；磁场对运动的电荷产生磁场；磁场对运动的电荷(电电流流)有磁场力的作用。有磁场力的作用

9、。2.所有的磁现象都是运动的电荷所有的磁现象都是运动的电荷(电流电流)之间通过磁场而之间通过磁场而发生的相互作用。发生的相互作用。运运 动动电电 荷荷磁磁 场场运运 动动电电 荷荷本讲稿第二十三页，共三十页SN解答解答:在这三点的小磁针的在这三点的小磁针的S极都向右极都向右,N极都指向左。极都指向左。注意注意:不能用不能用“同名磁极相斥、异名磁极相吸同名磁极相斥、异名磁极相吸”来确定。来确定。因为这个结论仅是在磁体外部利用小磁针静止时，因为这个结论仅是在磁体外部利用小磁针静止时，N极总是极总是沿磁感线指向而得出的沿磁感线指向而得出的经验结论经验结论，它不能用在磁体的内部。，它不能用在磁体的内部

10、。在磁体的内部，小磁针的在磁体的内部，小磁针的N极是指向磁体的极是指向磁体的N极的。极的。例题例题1:图示图示,放在通电螺线管的外部、内部的放在通电螺线管的外部、内部的A、B、C 三点的小磁针的三点的小磁针的N极将指向何方？极将指向何方？ABC本讲稿第二十四页，共三十页 例题例题2:当电源接通时当电源接通时,悬挂悬挂 的磁针的磁针A向右移动向右移动,则则A.磁针磁针B的的N极转向纸外极转向纸外 B.磁针磁针B的的N极转向纸内极转向纸内 C.磁针磁针B并不发生偏转并不发生偏转 D.因无电流方向因无电流方向,无法判定无法判定电电源源NS(A)(B)NS 解答解答:由磁针由磁针A向右移可知向右移可知

11、:螺线管的左螺线管的左端为端为N极极,右端为右端为S极极由右手定则知由右手定则知:电路中电流方向如图电路中电流方向如图由右手定则知由右手定则知:水平直导线产生的磁感线如图水平直导线产生的磁感线如图 再由磁针静止时再由磁针静止时,N极顺着磁感线极顺着磁感线,S极逆着磁感线可知极逆着磁感线可知:小磁针小磁针B的的S极向纸外转极向纸外转,N极向纸内转。极向纸内转。本讲稿第二十五页，共三十页 例题例题3:图示图示,把轻质导线用细线挂在磁铁把轻质导线用细线挂在磁铁N极附近极附近,磁铁轴线穿过线圈圆心且垂直线圈平面。当线圈内通以图磁铁轴线穿过线圈圆心且垂直线圈平面。当线圈内通以图示电流时，线圈将怎样运动？

12、示电流时，线圈将怎样运动？N解法解法1:把环形电流等效成图把环形电流等效成图a所示所示的条形磁铁，的条形磁铁，可见两个条形磁铁可见两个条形磁铁相互吸引，没有转动。相互吸引，没有转动。图图 aNN解法解法2：把条形磁铁等效成图把条形磁铁等效成图 b 所所示的环形电流，示的环形电流，由图可知：两互相平由图可知：两互相平行的电流存在着相互吸引力而没有转动。行的电流存在着相互吸引力而没有转动。图图 b本讲稿第二十六页，共三十页试一试：试一试：图示图示,把轻质导线用细线挂在磁铁的把轻质导线用细线挂在磁铁的N极附极附近近,磁铁的轴线穿过线圈的平面且平行于线圈平面。当磁铁的轴线穿过线圈的平面且平行于线圈平面

13、。当线圈内通以图示方向电流时，线圈将怎样运动？线圈内通以图示方向电流时，线圈将怎样运动？N解答：等效分析法解答：等效分析法 把环形电流等效成图把环形电流等效成图 a 所示的小磁所示的小磁针，针，S图图 a 条形磁铁对磁针既推转条形磁铁对磁针既推转,又相吸又相吸,故线圈逆时针转故线圈逆时针转(俯视俯视)又向磁铁靠拢。又向磁铁靠拢。本讲稿第二十七页，共三十页例题例题4.图示，一束带电粒子沿水平方向的虚线飞过小图示，一束带电粒子沿水平方向的虚线飞过小磁针的上方，并与小磁针的方向平行，能使小磁针的磁针的上方，并与小磁针的方向平行，能使小磁针的N极极转向读者，那么这速带电粒子可能是转向读者，那么这速带电

14、粒子可能是A.向右飞行的正离子向右飞行的正离子B.向左飞行的负离子向左飞行的负离子C.向右飞行的负离子向右飞行的负离子D.向左飞行的正离子向左飞行的正离子NS I本讲稿第二十八页，共三十页 例题例题5:图示，一个用毛皮摩擦过的硬橡胶环，当环图示，一个用毛皮摩擦过的硬橡胶环，当环绕其轴绕其轴OO匀速转动时，放置在环的右侧轴线上的小磁针匀速转动时，放置在环的右侧轴线上的小磁针最后的指向是最后的指向是A.N极竖直向上极竖直向上B.N极竖直向下极竖直向下C.N极水平向左极水平向左D.N极水平向右极水平向右OONSqI磁场磁场方向方向本讲稿第二十九页，共三十页例题例题6:甲、乙两地间用两条导线连成一个直流回路，甲、乙两地间用两条导线连成一个直流回路，将小磁针放在两导线之间时，将小磁针放在两导线之间时，N极向读者偏转，接在极向读者偏转，接在A、B间的电压表向间的电压表向B接线柱一侧偏转接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向此电压表指针总偏向电流流进的一侧电流流进的一侧)，由此可知，由此可知A.甲可能是负载甲可能是负载,也可能是电源也可能是电源B.甲一定是电源甲一定是电源,乙一定是负载乙一定是负载C.甲一定是负载甲一定是负载,乙一定是电源乙一定是电源D.乙可能是负载乙可能是负载,也可能是电源也可能是电源甲甲乙乙VNAB +本讲稿第三十页，共三十页