磁场磁感应强度磁感线磁通量 (2)精选PPT.ppt

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1、磁场磁感应强度磁感线磁通量(2)第1页，此课件共47页哦磁磁 体体磁磁 体体电电 流流电电 流流磁磁 场场磁磁 体体磁磁 场场电电 流流磁磁 场场第2页，此课件共47页哦学习任务1：磁感应强度的定义和安培力的计算磁感应强度的定义和安培力的计算1 1、磁感应强度的方向是怎样的、磁感应强度的方向是怎样的?2 2、通电导线在磁场中受到磁场力与哪些因素有关、通电导线在磁场中受到磁场力与哪些因素有关?教师教师播放播放“探究安培力探究安培力”swfswf课件，学生分组做实验。课件，学生分组做实验。3 3、安培力的计算公式是什么、安培力的计算公式是什么?4 4、磁感应强度的定义是什么、磁感应强度的定义是什么

2、?单位是什么？是矢量还是标单位是什么？是矢量还是标量？物理意义是什么？量？物理意义是什么？5 5、磁感应强度跟磁场中的通电导线的长度、磁感应强度跟磁场中的通电导线的长度L L和电流的和电流的大小大小I I有什么关系？有什么关系？6 6、磁感应强度为零时，安培力、磁感应强度为零时，安培力F F一定为零吗？安培力一定为零吗？安培力F F为零为零时，磁感应强度也一定为零吗？时，磁感应强度也一定为零吗？7 7、怎么求导线所在位置那一点的磁感应强度大小？、怎么求导线所在位置那一点的磁感应强度大小？第3页，此课件共47页哦 物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁感应强度的方向，简称磁场方向。一、

3、磁感应强度(1)磁感应强度的方向：第4页，此课件共47页哦实验：探究影响通电导线受力的因素实验：探究影响通电导线受力的因素1 1、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小结论：磁场和通电导线长度不变时，电流越大，导线受力结论：磁场和通电导线长度不变时，电流越大，导线受力越大。越大。2 2、保持磁场和电流不变，改变通电导线的长度。、保持磁场和电流不变，改变通电导线的长度。结论：磁场和电流不变时，导线越长受力越大。结论：磁场和电流不变时，导线越长受力越大。(2)磁感应强度的大小：第5页，此课件共47页哦 精确的实验表明：通电导线和磁场垂直时,导线受

4、力的大小和导线中的电流I I成正比，和导线的长度L L成正比，即和电流I和长度L L的乘积ILIL成正比。F=BILF=BIL1、单位：特斯拉，简称特、单位：特斯拉，简称特1T=1 AmN3、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量磁感应强度的定义式磁感应强度的定义式:B=（电流和磁场方向垂直）（电流和磁场方向垂直）ILILF F2、B为矢量，大小表示磁场的强弱，方向即为磁场的方向。为矢量，大小表示磁场的强弱，方向即为磁场的方向。第6页，此课件共47页哦注意三个问题：注意三个问题：(1)(1)磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，跟磁感

5、应强度是反映磁场本身性质的物理量，跟磁场中是否存在通电导线，以及导线的长度磁场中是否存在通电导线，以及导线的长度L L和和电流的大小电流的大小I I无关。无关。(3)(3)导线很短很短时，由导线很短很短时，由B=B=求得的数值即可求得的数值即可认为是导线所在位置那一点的磁感应强度大小认为是导线所在位置那一点的磁感应强度大小(2)(2)磁感应强度为零时，通电导线受到的磁场力磁感应强度为零时，通电导线受到的磁场力F F一一定为零；通电导线受到的磁场力定为零；通电导线受到的磁场力F F为零时，磁感为零时，磁感应强度不一定为零。应强度不一定为零。第7页，此课件共47页哦1 1、磁场中放一根与磁场方向垂

6、直的通电导、磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是线，它的电流是2.5A2.5A，导线长，导线长1cm,1cm,它受的磁它受的磁场力为场力为510510-2-2 N N，则这个位置的磁感应强，则这个位置的磁感应强度多大？度多大？2 2、接上题，如果把导线中的电流增大到、接上题，如果把导线中的电流增大到5A5A，这一点的磁感应强度多大，这一点的磁感应强度多大?该通电导线该通电导线受到的磁场力多大？受到的磁场力多大？反馈练习：反馈练习：第8页，此课件共47页哦例题例题1：磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是是2.5A，导线长，导线

7、长1cm,它受的磁场力为它受的磁场力为510-2 N，则这个位置的磁，则这个位置的磁感应强度多大？感应强度多大？解：解：B=510-22.50.01T=2T例题例题2：接上题，如果把导线中的电流增大到接上题，如果把导线中的电流增大到5A，这一点的，这一点的磁感应强度多大磁感应强度多大?该通电导线受到的磁场力多大？该通电导线受到的磁场力多大？解：解：磁感应强度磁感应强度B是由磁场和空间位置决定的，和导线长是由磁场和空间位置决定的，和导线长度度L和电流和电流I I的大小无关，所以该点的磁感应强度仍为的大小无关，所以该点的磁感应强度仍为2T。F=BI IL=250.01N=0.1N第9页，此课件共4

8、7页哦学习任务2：磁感线磁感线阅读课本完成下列问题：阅读课本完成下列问题：磁感线的特点磁感线的特点1 1、磁感线是为了形象地描述磁场而、磁感线是为了形象地描述磁场而_的线，客观上是否存在？的线，客观上是否存在？_。2 2、磁感线在磁铁外部由、磁感线在磁铁外部由_极指向极指向_ _ 极，在磁铁内部由极，在磁铁内部由_极极指向指向_ _ 极，是极，是_曲线；曲线；3 3、磁感线上每一点的、磁感线上每一点的_方向跟这一点的磁感应强度方向一致；方向跟这一点的磁感应强度方向一致；4 4、磁感线越密的地方，磁感应强度越、磁感线越密的地方，磁感应强度越_ _，电场线越疏的地方，磁，电场线越疏的地方，磁感应强

9、度越感应强度越_ _；5 5、磁感线、磁感线_相交；相交；6 6、磁场是一种、磁场是一种_物质，它的基本性质是物质，它的基本性质是_ _。第10页，此课件共47页哦 在静电场中研究电场强度时，为了形象地了在静电场中研究电场强度时，为了形象地了解和描述电场中各点的电场强度的大小和方向，解和描述电场中各点的电场强度的大小和方向，用画电场线的方法来描述电场。用画电场线的方法来描述电场。为了描述磁场的强度和方向，可不为了描述磁场的强度和方向，可不可以也假象一些列曲线来形象描述可以也假象一些列曲线来形象描述磁场的强度和方向呢？磁场的强度和方向呢？物理上确实可用这种方法来描述磁场物理上确实可用这种方法来描

10、述磁场二、磁感线第11页，此课件共47页哦磁感线 把小磁针放在磁体磁场中的不同位置，小磁针把小磁针放在磁体磁场中的不同位置，小磁针把小磁针放在磁体磁场中的不同位置，小磁针把小磁针放在磁体磁场中的不同位置，小磁针静止时的指向一般不相同静止时的指向一般不相同静止时的指向一般不相同静止时的指向一般不相同师生互动师生互动 第12页，此课件共47页哦 小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向，小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向，小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向，小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向，设想一下，如果磁场中各处都连续摆满了小磁针，会是设想一下，如果磁场中各处都连续摆

11、满了小磁针，会是设想一下，如果磁场中各处都连续摆满了小磁针，会是设想一下，如果磁场中各处都连续摆满了小磁针，会是什么现象？什么现象？什么现象？什么现象？磁感线 曲线上任一点的切曲线上任一点的切曲线上任一点的切曲线上任一点的切线方向，与这点上的磁线方向，与这点上的磁线方向，与这点上的磁线方向，与这点上的磁场方向一致场方向一致场方向一致场方向一致磁感线磁感线磁感线磁感线第13页，此课件共47页哦实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状。实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状。利用同样的方法可以得到不同磁体的磁感线分利用同样的方法可以得到不同磁体的磁感线分布图布图磁感线磁感线：磁场中画出一系列有方向的曲线，且使曲

12、：磁场中画出一系列有方向的曲线，且使曲线上每一点的切线方向与该点的磁感应强度的方向线上每一点的切线方向与该点的磁感应强度的方向一致。一致。第14页，此课件共47页哦磁感线条形条形磁体附近：磁体附近：磁感线表示为：磁感线表示为：第15页，此课件共47页哦磁感线两两同名同名磁极附近：磁极附近：磁感线表示为：磁感线表示为：第16页，此课件共47页哦两两异名异名磁极附近：磁极附近：磁感线表示为：磁感线表示为：磁感线第17页，此课件共47页哦马蹄形磁铁磁感线马蹄形磁铁磁感线第18页，此课件共47页哦 人们规定，磁场的强弱可以用磁感线的人们规定，磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示：疏密程度来表示：磁感

13、线越密的地方磁场越磁感线越密的地方磁场越强，磁感线越稀的地方磁场越弱强，磁感线越稀的地方磁场越弱磁感线右图中：右图中：右图中：右图中：B B点磁感应强度大于点磁感应强度大于点磁感应强度大于点磁感应强度大于A A点点点点第19页，此课件共47页哦c.c.磁感线的疏密可以反映磁场的磁感线的疏密可以反映磁场的强弱强弱 d.d.任何两条磁感线都任何两条磁感线都不相交不相交磁感线的磁感线的特点特点：a.a.为形象地描述磁场而人为引入的为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线假想曲线b.b.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向方向e.e.磁感线是磁感线是封闭曲线封闭曲线第2

14、0页，此课件共47页哦学习任务3：了解几种常见的磁场，掌握安培定则了解几种常见的磁场，掌握安培定则1 1、条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布是怎样的？、条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布是怎样的？2 2、同名磁极和异名磁极的磁感线分布是怎样的？、同名磁极和异名磁极的磁感线分布是怎样的？3 3、直线电流的磁感线分布是怎样的？用什么方法可、直线电流的磁感线分布是怎样的？用什么方法可以判断？以判断？4 4、环形电流的磁感线分布是怎样的？用什么方法可以判断、环形电流的磁感线分布是怎样的？用什么方法可以判断？5 5、通电螺线管的磁感线分布是怎样的？用什么方法、通电螺线管的磁感线分布是怎样的？用什么方法可以判断？

15、可以判断？6 6、匀强磁场的磁感线分布是怎样的？、匀强磁场的磁感线分布是怎样的？第21页，此课件共47页哦几种常见磁场磁感线分布几种常见磁场磁感线分布第22页，此课件共47页哦第23页，此课件共47页哦安培定则：安培定则：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。一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。直线电流的磁场的磁感线直线电流的磁场的磁感线第24页，此课件共47页哦I侧视图侧视图俯视图俯视图直线电流的磁场的磁感线直线电流的磁场的磁感线由直到曲第25页，此课件共47页哦环形

16、电流周围环形电流周围磁感线磁感线安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。第26页，此课件共47页哦侧视图侧视图俯视图俯视图环形电流周围环形电流周围磁感线磁感线由少到多第27页，此课件共47页哦通电螺旋管周围通电螺旋管周围磁感线磁感线等效等效安培定则：安培定则：用右手握住螺旋管，让用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线方向就是螺旋管内

17、部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋的方向。（大拇指指向螺旋管北极）管北极）第28页，此课件共47页哦 1 1、磁场强弱、方向处处相同的磁场、磁场强弱、方向处处相同的磁场 2 2、匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线疏密均匀的直线匀强磁场匀强磁场亥姆霍兹线圈亥姆霍兹线圈亥姆霍兹线圈亥姆霍兹线圈第29页，此课件共47页哦练习练习1 1：如图所示，当开关闭合时：如图所示，当开关闭合时：（1）判断通电螺线管的磁极；）判断通电螺线管的磁极；（2）指出每个小磁针的）指出每个小磁针的N、S极。极。甲甲乙乙丙丙丁丁反馈练习：反馈练习：第30页，此

18、课件共47页哦练习练习2 2：根据图中所示，小磁针所指方向，画根据图中所示，小磁针所指方向，画出通电螺线管的绕线情况。出通电螺线管的绕线情况。NN第31页，此课件共47页哦练习练习3 3：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，近放置，a、b和和c、d分别是接线端，电源的接线分别是接线端，电源的接线端为端为e、f，现将，现将a、e用导线连好。若接通电源后，用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？甲乙互相吸引，你看应怎样连接？cdab甲甲乙乙ef第32页，此课件共47页哦练习练习1 1：如图所示，当开关闭合时：如图所示，当开关闭合时：（1）判断

19、通电螺线管的磁极；）判断通电螺线管的磁极；（2）指出每个小磁针的）指出每个小磁针的N、S极。极。NS甲甲乙乙丙丙丁丁SNNNN第33页，此课件共47页哦练习练习2 2：如图所示，根据小磁针所指方向及电流如图所示，根据小磁针所指方向及电流方向，画出通电螺线管的绕线情况。方向，画出通电螺线管的绕线情况。NN第34页，此课件共47页哦练习练习3 3：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，靠近放置，a、b和和c、d分别是接线端，电源的分别是接线端，电源的接线端为接线端为e、f，现将，现将a、e用导线连好。若接通电用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接

20、？源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？cdab甲甲乙乙ef第35页，此课件共47页哦练习练习3 3：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，近放置，a、b和和c、d分别是接线端，电源的接线分别是接线端，电源的接线端为端为e、f，现将，现将a、e用导线连好。若接通电源后，用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？甲乙互相吸引，你看应怎样连接？cdab甲甲乙乙ef第36页，此课件共47页哦学习任务4：了解安培的分子电流假说了解安培的分子电流假说1 1、磁铁的磁场和电流的磁场本质有何区别？、磁铁的磁场和电流的磁场本质有何区别？2 2、简述安培的分子电

21、流假说。、简述安培的分子电流假说。3 3、依据安培的分子电流假说，铁棒磁化前分子电流取向、依据安培的分子电流假说，铁棒磁化前分子电流取向与铁棒磁化后分子电流取向有何不同？与铁棒磁化后分子电流取向有何不同？4 4、磁铁被放在高温炉中炙烤一段时间后，磁铁的磁、磁铁被放在高温炉中炙烤一段时间后，磁铁的磁性几乎消失了，请用安培的分子电流假说解释此现象。性几乎消失了，请用安培的分子电流假说解释此现象。第37页，此课件共47页哦安培分子电流假说安培分子电流假说安培分子电流假说安培分子电流假说磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的1.1.分子电流假说分子电流假说分子

22、电流假说分子电流假说 任任何何物物质质的的分分子子中中都都存存在在环环形形电电流流分分子子电电流流，分分子子电电流流使使每每个个分分子子都都成成为为一一个个微微小小的磁体。的磁体。2.2.安培分子环流假说对安培分子环流假说对安培分子环流假说对安培分子环流假说对一些磁现象的解释一些磁现象的解释一些磁现象的解释一些磁现象的解释：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三、磁现象的本质第38页，此课件共47页哦学习任务5：磁通量磁通量1 1、磁通量的定义是什么？表达式是什么？单位呢？、磁通量的定义是什么？表达式是什么？单位呢？2 2、如果面积为如果面积为S S的平面与磁场方向的平面与磁场

23、方向不垂直不垂直时，则穿过该面积时，则穿过该面积的磁通量还会不会是的磁通量还会不会是BSBS呢？呢？3 3、当平面与磁场方向当平面与磁场方向平行平行时，磁通量为多少时，磁通量为多少？4 4、线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是、线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是多少？当线圈平面转过多少？当线圈平面转过180180，此时的磁通量又是多少，此时的磁通量又是多少？5 5、磁通量是矢量还是标量？如果有两个大小相等但方向、磁通量是矢量还是标量？如果有两个大小相等但方向相反的磁场同时穿过该平面。则平面位置的磁感应强度相反的磁场同时穿过该平面。则平面位置的磁感应强度等于多少？磁通量等于多少

24、？等于多少？磁通量等于多少？第39页，此课件共47页哦 在研究物体在磁场中的受作用情况时要考虑在研究物体在磁场中的受作用情况时要考虑磁感线通过物体的数量，物理学中引入一个新的物磁感线通过物体的数量，物理学中引入一个新的物理量理量。定义：定义：磁场中穿过磁场中穿过某一面积（某一面积（S）的磁感线的磁感线条条数数称穿过该面积的磁通量。称穿过该面积的磁通量。四、磁通量第40页，此课件共47页哦 在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场的匀强磁场中，当磁场方向与某一面积中，当磁场方向与某一面积S垂直垂直时，则穿过该面积的磁通量时，则穿过该面积的磁通量单位：单位：韦伯，简称韦，符号韦伯，简称韦，符号Wb

25、问题：问题：如果面积为如果面积为S S的平面与磁场方向的平面与磁场方向不垂直不垂直时，时，则穿过该面积的磁通量还会不会是则穿过该面积的磁通量还会不会是BSBS呢？呢？第41页，此课件共47页哦从图示中可以看出：从图示中可以看出：从图示中可以看出：从图示中可以看出：当平面当平面与磁场方向的夹角变化时，与磁场方向的夹角变化时，穿过平面的磁感线条数也穿过平面的磁感线条数也发生变化发生变化。穿过平面的磁感线条数穿过平面的磁感线条数穿过平面的磁感线条数穿过平面的磁感线条数与与平面在垂直磁场方向上的平面在垂直磁场方向上的投影面积投影面积穿过的磁感线条穿过的磁感线条穿过的磁感线条穿过的磁感线条数相等。数相等

26、。数相等。数相等。B 为平面与为平面与垂直磁场垂直磁场方方向的夹角向的夹角,当平面与磁场方当平面与磁场方向向平行平行时。时。磁通量磁通量=?第42页，此课件共47页哦当平面转过当平面转过180180，此时的磁通量又是多少？，此时的磁通量又是多少？可见，磁通量虽然是可见，磁通量虽然是可见，磁通量虽然是可见，磁通量虽然是标量标量标量标量，但还是有，但还是有，但还是有，但还是有正负正负正负正负。正负是正负是正负是正负是用来表示穿过平面的方向。用来表示穿过平面的方向。用来表示穿过平面的方向。用来表示穿过平面的方向。如果有两个大小相等如果有两个大小相等但方向相反的磁场同时穿但方向相反的磁场同时穿过该平面

27、。则平面位置的过该平面。则平面位置的磁感应强度等于（磁感应强度等于（），），磁通量等于（磁通量等于（）。）。0 00 0第43页，此课件共47页哦1 1、在、在B=0.10TB=0.10T的匀强磁场中，有一个面积的匀强磁场中，有一个面积S=100cmS=100cm2 2的线圈，线圈平面与磁感应线垂直，的线圈，线圈平面与磁感应线垂直，求穿过此线圈的磁通量，若此线圈转到与磁求穿过此线圈的磁通量，若此线圈转到与磁感线平行，穿过线圈的磁通量又是多大？感线平行，穿过线圈的磁通量又是多大？2 2、在匀强磁场中，放置一个面积为、在匀强磁场中，放置一个面积为20cm20cm2 2，与，与磁场方向成磁场方向成3

28、030o o夹角的线圈，通过这个平面的磁夹角的线圈，通过这个平面的磁通量是通量是1010-5-5WbWb，求该磁场的磁感应强度是多大，求该磁场的磁感应强度是多大？反馈练习：反馈练习：第44页，此课件共47页哦一、磁感应强度一、磁感应强度（1)1)大小大小B=F/IL B=F/IL （条件：电流（条件：电流I I 和磁场方向垂直）和磁场方向垂直）（2 2）方向：小磁针静止时）方向：小磁针静止时N N极所指的方向极所指的方向为该处磁感应强度的方向为该处磁感应强度的方向（3 3）物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量）物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量小结小结:二、磁感线二、

29、磁感线（1)1)磁感线是为了形象地描述磁场而磁感线是为了形象地描述磁场而假想假想的线，客观上并的线，客观上并不存在不存在；（2 2）磁感线在磁铁外部由）磁感线在磁铁外部由N N极极指向指向S S极极，在磁铁内部由，在磁铁内部由S S极极指向指向N N 极极，是是闭合闭合曲线；曲线；（3 3）磁感线上每一点的）磁感线上每一点的切线方向切线方向跟这一点的磁感应强度方向一致；跟这一点的磁感应强度方向一致；第45页，此课件共47页哦小结小结:（4 4）磁感线）磁感线越密越密的地方，磁感应强度的地方，磁感应强度越强越强 ，电场线，电场线越疏越疏的地方，的地方，磁感应强度磁感应强度越弱越弱 ；（5 5）磁

30、感线）磁感线不相交不相交。三、磁现象的本质三、磁现象的本质(1)(1)安培的安培的分子电流假说分子电流假说: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分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。四、磁通量四、磁通量(2)(2)解释磁现象解释磁现象(1)(1)定义：磁场中穿过定义：磁场中穿过定义：磁场中穿过定义：磁场中穿过某一面积（某一面积（某一面积（某一面积（S S S S）的磁感线的磁感线的磁感线的磁感线条数条数条数条数称穿过该面积的称穿过该面积的称穿过该面积的称穿过该面积的磁通量。磁通量。磁通量。磁通量。(2)(2)定义式：定义式：定义式：定义式：=BS=BS(3)(3)单位：韦伯，简称为韦，符号是单位：韦伯，简称为韦，符号是单位：韦伯，简称为韦，符号是单位：韦伯，简称为韦，符号是WbWbWbWb。第46页，此课件共47页哦教材教材P139P139页练习题页练习题第47页，此课件共47页哦