高中物理 3.3几种常见的磁场课件 新人教选修31.ppt

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1、几几 种种 常常 见见 的的 磁磁 场场2021/8/11 星期三1知识回顾：知识回顾：1 1、定义：、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F F跟电流跟电流I I和导线长度和导线长度L L的乘积的乘积ILIL的比值叫磁感应强度的比值叫磁感应强度.把某点的磁场方向定义为该点的磁把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向感应强度的方向.B=F/ILB=F/IL2 2、矢量：、矢量：大小：大小：方向：方向：2021/8/11 星期三2一、磁感线一、磁感线ABC目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线目的：为形象地描述磁场而人为引入的

2、假想曲线定义：在磁场中画出一系列有方向定义：在磁场中画出一系列有方向的闭合曲线（从的闭合曲线（从N极出来到极出来到S极进去），且使曲线上每一点的切线方极进去），且使曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。也就是在该点放上小磁针，向表示该点的磁场方向。也就是在该点放上小磁针，静止时静止时N极的指向或极的指向或N极的受力方向。极的受力方向。2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三4特点：特点：磁感线是不存在、不相交的闭合曲线。磁感线是不存在、不相交的闭合曲线。磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线的疏密表示

3、磁场的强弱。磁感线都是闭合曲线磁感线都是闭合曲线.在磁体外，磁感线都是由在磁体外，磁感线都是由N N极出极出发，进入发，进入S S极，在磁体内部磁感线由极，在磁体内部磁感线由S S极指向极指向N N极极.2021/8/11 星期三5问问:磁感线和电场线它们有何相同和区别磁感线和电场线它们有何相同和区别?2 2、磁感线、磁感线（1 1）为形象描述磁场而假想的曲线，）为形象描述磁场而假想的曲线，实际不存在实际不存在（2 2）疏密表示强弱，切线方向表示）疏密表示强弱，切线方向表示磁场方向磁场方向（3 3）磁铁外部从）磁铁外部从N N极到极到S S极，内部从极，内部从S S极到极到N N极，形成闭合曲

4、线极，形成闭合曲线（4 4）不相交）不相交 2 2、电场线、电场线（1 1）为形象描述电场而假想）为形象描述电场而假想 的曲线，实际不存在的曲线，实际不存在（2 2）疏密表示强弱，切线方）疏密表示强弱，切线方 向表示电场方向向表示电场方向（3 3）始于正电荷（或无穷远），）始于正电荷（或无穷远），终止与负电荷（或无穷远）的非终止与负电荷（或无穷远）的非闭合曲线闭合曲线（4 4）不相交）不相交2021/8/11 星期三6二、几种常见磁场的磁感线分布二、几种常见磁场的磁感线分布1).磁体的磁场磁体的磁场2021/8/11 星期三72021/8/11 星期三83.3.异名磁极异名磁极 同名磁极同名磁

5、极2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三10若若改改变变电电流流的的方方向向，电电流流周周围围的的磁磁感感线线的的方方向向又又如何呢？如何呢？2021/8/11 星期三11直线电流的磁感线直线电流的磁感线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(图乙图乙)图甲表示直线电流磁场的磁感线分布情况图甲表示直线电流磁场

6、的磁感线分布情况2).电流磁场电流磁场 2021/8/11 星期三12直线电流直线电流 2021/8/11 星期三13 一根直导线南北放置，当导线中开始通以由北向南的电流时，在导线正下方放置的小磁针的N极应（）A.由北向东偏转由北向东偏转B.由北向西偏转由北向西偏转C.由南向东偏转由南向东偏转D.由南向西偏转由南向西偏转课堂练习：A2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15N N右手螺旋定则：右手螺旋定则：结结论论：用用右右手手握握住住环环行行导导线线,让让弯弯曲曲的的四四指指所所指指的的方方向向跟跟电电流流方方向向一一致致,大大拇拇指指所所指指的的方方向向就就是是环环行行导

7、导线线中中心心轴轴线线上的磁感线方向上的磁感线方向.环形电流的磁场环形电流的磁场2021/8/11 星期三162、如图两环形电流用细线悬挂在天花板上，通以同向的、如图两环形电流用细线悬挂在天花板上，通以同向的电流那么它们会（）电流那么它们会（）A保持静止保持静止B相互吸引相互吸引C相互排斥相互排斥D无法判断无法判断B课堂练习：2021/8/11 星期三17.通电螺线管的磁感线通电螺线管的磁感线通电螺线管的磁感线方向也可用安培通电螺线管的磁感线方向也可用安培定则来判定定则来判定通电螺线管外部的磁感通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁线和条形磁铁外部的磁感线相似感线相似.2021/8/11 星

8、期三18 一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似,都是闭合都是闭合的曲线。且在外部由的曲线。且在外部由N极指向极指向S极，在内部由极，在内部由S极指向极指向N极。极。2021/8/11 星期三19练练习习：画画出出其其立立体体图图、横横截面图和纵截面图截面图和纵截面图立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图 2021/8/11 星期三20、如、如图为图为通通电电螺螺线线管的管的纵纵剖面剖面图图，“”和和“”分分别别表示表示导线导线中中电电流垂直流垂直纸纸面流面流进进和流出，和流出，图图中四个小磁中四个小磁针针（涂黑的一端（涂黑的一端为为N极）静止极）静

9、止时时的指向肯定画的指向肯定画错错的是（的是（）AaBbCcDd课堂练习：AB2021/8/11 星期三212021/8/11 星期三22三、安培分子环流假说三、安培分子环流假说1.分子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为一个微小的磁体。成为一个微小的磁体。2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释：安培分子环流假说对一些磁现象的解释：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3.磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场都是由运动的电磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场都是由运动的电荷产生的。荷

10、产生的。2021/8/11 星期三23四、匀强磁场：四、匀强磁场：1 1、定义：、定义：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场相同，这个区域的磁场叫匀强磁场.2 2、产生方法、产生方法 ：距离很近的两个异名磁极之间的磁距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场部分外）都可认为是匀强磁场.3 3、磁感线的特点、磁感线的特点 ：匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线 2021/8/11 星期三241、

11、定义：、定义：适用条件：匀强磁场、适用条件：匀强磁场、SB一般计算式：一般计算式：磁通量可理解为穿过一个面的磁感线的条数。如图：最大最大较小较小=0五、磁通量五、磁通量2、定义式：、定义式：=BS=BSsin 或：或：=BS3、标量，单位：韦伯（、标量，单位：韦伯（Wb）1Wb=1Tm2在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积的匀强磁场中，有一个面积为为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量2021/8/11 星期三254、磁通密度：、磁通密度：由公式由公式=BS知，磁

12、通密度即为知，磁通密度即为B。垂直磁场的单位面积上的磁通量垂直磁场的单位面积上的磁通量/S/S称为磁通密度。称为磁通密度。2021/8/11 星期三26abdc思考思考1 1：哪些情况可以引起：哪些情况可以引起磁通量的变化？磁通量的变化？思考思考2 2：如上图，若磁感应强度为：如上图，若磁感应强度为B B，面积为，面积为S S，则以，则以cdcd为轴转为轴转过过900900，磁通量变化量为多少？转过，磁通量变化量为多少？转过18001800磁通量变化量是多少磁通量变化量是多少？转过？转过36003600磁通量变化量为多少？磁通量变化量为多少？2021/8/11 星期三27 一个面积一个面积20

13、cm220cm2的圆环，放在匀强磁场中，磁场方向与圆的圆环，放在匀强磁场中，磁场方向与圆环平面成环平面成300300角，磁感应强度在角，磁感应强度在0.05s0.05s内由内由0.1T0.1T增加到增加到0.5T0.5T，在，在此过程中穿过圆环的磁通量变化是此过程中穿过圆环的磁通量变化是 410-4Wb2021/8/11 星期三28课堂总结课堂总结磁感线磁感线1.1.磁感线是假象出来的，现实中不存在。磁感线是假象出来的，现实中不存在。2.2.切线描述方向，疏密描述强弱。切线描述方向，疏密描述强弱。3.3.闭合但不相交也不相切。闭合但不相交也不相切。4.4.外部由外部由N N指向指向S,S,内部由内部由S S指向指向N N。常见磁场常见磁场1.1.直线电流直线电流2.2.环形电流和通电螺线管环形电流和通电螺线管磁通量磁通量1.=1.=BSsinBSsin 或：或：=BSBS2.2.标量但是由方向标量但是由方向2021/8/11 星期三292021/8/11 星期三30