3.3几种常见的磁场课件-新人教版选修3-1.ppt

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1、3.3几种常几种常见的磁的磁场课件件-新人教版新人教版选修修3-11.1.知道什么叫知道什么叫磁感线磁感线.2.2.知道知道几种常见的磁场几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁，直线电（条形磁铁、蹄形磁铁，直线电流、环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的流、环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的情况情况.会用安培定则会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向管的磁场方向.3 3.知道安培知道安培分子电流假说分子电流假说，并能解释有关现象，并能解释有关现象.4 4.理解理解匀强磁场匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场的概念，明确两种情形的匀

2、强磁场.5 5.理解理解磁通量磁通量的概念并能进行有关计算的概念并能进行有关计算.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

3、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磁感线是在磁场中画出一些有方向的有方向的曲线曲线,使曲线上使曲线上每一点的切线方向每一点的切线方向都跟这点都跟这点的的磁感应强度的方向磁感应强度的方向一致。一致。ABC1 1、定义：、定义：外部从外部从N N到到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

4、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、通电螺线直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场管的周围空间也能产生磁场.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):(1):右手握住导线右手握住导线,让伸直的让伸直的拇指拇指所指的方向与所指的方向与电流方向一致电流方向一致,弯曲的四指所指的弯曲的四指所指的方向就是方向就是磁感线环绕的方向磁感线环绕的方向.(.(右手螺旋定

5、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):让让右手右手弯曲的四指弯曲的四指与与环形电环形电流流的方向一致的方向一致,伸直的伸直的拇指所指拇指所指的方向就是环形的方向就是环形导线导线轴线轴线上磁感线的方向上磁感线的方向.4 4）通电螺线管的磁场的磁感线）通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加就是环形电流磁场的叠加.所以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环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场场,这时这时,拇指所指拇指所指的方向

6、是螺线管的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极指向S极。在磁体的内部磁感线由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磁感线和电场线有何区别和相似？（1）电场线是电场的形象描述，而磁感线是磁场的形象描述（2）电场线不是闭合曲线，有始终，而磁感线是闭合曲线（3）切线方向均表示该点方向（4）疏密程度均表示强弱（大小）1关于磁感线的性质和概念关于磁感线的性质和概念.下列说法正确是下列说法正确是

7、（）A磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向向 B铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线 C磁感线总是从磁体的磁感线总是从磁体的N极指向极指向S极极 D磁场中任意两条磁感线均不相交磁场中任意两条磁感线均不相交ADBCBC如图所示，一束带电粒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

8、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，当电流通过线圈时，磁针A的N极指向哪里？磁针B的N极指向哪里？I IAB磁针A的N极指向外磁针B的N极指向里二、安培分子电流假说1.1.分子电流假说分子电流假说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成为为一一个个微微小小的的磁磁体体。它它的的两两侧侧相相当当于于两两个个磁磁极极。分分子子电电流流实实际际上上是是由由核核外电子绕核运动外电子绕核运动形成的形成的。NS分子电流假说对磁

9、化和去磁现象的解释分子电流假说对磁化和去磁现象的解释分子电流假说对磁化和去磁现象的解释分子电流假说对磁化和去磁现象的解释 1 1 1 1、一根软铁棒在未被磁化时，、一根软铁棒在未被磁化时，、一根软铁棒在未被磁化时，、一根软铁棒在未被磁化时，内部各分子电流的取向是杂乱无章内部各分子电流的取向是杂乱无章内部各分子电流的取向是杂乱无章内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外界的，它们的磁场互相抵消，对外界的，它们的磁场互相抵消，对外界的，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性。不显磁性。不显磁性。不显磁性。2 2 2 2、当软铁棒受到外界磁场的作、当软铁棒受到外界磁场的作、当软铁棒受到

10、外界磁场的作、当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大用时，各分子电流的取向变得大用时，各分子电流的取向变得大用时，各分子电流的取向变得大致相同，软铁棒就被磁化了，两致相同，软铁棒就被磁化了，两致相同，软铁棒就被磁化了，两致相同，软铁棒就被磁化了，两端对外界显示出较强的磁作用，端对外界显示出较强的磁作用，端对外界显示出较强的磁作用，端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极。形成磁极。形成磁极。形成磁极。3 3 3 3、磁体受到高温或猛烈敲打时，、磁体受到高温或猛烈敲打时，、磁体受到高温或猛烈敲打时，、磁体受到高温或猛烈敲打时，会失去磁性，这是因为激烈的热会失去磁性，这是因为激烈的热会失

11、去磁性，这是因为激烈的热会失去磁性，这是因为激烈的热运动或机械振动，使各分子电流运动或机械振动，使各分子电流运动或机械振动，使各分子电流运动或机械振动，使各分子电流的取向变得杂乱了。的取向变得杂乱了。的取向变得杂乱了。的取向变得杂乱了。NS磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是 运动电荷运动电荷产生的。产生的。磁化磁化退磁退磁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。关于磁现

12、象的电本质，下列说法中正确的是()A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性 B B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D D假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的，你认为地球带有何种电荷？带负电荷三、匀强磁场三、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

13、线常见的匀强磁场:1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场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。四、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，简称磁通。公式:=BS单位：在单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号制中是韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1Tm23 3.物理意义：物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数磁通量表示穿过这个面的磁感线条数.4.4.是是标量标量，但有正负，正负表示方向，若取某方向穿入平面的，但有正负，正负表示方向，若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向

14、穿入该平面的磁通量为负。磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通量为负。若在某个面积上有方向相反的磁场通过，求磁通量时，应考若在某个面积上有方向相反的磁场通过，求磁通量时，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和代数和.6.6.磁通密度：磁通密度：B=B=/S/S表示表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量.1T=1Wb/m 1T=1Wb/m2 2=1N/(Am)=1N/(Am)对公式的理解对公式的理解=BS1.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

15、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,BSss面积S0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是_；当金属圆环转过90，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是_0.2Wb0习题练习习题练习如图，线圈平面与水平方向成角，磁感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，则_dbcaBBScosBScosA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()CDCD练习练习 在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向（此张放到下节复习用）X结束。谢谢观赏谢谢观赏