湖南省新田县第一中学高中物理3.3几种常见的磁澄件新人教版选修3_1.ppt

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1、几几 种种 常常 见见 的的 磁磁 场场知识回顾：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 B=F F/ILIL2 2、矢量矢量：大小：大小：方向：方向：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

2、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。向表示该点的磁场方向。也就是在该点放上小磁针，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。特点：特点：l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。l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。l磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线的疏密表示磁场的强弱。l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极极出发，

3、进入出发，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.问问:电场和磁场、磁感线和电场线它们有何相同和区电场和磁场、磁感线和电场线它们有何相同和区别别?1 1、磁场的方向：小磁针北极受力的、磁场的方向：小磁针北极受力的方向（或小磁针静止时北极所指方向（或小磁针静止时北极所指的方向）的方向）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

4、极到N N极，形成闭合曲线极，形成闭合曲线（4 4）不相交）不相交1 1、电场的方向：规定正电荷所受电、电场的方向：规定正电荷所受电场力的方向场力的方向 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直线电流的磁感

5、线直线电流的磁感线直线电流的磁感线方向用直线电流的磁感线方向用安培定则（也叫右手螺旋定则）安培定则（也叫右手螺旋定则）来来判定：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的磁感线分布情况2).电流磁场电流磁场 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？直线电流直线电流 N N右手螺旋定则：右手螺旋定则：结结论论：用

6、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例、一环形电流左侧突然放一条形磁铁例、一环形电流左侧突然放一条形磁铁(如图所示如图所示)，试，试判断圆环的运动情况。判断圆环的运动情况。.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通电螺线管的磁感线方向也可用安培安培定则定则来判定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.一个

7、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,都是闭合的都是闭合的曲线。且在外部由曲线。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。、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）静止时时的指向肯定画的指向肯定画错错的是（的是（）AaBbCcDdAB2、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

8、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：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.磁现象的电本质磁现象的电本质四、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

9、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 练习：练习：例例：如如图图为为通通电电螺螺线线管管的的纵纵剖剖面面图图，“”和和“”分分别别表表示示导导线线中中电电流流垂垂直直纸纸面面流流进进和和流流出出，图图中中四四个个小小磁磁针针（涂涂黑黑的的一一

10、端端为为N N极极）静静止止时时的的指指向向肯肯定定画画错错的的是是（Aa Bb Cc DdB B例例2:2:（通电螺线管形成的磁场）（通电螺线管形成的磁场）如如图图3 3所所示示为为一一通通电电螺螺线线管管，电电流流方方向向如如箭箭头头所所示示。在在螺螺线线管管内内部部、一一端端、外外侧侧分分别别放放置置同同样样的的小小磁磁针针1 1、2 2、3 3，小小磁磁针针可可以以自自由由转转动动。在在静静止止下下来来后后，各各小小磁磁针针的的N N极是在磁针的左端，还是右端？极是在磁针的左端，还是右端？1、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

11、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=1Tm24、磁通密度：、磁通密度：由公式由公式=BS知，知，磁通密度即为磁通密度即为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。abdc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90900 0，磁通量

12、变化量为多少？转过，磁通量变化量为多少？转过1801800 0磁通量变化量是多少磁通量变化量是多少？转过？转过3603600 0磁通量变化量为多少？磁通量变化量为多少？一个一个200200匝，面积匝，面积20cm20cm2 2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成方向与线圈平面成30300 0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，在此过程中穿过线圈的磁通量变化是在此过程中穿过线圈的磁通量变化是 ，磁通量的，磁通量的变化率是变化率是 。l特点：特点：l磁感线是不存在、不相交。磁感线是不存在、不相交。l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。l磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线的疏密表示磁场的强弱。l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极极出发，进入出发，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.课堂总结练练习习：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