《几种常见的磁场》PPT课件.ppt

3 几种常见的磁场 1磁感线 (1) 磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来的一组有 _ 的曲线，曲线上每一点的切线方向都与该点的 _方向一致 方向 磁感应强度 (2)磁感线的疏密反映磁场的_磁感线越密的地方， 表示磁场_；磁感线越疏的地方，表示磁场_ 强弱 越强越弱 2几种常见的磁场 (1)通电直导线：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向 与_一致，弯曲的四指所指的方向就是_环绕的 方向 (2)通电环形导线和通电螺线管：让右手弯曲的四指与环形 电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线 _磁感线的方向或螺线管_磁感线的方向 电流方向磁感线 轴线上内部 3安培分子电流假说 (1)分子电流假说：任何物质的分子中都存在着一种环形电 流 _，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的 _，它的两侧相当于两个_ (2)_，决定了物体对外 是否显磁性 分子电流 磁体磁极 分子电流的取向是否有规律 4匀强磁场 (1)定义：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的_、 _处处相同，这个区域的磁场叫_ (2)特点：匀强磁场的磁感线是间隔相同的_ 5磁通量：磁感应强度 B 与垂直磁场方向的面积 S 的乘积， 叫做穿过这个面的_ ，即_ ，单位是 _，符号是_ 强弱 方向匀强磁场 平行直线 磁通量BS 韦伯Wb 知识点 1 磁感线 1如图 331 所示是一条磁感线，请画出 A、B、C 三 点的磁场方向 图 331 解：如图 8 所示 图 8 2如图 332 所示为磁场中某区域的磁感线，由图得出 以下结论请分析是否正确？ 图 332 结论一：A 处的磁感线较密，B 处的磁感线较疏，所以沿 磁感线的方向，磁场总是减弱的 结论二：磁感线疏密表示磁场强弱，A 处没有磁感线，所 以 A 处磁感应强度为零 两结论均不正确 (1)磁场的强弱只与磁感线的疏密有关，与磁感线的方向没 有关系，所以利用磁感线方向无法判定磁场强弱 (2)磁感线是用来描述磁场的，而又不可能在存在磁场的区 域内全部画磁感线，所以 A 处没画磁感线并不代表 A 处磁感应 强度为零 1磁感线的定义：在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上 每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，这样的曲线称为 磁感线 2磁感线的物理意义 (1)磁感线上任意一点的切线方向表示该位置的磁场方向， 亦即小磁针在该位置 N 极的受力方向，或小磁针在该位置静止 时 N 极的指向 (2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱磁感线密集的地方 磁场强，稀疏的地方磁场弱 3磁感线的特点 (1)磁感线在磁体的外部都是从北极(N 极)出来进入南极(S 极)，在磁体的内部则是由南极指向北极形成一条闭合曲线 (2) 在稳定的磁场中，某一点只有唯一确定的磁场方向， 所以两条磁感线不能相交 (3)磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线，为形 象、直观、方便地研究磁场提供了依据 4磁场的磁感线和静电场的电场线的关系 (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，而磁感线是闭合曲线 (3)电场线上每一点的切线方向都跟该点电场方向一致，磁 感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致 (4)电场线的疏密程度表示电场的强弱，磁感线的疏密程度 表示磁场的强弱 【例 1】关于磁感线，下列说法中正确的是() A两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 B磁感线总是从 N 极到 S 极 C磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一 致 D两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交 解析：磁感线是为了形象描述磁场而假设的一组有方向的 曲线，曲线上的每一点的切线方向表示磁场方向，曲线疏密表 示磁场的强弱，所以 C 正确，A 不正确在磁铁外部磁感线从 N 极到 S 极，内部从 S 极到 N 极，磁感线不相交，所以 B、D 不正确 答案：C 【触类旁通】 1关于磁感线的性质和概念下列说法正确的是() A放入磁场中的小磁针受力的方向就是该点的磁场方向 B铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线 C磁感线不可能是闭合曲线 D磁感线上每一点的切线方向就是放入该点的小磁针静 止时 N 极的指向 解析：磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向， 即放入该点的小磁针静止时 N 极的指向或小磁针 N 极受力的方 向，A 错 D 对磁感线是假想曲线，B 错磁感线为闭合曲线， 在磁体的内部磁感线则由 S 极指向 N 极，C 错 答案:D 知识点 2 几种常见的磁场 通电直导线周围的磁场、环形电流的磁场和通电螺线管的 磁场，磁感线的方向都可以用_判定安培定则 (1)右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一 致，_所指的方向就是_环绕的方向，如图 3 33 甲所示 弯曲的四指磁感线 (2)让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指 所指的方向就是环形导线_磁感线的方向，如图乙 所示 轴线上 (3)右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向 一致，拇指所指的方向就是螺线管_磁感线的方向，或拇内部 指指向螺线管 N 的极，如图丙所示 图 333 几种常见磁场的分布 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图 334 所示) 图 334 (2)三种电流的磁场. 注意：图中的“”号表示磁场方向垂直纸面向里，“”号表示磁场 方向垂直纸面向外 【例 2】如图 335 所示，a、b、c 三枚小磁针分别在通 电螺线管的正上方、管内和右侧，当这些小磁针静止时，小磁 针 N 极的指向是() Aa、b、c 均向左 Ba、b、c 均向右 Ca 向左，b 向右，c 向右 Da 向右，b 向左 c 向右 图 335 解析：由右手定则可判断出螺线管磁场左边是 S 极，右边 是 N 极，螺线管内部的磁感线和条形磁铁相似，是由 S 极到 N 极的，向右，所以放置其中的小磁针 N 极必然是指向磁场方向， 即螺线管的北极故 C 正确 答案：C 【触类旁通】 2(双选)如图 336 所示，一束带电粒子沿水平方向的 虚线飞过小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小磁针 N 极 转向读者，那么这束带电粒子可能是() A向右飞的正离子 B向左飞的负离子 C向右飞的负离子 D向左飞的正离子 图 336 解析：带电粒子沿水平方向虚线飞过小磁针上方，并与小 磁针方向平行，能使小磁针 N 极转向读者可知电流的磁场在 小磁针所在处是垂直于纸面指向读者的依据右手安培定则可 得，电流的方向水平向左因此，如果这束带电粒子是正离子， 则向左飞行；如果是负离子则向右飞行 答案：CD 知识点 3 安培分子电流假说 1根据安培分子电流假说，磁铁在高温下或受到猛烈敲击 时会失去磁性，是因为在外界机械作用下分子电流取向由 _变得_；而一根软铁棒在磁场中能被磁化，是 因为当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取向由 _变得_，两端对外界显示较强的磁作用，形成 磁极，软铁棒就被磁化了 有规则无规则 无规则有规则 2如图 337 将一条形磁铁从中间切断分成两半，则左 边部分为单个磁极 S 极， 右边部分为单个磁极 N 极，对吗？ 图 337 答：不对；根据分子电流假设，各分子电流取向有规则， 切断分成两半取向不变，故两部分依然是左端是 S 极，右端是 N 极 1安培分子电流假说 在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流 分子电流分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的 两侧相当于两个磁极 2安培假说对有关磁现象的解释 (1)磁化现象：一根软铁棒，在未被磁化时，内部各分子电 流的取向杂乱无章，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性，当 软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取向变得大致相同， 两端显示较强的磁作用，形成磁极，软铁棒就被磁化了 (2)磁体的消磁：磁体在高温或猛烈敲击，即在激烈的热运 动或机械运动影响下，分子电流取向又变得杂乱无章，磁体磁 性消失 3意义 (1)安培提出分子电流假说时，人们还不知道物质内部电子 绕原子核高速旋转这一微观结构，所以称为假说，但现在我们 知道分子电流假说是正确的 (2)分子电流假说揭示了电和磁的本质联系，指出了磁性的 起源：一切磁现象都是由运动的电荷产生的即磁铁的磁场和 电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的 【例 3】一根软铁棒被磁化是因为() A软铁棒中产生了分子电流 B软铁棒中分子电流取向杂乱无章 C软铁棒中分子电流消失 D软铁棒中分子电流取向变得大致相同 解析：软铁棒中分子电流是一直存在的，并不因为外界的 影响而产生或消失，故 A、C 错根据磁化过程实质知 D 正确 答案：D 【触类旁通】 3磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的 分子电流假说，其原因是()C A分子电流消失 B分子电流的取向变得大致相同 C分子电流的取向变得杂乱 D分子电流的强度减弱 知识点 4 匀强磁场、磁通量 1匀强磁场 强弱 方向 (1)定义：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的_、 _处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场 (2)结合图 338 观察匀强磁场的磁感线有何特点？ 图 338 匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线 2磁通量 垂直 乘积 (1)定义：设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积 为 S 且与磁场方向_的平面，则磁感应强度 B 与面积 S 的_，叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通 (2)磁通量的计算： 如图 339 甲所示，当平面与磁场方向垂直时， _.BS BScos 如图乙所示，当平面与磁场方向不垂直时，BS _. 图 339 (3)单位：在国际单位制中，磁通量的单位是_，简称 _，符号是_.1 Wb1 Tm2. 韦伯 韦 Wb (4)磁通量是标量，但有正负，如何理解磁通量的正负？ 磁通量的正负表示磁感线穿过面积的方向与规定的正方向 是相同还是相反，相同时为正，相反时为负 1匀强磁场 (1)产生方法： 距离很近的两个异名磁极之间的磁场(除边缘部分外) 通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外) 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 (2)磁感线的特点：匀强磁场的磁感线是一些间隔相等的平 行直线 2磁通量 (1)公式BS 的适用条件： 匀强磁场 平面与磁场方向垂直 注意：若平面与磁场方向不垂直，则BSBScos，S 为面积 S 在垂直于磁场方向的投影面积，SScos . (2)磁通量是标量，但有正负，当磁感线穿过面积的方向与 规定的正方向相同时，磁通量为正值；反之为负值 【例 4】如图 3310 所示，一矩形线框，从 abcd 位置 移动到 abcd位置的过程中(中间为直导线)，关于穿过 线框的磁通量情况，下列叙述正确的是( 线框平行于纸面移 动)() A一直增加 B一直减少 C先增加后减少 图 3310D先增加，再减少直到零， 然后再增加，然后再减少 解析：由安培定则可知直导线左边磁场向外，右边磁场向 里且靠近导线的磁场强，故线圈到达导线之前磁通量增加，bc 边越过导线到跨过一半的过程中线圈磁通量减少直到为零之 后线圈磁通量增加，全部越过导线后穿过线圈的磁通量减少 可得出结论，整个过程中穿过线圈的磁通量先增加，再减少