几种常见的磁场.(自用).ppt

3.3几种常见的磁场,复习温故,磁感应强度 B,B的方向：引入小磁针静止时N极所指的方向。,注：磁感应强度B为矢量，其由磁场本身属性决定。,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，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，可不可以也假象一些列曲线来形象描述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,一.磁感线,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,新课教学,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 什么现象？,磁感线,曲线上任一点的切 线方向，与这点上的磁 场方向一致磁感线,磁感线,条形磁体附近：,磁感线表示为：,磁感线,两同名磁极附近：,磁感线表示为：,两异名磁极附近：,磁感线表示为：,磁感线,马蹄形磁铁磁感线,条形磁铁的磁感线分布,特点：两极分布密，中央疏，且中央正上方处磁场方向与条形磁铁平行。,蹄形磁铁的磁感线分布,特点：两极分布密，中央疏，近两极内部分布均匀，且有如图所示的特征。,人们规定，磁场的强弱可以用磁感线的 疏密程度来表示：磁感线越密的地方磁场越 强，磁感线越稀的地方磁场越弱,磁感线,右图中：B点磁感应强度大于A点,c.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱 d.任何两条磁感线都不相交,磁感线的特点：,a.为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线,b.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向,e. 磁感线是封闭曲线,思考：奥斯特发现了电流的磁效应，也就是说通电直导线周围存在磁场，那么通电直导线周围的磁场是怎样分布的？,研究方法：把小磁针放到通电直导线附近，根据小磁针的指向，可以研究它周围磁场的分布。,通电导线的磁感线分布,特点：一系列的同心圆，且近导线处分布密。,安培最主要的成就是18201827年对电磁作用的研究：发现了安培定则；发现电流的相互作用规律；发明了电流计；提出分子电流假说； 总结了电流元之间的作用规律安培定律。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献，电流的单位以他的姓氏命名。麦克斯韦称赞安培的工作是“科学上最光辉的成就之一，还把安培誉为“电学中的牛顿”，世人称他是电动力学的先创者。,安 培,1、直线电流周围磁场,（右手螺旋定则）,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一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。,磁感线为以导线上的各点为圆心的同心圆，且在跟导线垂直的平面上。,二、几种常见磁场,2.通电环形导线的磁感线分布,特点：一系列的同心圆，且近导线处及环内部分布密。,内容：让右手握弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是环行导线中心轴线上磁感线的方向。,安培定则(右手螺旋定则),3.通电螺线管的磁感线分布,特点：类似于条形磁铁的磁感线分布，环内部分布密且与中心轴线平行。,内容：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。,安培定则(右手螺旋定则),1、地磁场的分布大致上就像一个条形磁铁外面的磁场，且地磁场非常弱。,2、地磁场磁感线的分布特点：,地磁场分布特点,地磁南极,地磁北极,北极竖直向下,南极竖直向上,赤道平行与地面,由南指向北,3、地磁场存在磁偏角,匀强磁场,1、定义：磁感应强度的大小和方向处处相同的区域的磁场叫匀强磁场。,3、产生：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（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。,2、磁感线的分布特点：间距相等的平行直线,直线电流,画出直线电流的磁场的立体、顶视、底视、正视图,课堂练习,课堂练习,画出下图环形电流磁感线的俯视图和正视图：,立体图,安培分子电流假说,磁铁和电流都能产生磁场。它们的磁场是否有什 么关系呢？,通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相 似，法国学者安培由此受到启发，提出了著名的分子 电流假说。,三.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环形电流分子电流，分子电流使每个分子都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：,未被磁化的铁棒,磁化后的铁棒,3.磁现象的电本质,分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的。,1、将小磁针分别放入A、B、C处时，问：小磁针N极的指向？,。A,2、在光滑的水平杆上有两个通有同方向的金属圆环，问：两环将怎样运动？（靠近或远离）,课堂练习,3.如图，一束带电粒子沿水平方向平行的飞过磁针上方时，磁针的N极向纸内偏转，则这束带电离子可能是 （ ） A.向右飞行的正粒子束 B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负粒子束 D.向左飞行的负离子束,AD,磁性起源,安培分子电流的假说，揭示了磁铁磁性的起源，它使我们认识到：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。,思考：所有磁场都是由运动电荷产生的吗？,？,结论：并不是所有磁场都是由运动电荷产生的，在电磁波中我们将学到麦克斯韦发现，变化的电场也能产生磁场。,铁磁性材料,软磁性材料,硬磁性材料,性质：容易去磁,应用：电磁铁、磁头等,性质：不容易去磁,应用：永磁铁、扬声器等,了解磁性材料,思考与讨论,在磁场中，我们用了磁感线来形象地描述磁感应强度，磁感线分布密处磁感应强度就大，那么，磁感线与磁感应强度之间究竟存在什么具体的定量关系呢？,磁通量,1、定义：在匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S，则磁感应强度B和面积S的乘积，就叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通，用字母表示。,2、定义式：=BS,（条件：匀强磁场，且BS）,3、单位：韦伯（Wb）,1Wb=1T·m2,1、若BS，那么，磁通量又为多少呢？若B与S成角呢？,1）BS时，=0,2）B与S成时，=BSsin,思考与讨论,2、磁感应强度是既有大小又有方向的矢量，那么，磁通量呢？,磁通量是指穿过平面的磁感线条数，由于磁场具有方向，如图所示，可知穿过的磁感线条数不是6条，而是两条。即磁通量也有方向，但它的运算遵循代数加减法则，故磁通量是标量。,3、讨论：如图所示，两个圆形线圈中哪一个的磁通量较大？,思考与讨论,磁通量的物理意义,磁感线越密的地方，穿过垂直磁感线单位面积的磁感线条数越多，反之越少，因此垂直穿过单位面积的磁通量的大小，反映了磁感应强度的大小，即在数值上就等于磁感应强度，故磁感应强度又叫磁通密度，有 B=/S（匀强磁场且BS）,课外阅读,有趣的右螺旋和左螺旋,课外阅读,有趣的右螺旋和左螺旋,1、在奥斯特实验中，为什么通电导线东西放置时，小磁针有可能不转动？,思考与讨论,2、下列各通电导线的磁感线分布均为立体图，你能画出它们不同位置观察的平面图吗?,思考与讨论,通电导线磁感线分布的平面图,俯视图,正视图,仰视图,正视图,左视图,正视图,1、如图所示，a、b、c三枚小磁针分别放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,课堂练习,C,2、试根据小磁针静止时N极指向确定电源的正、负极。,课堂练习,3、试指出下图中各小磁针的偏转情况及右图中电源的正负极：,课堂练习,小结,1、可以用磁感线来描述磁场，不同磁体周围磁感线 不同,2、电流周围磁感线的分布可以用安培定则来表示,3、安培分子电流假说解释了磁现象的电本质,