第三节 几种常见的磁场 高二物理ppt课件教案 人教版

第三节第三节 几种常见的磁场几种常见的磁场 第三章第三章 磁场磁场 复习回顾：复习回顾： 2 2、 为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物 理量？理量？ 磁感应强度磁感应强度 B B 1 1、磁场的基本性质是什么？、磁场的基本性质是什么？ 对放入其中的磁极和电流有力的作用对放入其中的磁极和电流有力的作用 3 3、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? ? 将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁针将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁针静止静止 时，北极时，北极N N所指的方向，就是该点的磁场方向。所指的方向，就是该点的磁场方向。 4 4、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的大小和的大小和 方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和 方向呢？方向呢？ 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? ? 1 1、定义：、定义： 磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲 线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向 一致。一致。 A A B B C C 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： 蹄形磁铁蹄形磁铁 2 2）地磁场磁感线分布）地磁场磁感线分布 直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线 分布有什么特点？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，直线电流、环形电流、通电螺线管的除了磁铁，直线电流、环形电流、通电螺线管的 周围空间也能产生磁场。周围空间也能产生磁场。 左（侧）视图左（侧）视图 3 3）直线电流的磁场的磁感线）直线电流的磁场的磁感线： 俯视图俯视图 表示垂直于表示垂直于 纸面向里纸面向里 表示垂直于表示垂直于 纸面向外纸面向外 安培定则安培定则(1)(1)：右手握住导线，让伸直的拇指所指右手握住导线，让伸直的拇指所指 的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是 磁感线环绕的方向。磁感线环绕的方向。( (右手螺旋定则右手螺旋定则) ) 4 4）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)：让让右手弯曲的四指与环形电流的方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轴线上向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上 磁感线的方向。磁感线的方向。 5 5）通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场的磁感线 通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加。所通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加。所 以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的 磁场，这时，拇指所指的方向是螺线管磁场，这时，拇指所指的方向是螺线管内部内部的磁场的的磁场的 方向。方向。 I I 3 3、磁感线的特点、磁感线的特点 (1)(1)磁感线是假想的，不是真实的磁感线是假想的，不是真实的 (2)(2)磁感线是磁感线是闭合曲线闭合曲线。 在磁体的外部磁感线由在磁体的外部磁感线由N N极发出，回到极发出，回到S S极。在极。在 磁体的内部磁感线则由磁体的内部磁感线则由S S极指向极指向N N极极 (4)(4)磁感线的磁感线的疏密疏密表示磁场的表示磁场的强弱强弱 (3)(3)磁感线磁感线不能相交或相切不能相交或相切 (5)(5)磁感线上每一点的磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向切线方向即为该点的磁场的方向 BCBC 1 1、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小、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，能使小磁针的磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N N 极转向读者，那么这束带电粒子可能是（极转向读者，那么这束带电粒子可能是（ ） 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 课堂练习：课堂练习： 2 2、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电 子沿子沿y y轴正向运动，则由此产生的在轴正向运动，则由此产生的在z z轴上轴上A A点和点和x x轴上轴上 B B点的磁场方向是（点的磁场方向是（ ） A A、A A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴负方向轴负方向 B B、A A点磁场沿点磁场沿x x轴负方向，轴负方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向 C C、A A点磁场沿点磁场沿z z轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿x x轴负方向轴负方向 D D、A A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向 A A 3 3、如图，当电流通过线圈时，磁针、如图，当电流通过线圈时，磁针A A的的N N 极指向哪里？磁针极指向哪里？磁针B B的的N N极指向哪里？极指向哪里？ I I A A B B 磁针磁针A A的的N N极指向外极指向外磁针磁针B B的的N N极指向里极指向里 4 4、如图所示，、如图所示，a a、b b、c c三枚小磁针分别在通电螺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，线管的正上方、管内和右侧，当这些小磁针静止时， 小磁针小磁针N N极的指向是极的指向是 （ ） A A、 a a、b b、c c均向左均向左 B B、 a a、b b、c c均向右 均向右 C C、 a a向左，向左，b b向右，向右，c c向右向右 D D、 a a向右，向右，b b向左，向左，c c向右向右 C C 磁体为什么会有磁性？磁体为什么会有磁性？ 法国学者安培提出了著名的分子电流假说法国学者安培提出了著名的分子电流假说 在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种 电流电流分子电流分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为。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。微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。 N N S S 4 4、安培分子电流假说安培分子电流假说 N N S S 利用安培的假说解释一些磁现象利用安培的假说解释一些磁现象 安培分子电流假说意义安培分子电流假说意义 1 1、成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象、成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象 2 2、安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系、安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系 3 3、安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，、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 的电荷产生的的电荷产生的 1 1、关于磁现象的电本质，下列说法中正确、关于磁现象的电本质，下列说法中正确 的是的是( )( ) A A、磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必、磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必 有磁有磁 B B、不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起、不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起 源于电荷的运动源于电荷的运动 C C、永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的、永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的 D D、根据安培假说可知，磁体内分子电流总、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是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性 B B 课堂练习：课堂练习： 2 2、一根、一根软铁软铁软铁软铁 棒在磁棒在磁场场场场中被磁化，是因中被磁化，是因为为为为( ( ) ) A A、软铁软铁软铁软铁 棒中棒中产产产产生了分子生了分子电电电电流流 B B、软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章、软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章 C C、软铁棒中分子电流消失了、软铁棒中分子电流消失了 D D、软铁棒中分子电流取向变得大致相同、软铁棒中分子电流取向变得大致相同 D D 5 5、匀强磁场、匀强磁场 磁场强弱、方向处处相同的磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场 磁感线分布特点磁感线分布特点: : 匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线 常见的匀强磁场常见的匀强磁场: : 1 1、相隔很近的两个异名磁极之间的磁场、相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 2 2、通电螺线管内部的磁场、通电螺线管内部的磁场 I I 3 3、相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，、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。其中间区域的磁场。 1 1、在某一磁、在某一磁场场场场中放了两个中放了两个可自由转动可自由转动小磁小磁针针针针， 发现这发现这发现这发现这 两个小磁两个小磁针仅针仅针仅针仅 在磁在磁场场场场力的作用下成如力的作用下成如图图图图所示所示 的平行反向，的平行反向，则该则该则该则该 磁磁场场场场可能由下列哪些来可能由下列哪些来产产产产生生 ( ( ) ) A A、条形磁、条形磁铁铁铁铁 B B、两个靠得很近的异名磁极间存在的磁场、两个靠得很近的异名磁极间存在的磁场 C C、通电直导线、通电直导线 D D、通电螺线管、通电螺线管 ACDACD 课堂练习：课堂练习： 2 2、东西放置的长直螺线管内有一个可自由转动、东西放置的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，则螺线管中的小磁针，静止时如图所示，则螺线管中( )( ) A A、一定通有由、一定通有由a a到到b b的的电电电电流流 B B、一定通有由、一定通有由b b到到a a的的电电电电 C C、可能没有、可能没有电电电电流流流流过过过过 D D、可能通有由、可能通有由a a到到b b的的电电电电流流 A A C C 3 3、实验室有一旧的学生直流电源，输出端的符、实验室有一旧的学生直流电源，输出端的符 号模糊不清，无法辨认正、负极，某同学设计了下面号模糊不清，无法辨认正、负极，某同学设计了下面 的判断电源极性的方法：在桌面上放一个小磁针，在的判断电源极性的方法：在桌面上放一个小磁针，在 磁针东面放螺线管，如图所示，闭合开关后，磁针指磁针东面放螺线管，如图所示，闭合开关后，磁针指 南的一端向东偏转，下列判断中正确的是（南的一端向东偏转，下列判断中正确的是（ ） A A、电源的、电源的A A端是正极，在电源内电流由端是正极，在电源内电流由A A流向流向B B B B、电源的、电源的A A端是正级，在电源内电流由端是正级，在电源内电流由B B流向流向A A C C、电源的、电源的B B端是正极，在电源内电流由端是正极，在电源内电流由A A流向流向B B D D、电源的、电源的B B端是正极，在电源内电流由端是正极，在电源内电流由B B流向流向A A 4 4、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条 形磁棒形磁棒N N极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说 法正确的是（法正确的是（ ） A A、若将、若将a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，接负极， 弹簧秤的示数将减小弹簧秤的示数将减小 B B、若将、若将a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，接负极， 弹簧秤的示数将增大弹簧秤的示数将增大 C C、若将、若将b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，接负极， 弹簧秤的示数将增大弹簧秤的示数将增大 D D、若将、若将b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，接负极， 弹簧秤的示数将减小弹簧秤的示数将减小 ACAC 5 5、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相 应磁场的电流方向应磁场的电流方向 N N S S X X 6 6、假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又、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？绕地轴自转产生的，你认为地球带有何种电荷？ 带负电荷带负电荷 6 6、磁通量、磁通量 定义：定义： 在磁感应强度为在磁感应强度为B B的匀强磁场当中，有一个与磁的匀强磁场当中，有一个与磁 场方向场方向垂直垂直的平面的平面S S，B B和和S S的乘积叫做穿过这个面积的乘积叫做穿过这个面积 的磁通量的磁通量 公式公式: :BSBS 单位：韦伯 符号：单位：韦伯 符号：WbWb 1Wb=1Tm 1Wb=1Tm 2 2 对公式的理解对公式的理解 1 1、B B是匀强磁场或可视为匀强磁是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度场的磁感应强度 2 2、公式只适用于、公式只适用于S SB B，若，若S S与与B B 不垂直，则不垂直，则S S为垂直与磁场方向的投影为垂直与磁场方向的投影 面积面积 当磁场当磁场B BS S垂直，磁通量最大垂直，磁通量最大=BS=BS 当当B BS S时，磁通量最小时，磁通量最小=0=0 当磁场当磁场B B与面积与面积S S不垂直，不垂直， 2 2 3 3 B B、 1 1 2 2 = = 3 3 C C、 1 1 2 2 3 3 D D、 1 1 2 2 = = 3 3 C C 7 7、