高中物理 3.2 认识磁场课件 粤教版选修31.ppt

第三章磁场第二节认识磁场 栏目链接 1 知道电流的磁效应和磁场的基本性质 2 知道什么是磁感线 掌握五种典型磁场的磁感线特点 知道匀强磁场和它的磁感线特征 3 知道安培定则 并能运用安培定则判断几种常见通电导线周围磁感线方向 4 了解安培分子电流假说 栏目链接 栏目链接 1 电流的磁效应 1 自然界中的磁体总存在着 磁极 同名磁极相互 异名磁极相互 2 丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的 著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南针上方 通电时 n s两个 栏目链接 排斥 吸引 磁效应 发生偏转 2 磁场和磁感线 1 磁体与磁体之间 磁体与通电导体之间以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过 发生的 磁场的基本性质 对放入其中的磁极或电流产生 的作用 2 所谓磁感线 是在磁场中画出的一些有方向的 在这些 上 每一点的磁场方向都在 上 栏目链接 磁场 力 曲线 曲线 该点的切线方向 磁感线的基本特性 磁感线的疏密表示磁场的 磁感线不相交 不相切 不中断 是闭合曲线 在磁体外部 从 指向 在磁体内部 由 指向 磁感线是为了形象描述磁场而 的物理模型 在磁场中并不真实存在 不可认为有磁感线的地方才有磁场 没有磁感线的地方 磁场 3 在条形磁铁的内部 通电螺线管的内部 靠得很近的n s极之间 存在 都相同的磁场叫匀强磁场 匀强磁场的磁感线是一组 的方向相同的 直线 栏目链接 强弱 n极 s极 n极 假想 没有 大小 方向 等间距 平行 s极 3 安培定则 判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时 安培定则表述为 用 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 的环绕方向 判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为 让弯曲的四指所指方向跟 方向一致 大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管 磁感线的方向 栏目链接 右手 周围磁场 电流 内部 4 安培分子电流假说 安培分子电流假说 在原子 分子等物质微粒内部 存在着一种环形电流 分子电流使每个物质微粒都成为微小的 它的两侧相当于两个 栏目链接 分子电流 磁体 磁极 栏目链接 考点一电流的磁效应 1 通电导体的周围有磁场 即电流的周围有磁场 电流的磁场使放在导体周围的磁针发生偏转 磁场的方向跟电流的方向有关 这种现象叫做电流的磁效应 2 奥斯特是世界上第一个通过实验发现了电现象和磁现象之间有联系的人 栏目链接 例1 双选 在做 奥斯特实验 时 下列操作中现象最明显的是 a 沿电流方向放置磁针 使磁针在导线的延长线上b 沿电流方向放置磁针 使磁针在导线的正下方c 导线沿南北方向放置在磁针的正上方d 导线沿东西方向放置在磁针的正上方 解析 考虑地磁场的作用 要想使磁针有明显转动 应使通电直导线南北放置 答案 bc 栏目链接 点评 把导线沿南北方向放置在处于静止状态的小磁针的正上方 通电时指针发生明显的偏转 是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向 故b c正确 a d错误 练习 1 物理实验都需要一定的控制条件 奥斯特做电流磁效应实验时就应排除地磁场对实验的影响 下列关于奥斯特实验的说法中正确的是 a 该实验必须在地球赤道上进行b 通电导线必须竖直放置c 通电直导线应该水平东西方向放置d 通电直导线可以水平南北方向放置 栏目链接 d 考点二磁场 磁场方向 所有与磁现象有关的相互作用 都是通过磁场发生的 可与电荷间的相互作用相类比 1 定义 磁体或电流周围存在着一种特殊物质 能够传递磁体与磁体之间 磁体和电流之间 电流和电流之间的相互作用 这种特殊的物质叫磁场 栏目链接 2 磁场的基本性质 对放入其中的磁极或电流产生力的作用 3 磁场的产生 1 永磁体周围存在磁场 2 电流周围存在磁场 电流的磁效应 4 磁场的方向 在磁场中的任一点 小磁针北极受力的方向规定为该点的磁场方向 5 电流之间的相互作用 同向电流互相吸引 反向电流互相排斥 栏目链接 考点三磁感线 1 定义 在磁场中画出一些曲线 使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致 这样的曲线就叫做磁感线 2 几种常见磁体的磁场 栏目链接 栏目链接 3 对磁感线的认识与理解 1 磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线 并不是客观存在于磁场中的真实曲线 2 磁感线的疏密表示磁场的强弱 磁感线较密的地方磁场较强 磁感线较疏的地方磁场较弱 3 磁感线不能相交 也不能相切 4 没有画磁感线的地方 并不表示那里就没有磁场存在 通过磁场中的任意一点总能而且只能画出一条磁感线 5 磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线 6 在通电螺线管的外部 磁感线的方向是从北极出 进入南极 在内部 磁感线的方向是从南极指向北极 栏目链接 4 磁感线与电场线的比较 练习 2 关于磁感线 以下说法正确的是 a 磁感线是磁场中客观存在的一些有方向的曲线b 磁感线都是封闭的曲线c 磁感线总是从磁铁的n极出发 终止于磁铁的s极d 磁感线上某点处的切线方向是小磁针静止时n极的指向 是通电导线在此处受力的方向 栏目链接 解析 磁感线是人们为了形象描绘磁场而引入的一种假想的线 选项a错 描绘磁场的磁感线是封闭的曲线 选项b正确 磁感线没有起点 也没有终点 选项c错 磁感线上某点处的切线方向是小磁针静止时n极的指向 但不是通电导线在此处受力的方向 选项d错 本题的正确答案是b 答案 b 栏目链接 练习 练习 3 关于磁场的方向 下列叙述中不正确的是 a 磁感线上每一点的切线方向b 磁场n极到s极的方向c 小磁针静止时北极所指的方向d 小磁针北极受力的方向 栏目链接 解析 磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或静止小磁针北极的指向 用磁感线表示则是磁感线的切线方向即为该点的磁场方向 答案 b 栏目链接 练习 考点四安培定则 用来确定通电导线周围磁场方向 1 电流与其周围的磁场方向 遵守右手螺旋定则即安培定则 2 电流之间的相互作用 同向电流互相吸引 反向电流互相排斥 3 几种常见磁场的区别 栏目链接 栏目链接 栏目链接 例2如下图甲所示 两根导线a b中电流大小相同 方向相反 则离两导线等距离的p点 磁场方向是怎样的 栏目链接 答案 由p点分别向a b作连线pa pb 然后过p点分别作pa pb的垂线 根据安培定则知这两条垂线pm pn就是两导线中电流在p点产生的磁感应强度的方向 两导线中的电流在p处产生的磁感应强度大小相同 然后按照矢量的合成法则就可知道合磁感应强度的方向垂直ab连线向上 如图乙所示 这也就是该处磁场的方向 栏目链接 练习 4 一束电子流沿水平面自西向东运动 在电子流的正上方一点p 由于电子运动产生的磁场方向为 a 竖直向上b 竖直向下c 水平向南d 水平向北 栏目链接 d 练习 5 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 a a b c均向左b a b c均向右c a向左 b向右 c向右d a向右 b向左 c向右 栏目链接 解析 首先搞清电流的方向 再根据安培定则判断 螺线管右侧相当于n极 左侧相当于s极 在外部磁感线由n极指向s极 在内部磁感线由s极指向n极 所以小磁针的n极a向左 b向右 c向右 故选c 答案 c 栏目链接 练习 考点五安培分子电流假说 1 安培分子电流假说的内容 安培认为 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 分子的两侧相当于两个磁极 见下图 栏目链接 2 安培假说对有关磁现象的解释 1 磁化 在外磁场的作用下 各个分子电流的取向变得一致 对外显示出磁性 2 退磁 在高温和强烈的撞击的情况下 各个分子电流的取向变得杂乱无章 分子电流的磁场相互抵消 对外显示出磁性 3 磁现象的电本质 磁铁的磁场和电流的磁场一样 都是由电荷的运动产生的 栏目链接 练习 6 将条形磁铁从中间切断分成两半 然后再拉开一小段距离 如右图所示 如果在其空隙处o点放置一个小磁针 小磁针的n极将 a 向左偏转b 向右偏转c 不会偏转d 向上或向下偏转 栏目链接 a 练习 7 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 a 分子电流消失b 分子电流取向变得