高中物理 第3章 第3节 几种常见的磁场课件 新人教版选修31.ppt

第三章磁场 第三节几种常见的磁场 本节介绍几种常见的磁场 磁场方向的知识与初中内容相同 可以提出问题 让学生通过回忆得出结论 高中对磁感线的方向讲得更准确 明确指出 在这些曲线上 每一点的切线方向表示该点的磁场方向 磁场存在于整个空间 磁感线也分布在整个空间 教材仅给出了平面图 教学中可用动画等方式给出磁感线不同形式的分布图 发挥学生的空间想象力 使他们对磁场的分布有一个更完整的认识 同时磁通量概念的建立也是一个难点 讲解时 要引入磁感线来帮助学生理解和掌握 1 知道什么是磁感线 知道5种典型磁场的磁感线分布情况 2 会用安培定则判断直线电流 环形电流和通电螺线管的磁场方向 3 知道安培分子电流假说是如何提出的 会利用安培假说解释有关的现象 4 知道磁通量定义 知道 bs的适用条件 会用这一公式进行计算 重点 会用安培定则判断磁感线方向 理解安培分子电流假说难点 安培定则的灵活应用和磁通量的计算 为描述磁场的强弱和方向 我们引入了磁感应强度b这个物理量 在电场的学习中 我们引入电场线描述电场的分布特点 在描述磁场的强弱和方向时 我们是否可以引入磁感线呢 1 为描述磁场的强弱和方向 我们引入了什么物理量 磁感应强度b 3 电场线可以形象的描述电场强度e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 将一个小磁针放在磁场中某一点 小磁针静止时 北极n所指的方向 就是该点的磁场方向 2 磁场中各点的磁场方向如何判定呢 1 定义 磁场中画出一系列有方向的闭合曲线 且使曲线上每一点的切线方向与该点的磁场方向一致 注 磁感线是 人为引入 的对磁场形象的描述 实际上并不存在 在磁体外部 n极 s极 在磁体内部s极 n极 一 磁感线 6 1 磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向 2 磁感线的疏密可以反映磁场的强弱 在没画磁感线的地方 并不表示没有磁场存在 3 磁感线都是闭合曲线 在磁体外 磁感线都是由n极出发 进入s极 在磁体内部 磁感线由s极指向n极 4 任何两条磁感线都不相交 2 磁感线特点 例1 磁场中某区域的磁感线如图所示 则 a a b两处的磁感应强度的大小不等 ba bbb a b两处的磁感应强度的大小不等 ba bbc 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小d a处没有磁感线 所以磁感应强度为零 b c 1 下列关于磁感线的叙述 正确的是 a 磁感线是真实存在的 细铁屑撒在磁铁附近 我们看到的就是磁感线b 磁感线始于n极 终于s极c 磁感线和电场线一样 不能相交d 沿磁感线方向磁场减弱 电场和磁场 磁感线和电场线它们有何相同和区别 磁场的磁感线分布是三维的 立体的 二 几种常见磁场 1 磁体的磁场 2 地球的磁场 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 也叫右手螺旋定则 3 直线电流周围磁场 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 例2 画出如图直线电流的磁场的立体图 俯视图 侧视图 4 环形电流周围磁场 安培定则 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致 伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向 环形电流的磁场可等效为小磁针或条形磁铁 5 通电螺旋管周围磁场 安培定则 用右手握住螺旋管 让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致 大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向 三种常用的电流磁场 例3 如图所示 环形导线周围有三只小磁针a b c 闭合开关s后 三只小磁针n极的偏转方向是 a 全向里b 全向外c a向里 b c向外d a c向外 b向里 d 三 匀强磁场 1 定义 磁场强弱 方向处处相同的磁场 2 磁感线分布特点 一些间隔相同的平行直线 3 常见的匀强磁场 1 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 2 通电螺线管内部的磁场 3 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 例4 下列各图中 分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针n极的指向或磁感线方向 请画出对应的磁感线 标上方向 或电流方向 磁铁接触或者靠近铁棒可以使铁棒磁化 使铁棒也具有磁性 从微观角度我们来认识下 3 磁现象的电本质 磁铁和电流的磁场 本质上都是运动电荷产生的 四 安培分子环流假说 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 分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的 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 例5 利用安培分子电流假说 可以解释下列哪些现象 a 永久磁铁的磁场b 直线电流的磁场c 环形电流的磁场d 软铁被磁化产生的磁场 ad 五 磁通量 1 定义 磁感应强度b与垂直磁场方向面积s的乘积 2 物理意义 表示穿过某一面积的磁感线条数 3 磁通密度 垂直穿过单位面积的磁感线条数 bscos 标量 b s 单位 wb1wb 1t m2 1v s 1kg m2 a s2 b s 1 哪些情况可以引起磁通量的变化 2 如图 若磁感应强度为b 面积为s 则以cd为轴转过90 磁通量变化量为多少 转过180磁通量变化量是多少 转过360磁通量变化量为多少 b改变 s 改变 或者b和s 都改变 bs2bs0 几种常见的磁场 磁感线 为了形象地研究磁场的强弱和方向而人为假想的曲线 它能反映磁场的某些特性 磁体 条形磁铁 蹄形磁铁 电流 运动电荷 直线电流环形电流螺线管 磁感线方向的判定 安培定则 磁场的方向 小磁针n极受力方向 过某点磁感线的切线方向 磁感线的概念及常见磁体 电流的磁感线安培分子电流假说及其应用 磁通量的概念 磁通量的计算 b s 磁感应强度 磁场的产生 磁通量 1 将小磁针分别放入a b c处时 请指出小磁针n极的指向 垂直纸面向里 a 平行螺线管向右b 平行螺线管向左c 平行螺线管向左 2 如图所示 水平直导线ab通有向右的电流i 置于导线正下方的小磁针s极将 a 向纸外偏转b 向纸内偏转c 在纸面内顺时针转过90 d 不动 a 3 面积s 0 5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度b 0 4t的匀强磁场中 当磁场与环面垂直时 穿过环面的磁通量是 当金属圆环转过90 环