湖南省新田县第一中学高中物理 3.3几种常见的磁场课件 新人教版选修31.ppt

几种常见的磁场 知识回顾 把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向 b f il 一 磁感线 目的 为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线 定义 在磁场中画出一系列有方向的闭合曲线 从n极出来到s极进去 且使曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向 也就是在该点放上小磁针 静止时n极的指向或n极的受力方向 特点 磁感线是不存在 不相交的闭合曲线 磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向 磁感线的疏密表示磁场的强弱 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 问 电场和磁场 磁感线和电场线它们有何相同和区别 1 磁场的方向 小磁针北极受力的方向 或小磁针静止时北极所指的方向 2 磁感线 1 为形象描述磁场而假想的曲线 实际不存在 2 疏密表示强弱 切线方向表示磁场方向 3 磁铁外部从n极到s极 内部从s极到n极 形成闭合曲线 4 不相交 二 几种常见磁场的磁感线分布 1 磁体的磁场 直线电流的磁感线 直线电流的磁感线方向用安培定则 也叫右手螺旋定则 来判定 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 图乙 图甲表示直线电流磁场的磁感线分布情况 2 电流磁场 若改变电流的方向 电流周围的磁感线的方向又如何呢 直线电流 右手螺旋定则 结论 用右手握住环行导线 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环行导线中心轴线上的磁感线方向 环形电流的磁场 例 一环形电流左侧突然放一条形磁铁 如图所示 试判断圆环的运动情况 通电螺线管的磁感线 通电螺线管的磁感线方向 也可用安培定则来判定 通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似 一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似 都是闭合的曲线 且在外部由n极指向s极 在内部由s极指向n极 如图为通电螺线管的纵剖面图 和 分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出 图中四个小磁针 涂黑的一端为n极 静止时的指向肯定画错的是 a ab bc cd d 课堂练习 ab 2 如图两环形电流用细线悬挂在天花板上 通以同向的电流那么它们会 a 保持静止b 相互吸引c 相互排斥d 无法判断 b 课堂练习 三 安培分子环流假说 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 四 匀强磁场 1 定义 如果磁场的某一区域里 磁感应强度的大小和方向处处相同 这个区域的磁场叫匀强磁场 2 产生方法 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 3 磁感线的特点 匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线 练习 例 如图为通电螺线管的纵剖面图 和 分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出 图中四个小磁针 涂黑的一端为n极 静止时的指向肯定画错的是 a ab bc cd d b 例2 通电螺线管形成的磁场 如图3所示为一通电螺线管 电流方向如箭头所示 在螺线管内部 一端 外侧分别放置同样的小磁针1 2 3 小磁针可以自由转动 在静止下来后 各小磁针的n极是在磁针的左端 还是右端 1 定义 适用条件 匀强磁场 s b 一般计算式 磁通量可理解为穿过一个面的磁感线的条数 如图 五 磁通量 2 定义式 bs bssin 或 bs 3 标量 单位 韦伯 wb 1wb 1tm2 4 磁通密度 由公式 bs知 磁通密度即为b 垂直磁场的单位面积上的磁通量 s称为磁通密度 思考1 哪些情况可以引起磁通量的变化 思考2 如上图 若磁感应强度为b 面积为s 则以cd为轴转过900 磁通量变化量为多少 转过1800磁通量变化量是多少 转过3600磁通量变化量为多少 一个200匝 面积20cm2的圆线圈 放在匀强磁场中 磁场方向与线圈平面成300角 磁感应强度在0 05s内由0 1t增加到0 5t 在此过程中穿过线圈的磁通量变化是 磁通量的变化率是 特点 磁感线是不存在 不相交 磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向 磁感线的疏密表示磁场的强弱