高中物理 3.2认识磁场课件 粤教版选修31.ppt

第二节认识磁场 知识解惑 知识点一电流的磁效应 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 尝试应用1 多选 在做 奥斯特实验 时 下列操作中现象最明显的是 bc 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 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 知识点二磁场 磁场的方向 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 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 尝试应用2 关于磁场的方向 下列叙述中不正确的是 b 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 知识点三磁感线 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 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来 进入南极 在内部 磁感线的方向是从南极指向北极 4 磁感线与电场线的比较 尝试应用3 关于磁感线 以下说法正确的是 b 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错误 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错误 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错误 本题的正确答案是b选项 知识点四安培定律 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 续上表 尝试应用4 如右图所示 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 解析 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 答案 见解析 知识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 见右图 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 尝试应用5 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 c a 分子电流消失b 分子电流取向变得大致相同c 分子电流取向变得杂乱d 分子电流减弱 解析 根据安培的分子电流假说 当分子电流取向变得大致相同时 对外显示磁性 当温度升高或者受到敲击时 分子运动加剧 分子电流变得紊乱无序 对外不显示磁性 点评 安培的分子电流假说不仅解决了磁现象的电本质问题 同时对我们在生活生产中也很有指导作用 让我们知道了如何充磁 如何退磁 典型问题精释 题型一对磁场 磁感线的认识和理解 例1 2014 杨浦区一模 关于磁感线的概念 下列说法中正确的是 a 磁感线是磁场中客观存在 肉眼看不见的曲线b 磁感线总是从磁体的n极指向磁体的s极c 磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致d 两个磁场叠加的区域 磁感线就有可能相交 解析 a项 磁感线是磁场中假想的曲线 而磁场却是客观存在的且肉眼看不见 故a项错误 b项 磁感线从磁体外部的n极指向磁体的s极 而磁体内部是s极指向磁体的n极 故b项错误 c项 磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致 故c正确 d项 两个磁场叠加的区域 磁感线不可能相交 故d项错误 答案 c 变式训练1 通电直导线周围的磁场 其磁场线分布和方向用图中哪个图表示最合适 a 解析 通电直导线周围磁场的磁场线是以导线每一点为圆心的一组同心圆 又由安培定则判断出来 电流向外 磁感线沿逆时针方向 故选a项 题型二安培定则的应用 例2 2014 江门模拟 如图所示 带负电的金属环绕轴oo 以角速度 匀速旋转 在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是 a n极竖直向上b n极竖直向下c n极沿轴线向左d n极沿轴线向右 解析 带负电金属环 如图所示的旋转 则金属环的电流方向与旋转方向相反 再由右手螺旋定则可知磁极的方向 左端n极 右端s极 因此小磁针n极沿轴线向左 故c项正确 abd错误 答案 c