3.1 磁场 磁现象 磁感线.doc

3.1 磁现象和磁场1了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。2知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。3知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。重点：电流的磁效应和磁场概念的形成难点：磁现象的应用1磁现象 磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体，磁体中磁性最强的区域叫磁极。2电流的磁效应 磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（与电荷类比）电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。3磁场磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。. 磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。4磁性的地球 地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场-地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。 宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。5.磁场的方向：规定在磁场中的任一点小磁针N极受力方向，即小磁针在该点静止时N极所指的方向为该点的磁场方向。6磁感线（1）磁感线的定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。（2）特点： A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小【注意】磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。7几种常见的磁场直线电流周围的磁场用安培定则（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.环形电流的磁场用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和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.通电螺线管的磁场.用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极（螺线管内部磁感线的方向）.电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：磁场的有无可由通断电来控制；磁场的极性可以由电流方向变换；磁场的强弱可由电流的大小来控制。8安培分子电流假说（1）安培分子电流假说（P92）对分子电流，结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则，以便学生更容易理解“它的两侧相当于两个磁极”，这句话；并应强调“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”，以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。（2）安培假说能够解释的一些问题 可以用回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验，加深学生的印象。举生活中的例子说明，比如磁卡不能与磁铁放在一起等等。【说明】“假说”，是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。在物理定律和理论的建立过程中，“假说”，常常起着很重要的作用，它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下，经过思维发展而产生出来的。（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9匀强磁场：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。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。 1首先发现电流产生磁场的科学家是( )（A）牛顿 （B）阿基米德 （C）奥斯特 （D）伏特图3-1-10 2如图3-1-10所示, 一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时, 磁针的S极向纸内偏转, 这一带电粒子束可能是( )(A) 向右飞行的正离子束 (B) 向左飞行的正离子束(C) 向右飞行的负离子束 (D) 向左飞行的负离子束3关于磁感线的概念和性质，以下说法中正确的是( )(A)磁感线上各点的切线方向就是小磁针静止时北极的指向(B)磁场中任意两条磁感线有可能相交(C)铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是实际存在的磁感线(D)磁感线总是从磁体的N极发出终止于磁体的S极4在图3-1-11中，已知下列各图中的电流方向，请画出相应的磁力线。图3-1-115不接触的磁体间的相互作用力，是通过 而发生的，发现电流磁效应的实验是由物理学家 完成的。6如图3-1-12所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针的_极。若将小磁针放到螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相_（填“同”或“反”）。7如图3-1-13所示通电螺线管，试标出它的N、S极.并在A(螺线管内部一点)，B，C，D四点上各画一小磁针，标出当它们平衡时，N极的指向。图3-1-15图3-1-14图3-1-138如图3-1-14所示，一个电子做顺时针方向的圆周运动。请标出圆心处产生的磁场方向及小磁针南极的转动方向。图3-1-129地球是一个大磁体：（1）试在图3-1-15画出地球磁场的磁感线大致分布图，不考虑磁偏角（即认为磁轴和地轴重合）（2）19世纪20年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是（注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）( )（A）由西向东垂直磁午线 （B）由东向西垂直磁子午线（C）由南向北沿磁子午线 （D）由赤道向两极沿磁子午线方向一、 磁现象和磁场1、C 2、BC 3、A 4、略 5、磁场，奥斯特 6、N、同 7、略8、略9、（1）略（2）B 10、不同成分矿物质的不同磁性以及磁性强弱的差别，用磁铁吸引这些物质，那么它们所受到的吸引力就有所区别，就可以将他们分开来。例1、在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处都通有相同电流的 两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图3-3-3所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为 . 方向为 .若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为 ，方向为 .例2、一根软铁棒被磁化是因为 A软铁棒中产生了分子电流B软铁棒中分子电流取向杂乱无章C软铁棒中分子电流消失了D软铁棒中分子电流取向变得大致相同拓展： 分子电流起源于原子核外的电子绕原子核运动而形成的环电流，因而任何材料中都存在分子电流，没有外加磁场时，由于热运动的缘故，分子电流取向是杂乱无章的，有了外加磁场，分子电流取向变得大致一致，从而使软铁产生了磁性1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软铁被磁化产生磁性2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分子电流的取向变得大致相同 C分子电流的取向变得杂乱 D分子电流的强度减弱图3-3-43图3-3-4是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下面说法正确的是 (A)两棒均显磁性 (B)两棒均不显磁性(C)甲棒不显磁性，乙棒显磁性 (D)甲棒显磁性，乙棒不显磁性图3-3-76如图3-3-7所示,两根平行的直导线,通以大小相等、方向相反的电流，下列说法中正确的是【 】 (A)两根导线之间不存在磁场 (B)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向里图3-3-8(C)两根导线之外不存在磁场 (D)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向外8在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线，电流方向如图3-3-8所示，各导线的电流大小相等，、4个区域的面积相等，则垂直纸面指向纸内磁通量最大的区域是_，垂直纸面指向纸外磁通量最大的区域是_【例1】关于磁现象的电本质，下列说法中错误的是（ ）A、磁体随温度升高磁性增强 B、安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质C、所有磁现象的本质都可归结为电荷的运动 D、一根软铁不显磁性，是因为分子电流取向杂乱无章1、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（ ）A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C、磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷 D、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向2、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（ ）A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向 B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行 D、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量3、一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方有一点P，由于电子运动产生的磁场在P点的方向为A、竖直向上 B、竖起向下 C、水平向南 D、水平向北4、安培分子电流假说可用来解释（ ）A、运动电荷受磁场力作用的原因 B、两通电导体有相互作用的原因C、永久磁铁具有磁性的原因 D、软铁棒被磁化的现象5、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6、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产 生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（ ）A、区域 B、区域 C、区域 D、区域二、填空题：7、如图所示，一面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中， 这时穿过线圈的磁通量为 Wb，当线圈以ab为轴从图中位置转过60的瞬间，穿过线圈的磁通量为 。8、如图所示S1与S2分别是半径为r1和r2的同心圆环，磁感应强度为B的匀强磁场方向与环面 垂直，范围以S1为边界，则穿过环S1的磁通量为 ，穿过环S2的磁通量为 。9、大致画出图中各电流的磁场磁感线的分布情况10、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应的磁场的电流方向三、计算题：11、一球冠处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，若球冠的底面大圆半径为r，磁场方向与球冠方向与球冠底面垂直，则穿过整个球冠的磁通量是多少？ 12、一个面积是402的导线框，垂直地放在匀强磁场中，穿过它的磁通量为0.8Wb，则匀强磁场的磁感应强度多大？若放入一个面积为1002的导线框于该磁场中，并使线框的平面与磁场方向成30角，则穿过该线框的磁通量多大 【能力提升】1、如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是（ ）A、两棒均显磁性 B、两棒均不显磁性C、甲棒不显磁性，乙棒显磁性 D、甲棒显磁性，乙棒不显磁性2、关于磁通量，下列说法中正确的是（ ）A、穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零B、穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大C、匝数为n的线圈放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈面积为S，且与磁感线垂直，则穿过该线圈的磁通量为BSD、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量3、下列关于磁通量和磁感应强度的说法中，正确的是（ ）A、穿过某一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大B、穿过任何一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大C、穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数等于磁感应强度D、当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必定为零4、有一个圆形线框面积为S，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，为使通过此线框的磁通量最大，线框应如何放置？磁通量的最大值是多少？为使通过此线框的