湖南省长沙市高中物理 第三章 磁场 3.3 几种常见的磁场课件 新人教版选修31.ppt

第三节几种常见的磁场 复习回顾 1 为描述磁场的强弱和方向 我们引入了什么物理量 复习回顾 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 一 磁感线 问题 磁场中各点的磁场方向如何判定呢 一 磁感线 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 问题 磁场中各点的磁场方向如何判定呢 一 磁感线 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 问题 磁场中各点的磁场方向如何判定呢 一 磁感线 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向 一 磁感线 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向 1 定义 磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线 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 一 磁感线 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向 1 定义 磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线 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 2 几种常见的磁场 2 几种常见的磁场 1 条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线 外部从n到s 内部从s到n形成闭合曲线 2 几种常见的磁场 1 条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线 条形磁铁 蹄形磁铁 直线电流 环形电流 通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点 它们遵循什么定则呢 直线电流 环形电流 通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点 它们遵循什么定则呢 安培定则 直线电流 环形电流 通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点 2 直线电流的磁场的磁感线 2 直线电流的磁场的磁感线 安培定则 1 右手握住导线 让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致 弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向 右手螺旋定则 3 环形电流的磁场的磁感线 3 环形电流的磁场的磁感线 安培定则 2 让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致 伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向 3 环形电流的磁场的磁感线 安培定则 2 让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致 伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向 3 环形电流的磁场的磁感线 安培定则 2 让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致 伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向 4 通电螺线管的磁场的磁感线 4 通电螺线管的磁场的磁感线 通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加 所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场 这时 拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向 4 通电螺线管的磁场的磁感线 通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加 所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场 这时 拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向 3 磁感线的特点 3 磁感线的特点 1 磁感线是假想的 不是真实的 3 磁感线的特点 1 磁感线是假想的 不是真实的 2 磁感线是闭合曲线 在磁体的外部磁感线由n极发出 回到s极 在磁体的内部磁感线则由s极指向n极 3 磁感线的特点 1 磁感线是假想的 不是真实的 2 磁感线是闭合曲线 在磁体的外部磁感线由n极发出 回到s极 在磁体的内部磁感线则由s极指向n极 3 磁感线不能相交或相切 3 磁感线的特点 1 磁感线是假想的 不是真实的 2 磁感线是闭合曲线 在磁体的外部磁感线由n极发出 回到s极 在磁体的内部磁感线则由s极指向n极 4 磁感线的疏密表示磁场的强弱 3 磁感线不能相交或相切 5 磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向 1 如图所示 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方 并与磁针指向平行 能使小磁针的n极转向读者 那么这束带电粒子可能是 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 1 如图所示 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方 并与磁针指向平行 能使小磁针的n极转向读者 那么这束带电粒子可能是 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 bc 2 如图所示 在三维直角坐标系中 若一束电子沿y轴正向运动 则由此产生的在z轴上a点和x轴上b点的磁场方向是 a a点磁场沿x轴正方向 b点磁场沿z轴负方向b a点磁场沿x轴负方向 b点磁场沿z轴正方向c a点磁场沿z轴正方向 b点磁场沿x轴负方向d a点磁场沿x轴正方向 b点磁场沿z轴正方向 2 如图所示 在三维直角坐标系中 若一束电子沿y轴正向运动 则由此产生的在z轴上a点和x轴上b点的磁场方向是 a a点磁场沿x轴正方向 b点磁场沿z轴负方向b a点磁场沿x轴负方向 b点磁场沿z轴正方向c a点磁场沿z轴正方向 b点磁场沿x轴负方向d a点磁场沿x轴正方向 b点磁场沿z轴正方向 a 3 如图 当电流通过线圈时 磁针a的n极指向哪里 磁针b的n极指向哪里 3 如图 当电流通过线圈时 磁针a的n极指向哪里 磁针b的n极指向哪里 磁针a的n极指向外 3 如图 当电流通过线圈时 磁针a的n极指向哪里 磁针b的n极指向哪里 磁针a的n极指向外 磁针b的n极指向里 4 如图所示 a b c三枚小磁针分别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 4 如图所示 a b c三枚小磁针分别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 c 磁体为什么会有磁性 磁体为什么会有磁性 法国学者安培提出了著名的分子电流假说 磁体为什么会有磁性 法国学者安培提出了著名的分子电流假说 4 安培分子电流假说 在原子 分子等物质微粒的内部 存在着一种电流 分子电流 分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体 它的两侧相当于两个磁极 4 安培分子电流假说 磁体为什么会有磁性 法国学者安培提出了著名的分子电流假说 在原子 分子等物质微粒的内部 存在着一种电流 分子电流 分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体 它的两侧相当于两个磁极 利用安培的假说解释一些磁现象 利用安培的假说解释一些磁现象 利用安培的假说解释一些磁现象 利用安培的假说解释一些磁现象 n s n s 利用安培的假说解释一些磁现象 安培分子电流假说意义 安培分子电流假说意义 1 成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象 安培分子电流假说意义 1 成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象 2 安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系 3 安培的分子电流假说揭示了磁性的起源 认识到磁体的磁场和电流的磁场一样 都是由运动的电荷产生的 关于磁现象的电本质 下列说法中正确的是 a 磁与电紧密联系 有磁必有电 有电必有磁b 不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动c 永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的d 根据安培假说可知 磁体内分子电流总是存在的 因此任何磁体都不会失去磁性 关于磁现象的电本质 下列说法中正确的是 a 磁与电紧密联系 有磁必有电 有电必有磁b 不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动c 永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的d 根据安培假说可知 磁体内分子电流总是存在的 因此任何磁体都不会失去磁性 b 一根软铁棒在磁场中被磁化 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变得杂乱无章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 一根软铁棒在磁场中被磁化 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变得杂乱无章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 d 5 匀强磁场 5 匀强磁场 磁场强弱 方向处处相同的磁场 5 匀强磁场 磁场强弱 方向处处相同的磁场 磁感线分布特点 匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线 常见的匀强磁场 常见的匀强磁场 1 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 常见的匀强磁场 1 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 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 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 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 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 在某一磁场中放了两个小磁针 发现这两个小磁针仅在磁场力的作用下成如图所示的平行反向 则该磁场可能由下列哪些来产生 a 条形磁铁b 两个靠得很近的异名磁极间存在的磁场c 通电直导线d 通电螺线管 acd a 一定通有由a到b的电流b 一定通有由b到a的电c 可能没有电流流过d 可能通有由a到b的电流 长直螺线管内有一个可自由转动的小磁针 静止时如图所示 则螺线管中 a 一定通有由a到b的电流b 一定通有由b到a的电c 可能没有电流流过d 可能通有由a到b的电流 长直螺线管内有一个可自由转动的小磁针 静止时如图所示 则螺线管中 cd 如图所示 弹簧秤下挂一条形磁棒 其中条形磁棒n极的一部分位于未通电的螺线管内 下列说法正确的是 a 若将a接电源正极 b接负极 弹簧秤的示数将减小b 若将a接电源正极 b接负极 弹簧秤的示数将增大c 若将b接电源正极 a接负极 弹簧秤的示数将增大d 若将b接电源正极 a接负极 弹簧秤的示数将减小 如图所示 弹簧秤下挂一条形磁棒 其中条形磁棒n极的一部分位于未通电的螺线管内 下列说法正确的是 a 若将a接电源正极 b接负极 弹簧秤的示数将减小b 若将a接电源正极 b接负极 弹簧秤的示数将增大c 若将b接电源正极 a接负极 弹簧秤的示数将增大d 若将b接电源正极 a接负极 弹簧秤的示数将减小 ac 在图中 已知磁场的方向 试画出产生相应磁场的电流方向 在图中 已知磁场的方向 试画出产生相应磁场的电流方向 在图中 已知磁场的方向 试画出产生相应磁场的电流方向 在图中 已知磁场的方向 试画出产生相应磁场的电流方向 x 在图中 已知磁场的方向 试画出产生相应磁场的电流方向 x 在图中 已知磁场的方向 试画出产生相应磁场的电流方向 x 假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的 你认为地球带有何种电荷 带负电荷 假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的 你认为地球带有何种电荷 6 磁通量 6 磁通量 定义 6 磁通量 定义 在磁感应强度为b的匀强磁场当中 有一个与磁场方向垂直的平面s b和s的乘积叫做穿过这个面积的磁通量 公式 6 磁通量 定义 在磁感应强度为b的匀强磁场当中 有一个与磁场方向垂直的平面s b和s的乘积叫做穿过这个面积的磁通量 公式 bs 6 磁通量 定义 公式 bs 单位 韦伯符号 wb1wb 1t m2 在磁感应强度为b的匀强磁场当中 有一个与磁场方向垂直的平面s b和s的乘积叫做穿过这个面积的磁通量 对公式的理解 对公式的理解 1 b是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度 对公式的理解 1 b是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度 对公式的理解 1 b是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度 2 公式只适用于s b 若s与b不垂直 则s为垂直与磁场方向的投影面积 对公式的理解 1 b是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度 2 公式只适用于s b 若s与b不垂直 则s为垂直与磁场方向的投影面积 对公式的理解 1 b是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度 2 公式只适用于s b 若s与b不垂直 则s为垂直与磁场方向的投影面积 当磁场b s垂直 磁通量最大 bs 对公式的理解 1 b是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度 2 公式只适用于s b 若s与b不垂直 则s为垂直与磁场方向的投影面积 当磁场b s垂直 磁通量最大 bs 当磁场b与面积s不垂直 bs 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 环面与磁场平行时 穿过环面的磁通量是 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 环面与磁场平行时 穿过环面的磁通量是 0 2wb 如图 线圈平面与水平方向成 角 磁感应线竖直向下 设匀强磁场的磁感应强度为b 线圈面积为s 则 如图 线圈平面与水平方向成 角 磁感应线竖直向下 设匀强磁场的磁感应强度为b 线圈面积为s 则 bscos 某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3 0 l0 5t 竖直分量是4 0 10 5t 则地磁场磁感应强度的大小为 方向为 在水平面上 面积为5m2的范围内 地磁场的磁通量为 wb 某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3 0 l0 5t 竖直分量是4 0 10 5t 则地磁场磁感应强度的大小为 方向为 在水平面上 面积为5m2的范围内 地磁场的磁通量为 wb 5 0 l0 5t 某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3 0 l0 5t 竖直分量是4 0 10 5t 则地磁场磁感应强度的大小为 方向为 在水平面上 面积为5m2的范围内 地磁场的磁通量为 wb 5 0 l0 5t 与竖直方向成37 斜向下 或斜向上 某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3 0 l0 5t 竖直分量是4 0 10 5t 则地磁场磁感应强度的大小为 方向为 在水平面上 面积为5m2的范围内 地磁场的磁通量为 wb 5 0 l0 5t 与竖直方向成37 斜向下 或斜向上 2 0 10 4 对公式的理解 对公式的理解 3 是标量 但有方向 若取某方向穿入平面的磁通量为正 则反方向穿入该平面的磁通量为负 对公式的理解 3 是标量 但有方向 若取某方向穿入平面的磁通量为正 则反方向穿入该平面的磁通量为负 4 磁通量的意义可以用磁感线形象的说明 4 磁通量的意义可以用磁感线形象的说明 3 是标量 但有方向 若取某方向穿入平面的磁通量为正 则反方向穿入该平面的磁通量为负 5 过一个平面若有方向相反的两个磁通量 这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和 即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通 对公式的理解 如图所示 两个同心放置的共面金属圆环a和b 一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直 则穿过两环的磁通量 a和 b大小关系为 a 均向上 a bb 均向下 a c 均向上 a bd 均向下 无法比较 6 磁通量的变化 磁通量变化 2 1是某两个时刻穿过某个平面s的磁通量之差 即 取决于末状态的磁通量 2与初状态磁通量 1的代数差 6 磁通量的变化 磁通量的变化一般有三种形式1 b不变 有效面积s变化2 b变化 s不变3 b和s同时变化 磁通量变化 2 1是某两个时刻穿过某个平面s的磁通量之差 即 取决于末状态的磁通量 2与初状态磁通量 1的代数差 如图所示 一矩形线框 从 abcd位置移动到a b c d 位置的过程中 关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是 线框平行于纸面移动 a 一直增加b 一直减少c 先增加后减少d 先增加 再减少直到零 然后再增加 然后再减少 如图所示 一矩形线框 从 abcd位置移动到a b c d 位置的过程中 关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是 线框平行于纸面移动 a 一直增加b 一直减少c 先增加后减少d 先增加 再减少直到零 然后再增加 然后再减少 d 如图所示 框架面积为s 框架平面与磁感应强度为b的匀强磁场方向垂直 则穿过平面的磁通量为 若使框架绕00 转过60度角则穿过线框平面的磁通量为 若从初始位置转过90度角 则穿过线框平面的磁通量为 若从初始位置转过180度角 则穿过线框平面的磁通量变化为 如图所示 框架面积为s 框架平面与磁感应强度为b的匀强磁场方向垂直 则穿过平面的磁通量为 若使框架绕00 转过60度角则穿过线框平面的磁通量为 若从初始位置转过90度角 则穿过线框平面的磁通量为 若从初始位置转过180度角 则穿过线框平面的磁通量变化为 bs 如图所示 框架面积为s 框架平面与磁感应强度为