高中物理 第3章 磁场 3 几种常见的磁澄件 新人教版选修31.ppt

第三章 磁场 3几种常见的磁场 磁场是一种特殊的物质 不能为人们所看见 英国科学家法拉第在对磁场的描述方面表现出很强的想像力 为了 看见 磁场 法拉第在纸板上均匀洒满细小的铁屑 在其下放置磁铁 然后轻敲纸板 磁化后的铁屑在磁力的作用下就清清楚楚地呈现出 磁感线 来 知识自主梳理 1 定义如果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 的方向一致 这样的曲线就叫做磁感线 2 特点 1 磁感线是闭合曲线 2 磁感线的疏密程度表示磁场 磁场强的地方磁感 磁场弱的地方磁感 磁感线 知识点1 磁感应强度 强弱 线密 线疏 1 通电直导线周围磁场用右手握住导线 让伸直的大拇指所指的方向跟 的方向一致 那么 所指的方向就是磁感线的环绕方向 如图 知识点2 安培定则 用来确定通电导线周围磁场方向 电流 弯曲的四指 2 环形电流产生的磁场让右手弯曲的四指和 的方向一致 那么 伸直的大拇指所指的方向就是 的磁感线的方向 如图 环形电流 环形导线中心轴线上 3 通电螺线管产生的磁场用右手握住螺线管 让弯曲的四指所指的方向跟 的方向一致 大拇指所指的方向就是 的方向 因通电螺线管产生的磁场类似于条形磁铁 所以大拇指所指的方向也可以说成通电螺线管磁场的 如图 电流 螺线管内部磁感线 北极 n极 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 分子电流 分子电流使每个物质微粒都成为 分子的两侧相当于两个磁极 见右图 知识点3 安培分子电流假说 环形电流 微小的磁体 2 安培假说对有关磁现象的解释 磁化现象 磁体的退磁 磁现象的电本质 磁铁的磁场和电流的磁场 都是由电荷的 产生的 一样 运动 1 定义磁感应强度的 处处相同的磁场 2 磁感线特点匀强磁场的磁感线是一些 直线 知识点4 匀强磁场 大小 方向 间隔相同的平行 1 定义匀强磁场磁感应强度b和与磁场方向 的平面面积s的乘积 即 2 单位 简称韦 符号 1 1t m2 知识点5 磁通量 垂直 bs 韦伯 wb wb 磁通密度 标 重点难点突破 1 磁感线的特点 1 为形象描述磁场而引入的假想曲线 实际并不存在 2 磁感线的疏密表示磁场的强弱 磁感线在某点的切线方向表示磁场的方向 3 磁感线的方向在磁体外部从n极指向s极 磁体内部从s极指向n极 即磁感线是闭合的曲线 它不相交 不相切 也不中断 一 对磁感线的认识与理解 2 磁感线与电场线的比较 特别提醒 1 在没画磁感线的地方 并不表示没有磁场存在 2 若多个磁体或电流的磁场在空间某区域叠加 磁感线描述的是叠加后的磁场的磁感线分布情况 不能认为该区域有多条磁感线相交 解析 不为零 磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线 用磁感线描述磁场时 磁感线稀疏的地方磁感应强度小 磁感线密集的地方磁感应强度大 但是磁场中没画磁感线的地方磁感应强度不一定为零 1 常见永磁体的磁场 如图 二 几种常见的磁场磁感线的分布特点 特别提醒 1 应用安培定则判定直线电流时 四指所指的是导线之外磁场的方向 判定环形电流和通电螺线管时拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向 2 环形电流相当于小磁针 通电螺线管相当于条形磁铁 其外部的磁感线是由n极指向s极 内部是由s极指向n极 解析 不相同 在判定通电直导线磁感线的方向时 大拇指指向电流的方向 四指指向磁感线的方向 在判定通电螺线管磁感线的方向时 四指指向电流的环绕方向 大拇指指向螺线管内部磁感线的方向 三 对磁通量的进一步理解 考点题型设计 题型1对磁场和磁感线的理解 ab 解析 磁场是一种特殊物质 磁极 电流间发生的作用都是通过磁场发生的 选项a正确 磁感线是为了形象地描述磁场而假想的线 不是真实存在的 选项d错误 磁感线的切线方向表示磁场的方向 磁感线的疏密表示磁场的强弱 选项b正确 磁感线是闭合曲线 在磁体外部由n极指向s极 在磁体内部由s极指向n极 选项c错误 点评 用磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向 它是一种理想化模型 并不是真实存在的 由于磁体的n极和s极是密不可分的 所以磁感线总是闭合的曲线 解析 磁感线的疏密表示磁场的强弱 由此可判a错b对 磁感线是闭合的曲线 在磁铁外部是从n极到s极 内部是从s极到n极 故c错 磁感线是为研究问题方便而假想的线 实际并不存在 故d错 b 题型2安培定则的应用 bcd 解析 导线的电流方向为顺时针 根据小磁针静止时n极的指向即为磁场的方向判定 由右手螺旋定则可知 通电螺线管左端为n极 右端为s极 螺线管的内部磁场由右指向左 外部由左到右 则有a磁针方向错误 b磁针方向正确 故a错误 b正确 而对于u形螺线管左端相当于s极 右端相当于n极 故c磁针的方向正确 对于环形导线 左端相当于s极 右端相当于n极 因此d磁针方向正确 故d正确 故选bcd 题型3对磁通量的理解 c 解析 通电导线mn周围的磁场并非匀强磁场 靠近mn处的磁场强些 磁感线密一些 远离mn处的磁感线疏一些 当线框在 位置时 穿过平面的磁通量为 当线框平移到 位置时 磁通量为 则磁通量的变化量为 1 当线框翻转到 位置时 磁感线相当于从 反面 穿过平面 则磁通量为 则磁通量的变化量是 2 所以 1 2 解析 穿过圆的直径ab内侧的磁通量和穿过ab外侧的磁通量方向相反 由对称性可知两部分的磁通量大小相等 故整个圆中合磁通量为0 当ef竖直向上平移时 两部分的磁通量依然大小相等 一正一负 合磁通量始终为零 c 易错案例剖析 b 易错分析 本题易误选b 原因在于只关注条形磁铁外部的磁场 而忽略了条形磁铁内部的磁场 正确解答 分别画出穿过a b环的磁感线的分布如图所示 磁铁内的磁感线条数与其外部磁感线条数相等 通过a b环的磁感线条数应该这样粗略计算 用磁