高中物理 3.3 几种常见的磁场课件 新人教版选修31.ppt

第三章磁场 第三讲几种常见的磁场 目标定位 几种常见的磁场 一 磁感线 切线磁感线 想一想 实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状 是否说明磁感线真实存在 答 磁感线并不真实存在 细铁屑在磁场里被磁化成 小磁针 受震动后会有规则排列 能显示磁感应强度的方向 无数个细铁屑连接在一起 好像磁感线显现出来一样 二 几种常见的磁场 1 直线电流的磁场 安培定则右拇指电流方向磁感线环绕的方向右手螺旋定则 2 环形电流的磁场 右手环形电流拇指轴线 3 通电螺线管的磁场 环形电流叠加内部条形磁铁北极 想一想 如果把一个小磁针放入通电螺线管的内部 静止时小磁针的n极将指向螺线管的哪一极呢 答 小磁针的n极指向通电螺线管的n极 预习导学 几种常见的磁场 三 安培分子电流假说 安培环形分子电流磁体磁极 想一想 没有磁性的铁棒在受到外界磁场作用时 两端对外界显示出较强的磁作用 形成了磁极 这怎么解释呢 答 铁棒在未被磁化时 内部分子电流的取向是杂乱无章的 它们的磁场互相抵消 对外不显磁性 当铁棒受到外界磁场作用时 分子电流的取向变得大致相同 两端对外界显示出较强的磁作用 形成磁极 这实际上就是磁化现象 四 匀强磁场 1 大小 方向2 平行直线 五 磁通量 1 垂直磁通量磁通2 bs磁通密度 预习导学 几种常见的磁场 一 对磁感线的深化理解 磁感线和电场线的比较 相同点 都是为了形象地描述场 而假想的曲线 都是疏密程度表示场的大小 切线方向表示场的方向 都不能相交 不同点 电场线起于正电荷 终止于负电荷 不闭合 但磁感线是闭合曲线 课堂讲义 几种常见的磁场 条形磁铁内部磁感线从s极到n极 外部从n极到s极 磁感线是为了形象地描述磁场而假设的一组有方向的闭合的曲线 实际上并不存在 叠加区域合磁场的方向具有唯一性 b 借题发挥磁场 电场是一种客观存在的特殊物质 磁感线 电场线虽是假想的曲线 但可形象地描述磁场 电场的强弱和方向 应注意两者的区别与关系 课堂讲义 几种常见的磁场 例1 关于磁场和磁感线的描述 下列说法中正确的是 a 磁感线总是从磁铁的n极出发 到s极终止的b 磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向 它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致c 磁感线可以用细铁屑来显示 因而是真实存在的d 两个磁场的的叠加区域 磁感线可能相交 二 几种常见的磁场分布 1 常见永磁体的磁场 如图3 3 2所示 2 三种常见的电流的磁场 课堂讲义 几种常见的磁场 例2 如图3 3 8所示 分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时n极的指向或磁感线方向 请画出对应的磁感线 标上方向 或电流方向 课堂讲义 几种常见的磁场 三 磁通量的理解 1 磁通量的计算 1 公式 bs 适用条件 匀强磁场 磁感线与平面垂直 2 当平面与磁场方向不垂直时 穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场b的方向的投影面积进行计算 即 bs 2 物理意义 穿过某一平面的磁感线条数 若磁感线沿相反方向穿过同一平面 则磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数 磁通量的代数和 温馨提示 磁通量的正 负既不表示大小 也不表示方向 它表示磁通量从某个面穿入还是穿出 若规定穿入为正 则穿出为负 反之亦然 课堂讲义 几种常见的磁场 例3 如图3所示 线圈平面与水平方向夹角 60 磁感线竖直向下 线圈平面面积s 0 4m2 匀强磁场磁感应强度b 0 6t 则穿过线圈的磁通量 为多少 方法一 把s投影到与b垂直的方向 则 b scos 0 6 0 4 cos60 wb 0 12wb 方法二 把b分解为平行于线圈平面的分量b 和垂直于线圈平面的分量b b 不穿过线圈 且b bcos 则 b s bcos s 0 6 0 4 cos60 wb 0 12wb 找准投影面积和有效磁感应强度是解题关键 课堂讲义 几种常见的磁场 四 安培分子电流假说的应用及意义 1 安培分子电流假说 安培认为 物质微粒内的分子电流使它们相当于一个个的小磁体 如图 2 当铁棒中分子电流的取向大致相同时 铁棒对外显磁性 如图甲 当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时 铁棒对外不显磁性 如图3乙 所以磁体在高温或受到猛烈撞击时 将会退磁 3 安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质 一切磁现象都是由电荷的运动产生的 课堂讲义 几种常见的磁场 甲 乙 在安培生活的年代这是无法做到的 根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的 不是凭空乱说 c 课堂讲义 几种常见的磁场 例4 2014 衡水高二检测 关于磁现象的电本质 安培提出了分子电流假说 他提出此假说的背景是 a 安培通过精密仪器观察到分子电流b 安培根据原子结构理论 进行严格推理得出的结论c 安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说d 安培凭空想出来的 1 下图表示磁场的磁感线 依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是 磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 ac 对磁感线的理解 对点练习 几种常见的磁场 bd 安培定则的理解和应用 对磁通量的理