高考物理 核心要点突破系列 第15章第一节《磁场　磁感线》课件 新人教版选修31.ppt

第一节磁场磁感线 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第一节 课前自主学案 目标概览 目标概览 学习目标 1 了解磁场的产生和磁现象 2 理解磁场的方向性 知道用磁感线反映磁场的方向 3 能用安培定则熟练地判定电流磁场的方向 4 掌握常见的几种磁场的磁感线分布情况 重点难点 1 理解磁场的基本性质 力的作用和方向性 2 掌握安培定则及几种常见磁场的磁感线分布 课前自主学案 一 磁场磁场是存在于 的一种特殊物质 和 在其周围的空间里会产生磁场 磁场的基本特性 对处在它里面的磁极或电流有 的作用 二 磁场的方向规定 在磁场中的任一点 小磁针 受力的方向 亦即小磁针静止时 所指的方向 就是那一点的磁场方向 磁体 磁体 电流 力 北极 北极 三 磁感线所谓磁感线 是在磁场中画出的一些有方向的曲线 在这些曲线上 每一点的切线方向都在该点的磁场方向上 磁感线的基本特性 1 磁感线的疏密表示磁场的 2 磁感线不相交 不相切 不中断 是闭合曲线 在磁体外部 从 指向 在磁体内部 由 指向 3 磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型 在磁场中并不真实存在 强弱 北极 南极 南极 北极 四 安培定则1 判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时安培定则表述为 用 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 的环绕方向 2 判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时则表述为 让右手弯曲的四指所指的方向跟 方向一致 伸直的大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管 磁感线的方向 这里把环形电流看作是一匝的线圈 右手 磁感线 电流 内部 五 地磁场图15 1 1地球的磁场与条形磁铁的磁场相似 其主要特点有三个 1 地磁场的n极在地球 s极在地球 磁感线分布如图15 1 1所示 2 地磁场b的水平分量 bx 总是从地球 指向 而竖直分量 by 则南北相反 在南半球垂直地面 在北半球垂直地面 3 在赤道平面上 距离地球表面相等的各点 磁感应强度 且方向 南极附近 北极附近 南极 北极 向上 向下 相等 水平向北 核心要点突破 一 磁感线与电场线的区别与联系 特别提醒 磁感线是闭合的曲线 在磁体外部 磁感线从北极指向南极 在磁体内部由南极指向北极 二 安培定则的应用 三 几种常见磁场的磁感线分布1 直线电流的磁场 无磁极 非匀强 距导线越远处磁场越弱 画法如图15 1 2所示 图15 1 2 2 通电螺线管的磁场 两端分别是n极和s极 管内是匀强磁场 管外为非匀强磁场 画法如图15 1 3所示 图15 1 3 3 环形电流的磁场 两侧是n极和s极 离圆环中心越远 磁场越弱 画法如图15 1 4所示 图15 1 4 四 应用安培定则 右手螺旋定则 时应注意的问题1 分清 因 和 果 在判定直线电流的磁场方向时 大拇指指 原因 电流方向 四指指 结果 磁场绕向 在判定环形电流的磁场方向时 四指指 原因 电流方向 大拇指指 结果 环内沿中心轴线的磁感线方向 2 优先采用整体法 一个任意形状的环绕电流 如三角形 矩形 的磁场 从整体效果上可等效为环形电流的磁场 课堂互动讲练 下列关于磁场的说法中正确的是 a 磁场和电场一样 是客观存在的特殊物质b 磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为引入的c 磁极与磁极之间是直接发生作用的d 磁场只有在磁极与磁极 磁极与电流发生作用时才产生 解析 磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质 是不以人的意志为转移的 所以a正确 b d错 磁极与磁极之间 磁极与电流之间 电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场发生的 并不需要物体之间直接接触 所以c是错误的 选项为a正确 答案 a 点评 磁场虽然看不见 但它是磁极或电流周围客观存在的一种物质 而磁感线是为了形象地描述磁场而人为引入的假想曲线 变式训练1磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 对磁场认识正确的是 a 磁感线有可能出现相交的情况b 磁感线总是由n极出发指向s极c 某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时n极所指方向一致d 若在某区域内通电导线不受磁场力的作用 则该区域的磁感应强度一定为零 解析 选c 根据磁感线的特点 磁感线在空间不能相交 磁感线是闭合曲线 磁感线的切线方向表示磁场的方向 小磁针静止时n极指向 可判断选项a b错误 c正确 通电导线在磁场中是否受力与导线在磁场中的放置有关 故d错 如图15 1 5所示 a b c三枚小磁针分别放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 图15 1 5 思路点拨 解答本题应注意以下三点 1 明确螺线管中电流方向 2 由安培定则判定螺线管周围磁感线分布 3 小磁针静止时n极指向该点磁场方向 自主解答 首先搞清电流的流向 再根据安培定则判断 螺线管右侧相当于n极 左侧相当于s极 在外部磁感线由n极指向s极 在内部磁感线由s极指向n极 所以小磁针的n极a向左 b向右 c向右 答案 c 点评 磁体内部的磁感线方向从s极到n极 变式训练2图15 1 6 2011年石家庄高二检测 如图15 1 6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极沿轴线向右d n极沿轴线向左 解析 选c 从左向右看金属环逆时针转动 因为金属环带负电 所以环形电流方向为顺时针方向 由安培定则可知 环的右侧相当于磁铁的n极 故小磁针最后平衡时n极沿轴线向右 故应选c 关于地磁场 下列叙述正确的是 a 地球的地磁两极和地理两极重合b 我们用指南针确定方向 指南针指南的一极是指南针的北极c 地磁的北极与地理的南极重合d 地磁的北极在地理南极附近 解析 地球是一个大磁体 其磁北极 n极 在地理南极附近 磁南极 s极 在地理北极附近 并不重合 指南针指南的一极应该是磁针的南极 s极 选项d正确 答案 d 点评 解决有关地磁场问题 弄清地磁场的磁感线的特点是关键 变式训练3