高中物理第三章第三节 几种常见的磁场课件选修31.ppt

3 3几种常见的磁场 2008 9 22 复习 在学习电场时为了形象的描述电场强度e的大小和方向 我们引入了什么物理量 1 电场线的疏密代表场强的强弱 2 电场线的切线方向代表场强的方向 3 在电场中电场线不相交 4 电场线始于正电荷 终止于负电荷 不闭合曲线 5 电场线是假想线 实际不存在 电场线 电场线有那些特点 问题 磁场中各点的磁场方向如何判定呢 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 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向 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 磁感线 二 几种常见磁场磁感线分布 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 直线电流周围磁感线 右手螺旋定则 安培定则 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 磁感线为以导线上的各点为圆心的同心圆 且在跟导线垂直的平面上 直线电流的磁场的磁感线 课堂训练 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极转向同学们 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 3 环形电流周围磁感线 安培定则 让右手弯曲的四指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轴线上磁感线的方向 2 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 课堂训练 d 4 通电螺旋管周围磁感线 等效 安培定则 用右手握住螺旋管 让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致 大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向 大拇指指向螺旋管北极 3如图所示 当开关闭合时 1 判断通电螺线管的磁极 2 指出每个小磁针的n s极 n s 课堂训练 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 3磁感线的疏密表示磁场的强弱 4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 与电场线的区别 磁感线是闭合曲线电场线不是闭合曲线 思考磁铁和电流都能产生磁场 它们的磁场是否有什么联系 法国物理学家安培提出了著名的分子电流假说 三 安培分子电流假说 1 分子电流假说任何物质的分子中都存在分子电流 分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体 该磁体有两极分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的 2 安培分子电流假说对一些磁现象的解释 未被磁化的铁棒 磁化后的铁棒 磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的 四匀强磁场1 磁场强弱 方向处处相同的磁场2 匀强磁场的磁感线 是一组相互平行 方向相同 疏密均匀的直线 五 磁通量 1 定义 在磁感应强度为b的匀强磁场中 有一个与磁场方向垂直的平面 面积为s 我们把b与s的乘积叫做穿过这个面积的磁通量 简称磁通 用字母 表示磁通量 2 在匀强磁场中 公式为 bs s 表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面 课堂训练 4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 d b c a b bscos 4 单位 在si制中是韦伯 简称韦 符号wb5 磁通量是有正负的 若在某个面积有方向相反的磁场通过 求磁通量 应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量 即应求该面积各磁通量的代数和 标量 3物理意义 磁通量表示穿过这个面的磁感线条数 磁通量的变化 1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 2不能用 b s 5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oo 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的变化量为 o o bs 0 5bs 0 2bs 课堂训练 课堂训练 6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 b c 均向上 a bd 均向下 无法比较 a 课堂训练 7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