学鲁科版选修31 5.2用磁感线描述磁场 课件（4）（19张）.ppt

第2节用磁感线描述磁场 温故知新 1 电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线 曲线上每点的 表示该点的 答案 切线方向电场强度方向2 磁场中每一点磁场的方向就是小磁针静止时n极 或者说小磁针n极受力的方向 答案 所指的方向 精彩回眸 一 用磁感线描述磁体的磁场1 定义 在磁场中画出一些有方向的假想曲线 曲线上每一点的 方向都跟该点的磁场方向相同 都代表磁场中该点小磁针北极受力的方向 2 特征 1 磁感线在磁体的外部是从北极 n极 出来进入南极 s极 在磁体的内部则是由 通向 形成一条闭合曲线 2 磁感线密集的地方磁场强 稀疏的地方磁场 3 某点磁感线的 为该点的磁场方向 新知梳理 切线 南极 北极 弱 切线方向 电场线与磁感线有哪些异同 二 用磁感线描述电流的磁场电流的磁场可以用安培定则来判定1 用安培定则判定直线电流的磁场方向 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 2 用安培定则判定环形电流的磁场方向 右手弯曲的四指表示环形电流的方向 则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的 3 用安培定则判定通电螺线管内部的磁场方向 右手握住螺线管 让弯曲的四指的方向与电流方向一致 所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向 磁感线的环绕方向 磁感线方向 拇指 常见的电流的磁场 电流的磁场通常研究的是直线电流 环形电流和通电螺线管的磁场 判断它们的磁场 都可用安培定则来判断 该定则也叫右手螺旋定则 各种电流的磁场分布及磁感线方向的判断如下 温馨提示 1 直线电流的磁场强弱与距离导线的远近有关 距导线越远处 磁场越弱 2 环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场 其两侧分别是n极和s极 3 由于磁感线均为闭合曲线 所以环内 外磁感线条数相等 故环内磁场强 环外磁场弱 4 通电螺线管的磁场分布 外部与条形磁铁外部的磁场分布情况相同 两端分别为n极和s极 管内 边缘除外 是匀强磁场 磁场方向由s极指向n极 如图5 2 1表示一个通电螺线管的纵截面 abcde在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向 当螺线管通入电流时 5个小磁针怎样转动 图5 2 1 答案 a c处小磁针n极向右转b d e处小磁针n极向左转 安培定则的应用 例2 如图5 2 2所示 螺线管中通有电流 如果在图中的a b c三个位置上各放一个小磁针 其中a在螺线管内部 则 a 放在a处的小磁针的n极向左b 放在b处的小磁针的n极向右c 放在c处的小磁针的s极向右d 放在a处的小磁针的n极向右 图5 2 2 思路点拨 应注意小磁针所在处磁场的方向 小磁针的n极总指向磁场的方向 解析 由安培定则 通电螺线管的磁场如右图所示 右端为n极 左端为s极 在a点磁场方向向右 则小磁针在a点时 n极向右 a项错 d项对 在b点磁场方向向右 则磁针在b点时 n极向右 b项正 确 在c点 磁场方向向右 则磁针在c点时 n极向右 s极向左 c项错 答案 bd反思领悟 同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 只适用于两个磁体互为外部时磁极间的相互作用 若小磁针在磁场中静止时 n极所指的方向就是磁感线的切线方向 这是普遍适用的 如图5 2 3所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈 当在线圈中心处挂上一个小磁针 且与线圈在同一平面内 则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时 a 小磁针n极向里转b 小磁针n极向外转c 小磁针在纸面内向左摆动d 小磁针在纸面内向右摆动 图5 2 3 解析 由安培定则可判断小磁针所在处电流的磁场向里 而小磁针n极的受力方向与磁场方向相同 故小磁针n极向里转 s极向外转 故选a 答案 a 等效分析法环形电流可等效为条形磁铁 条形磁铁也可等效为环形电流 通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁 创新拓展 例3 南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一未通电螺线管 如图5 2 4所示 下列说法正确的是 a 若将a端接电源正极 b端接电源负极 则弹簧秤示数将减小b 若将a端接电源正极 b端接电源负 图5 2 4 极 则弹簧秤示数将增大c 若将b端接电源正极 a端接电源负极 则弹簧秤示数将增大d 不论螺线管通电情况如何 弹簧秤示数均不变 思路分析 分析弹簧秤示数是否变化或怎样变化 关键在于确定螺线管与地磁场之间的作用情况 解析 一方面 可以将地球等效处理为一个大条形磁铁 地理南极附近相当于磁铁的n极 因而在南极附近地磁场方向近