高中物理第三章磁场第3节几种常见的磁场教学案新人教版选修3_11.doc

第3节 几种常见的磁场一、磁感线和三种电流的磁场1磁感线(1)定义：在磁场中画出的一些有方向的曲线，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。(2)特点：磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线越密的地方表示磁场越强。(3)磁感线实验模拟用细铁屑可模拟磁感线的形状，如图所示是条形磁铁磁感线模拟图。可发现在两极附近，磁场较强，磁感线较密。2三种电流的磁场(用安培定则判断)(1)通电直导线的磁场：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磁感线环绕的方向(如图甲)。(2)通电环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向(如图乙)。(3)通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说，拇指指向通电螺线管的N极(如图丙)。说明磁感线的特点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，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。3磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。4磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。5磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。判一判1应用安培定则判断电流产生的磁场方向时，大拇指均是指电流方向()2通电螺线管的磁场可以认为是很多环形电流的磁场的叠加()3通电螺线管外部有磁场，内部没有磁场()4磁感线的引入是为了形象描述磁场的强弱和方向，实际上，磁感线并不存在()二、安培分子电流假说1内容：安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极(如图所示)。2对磁现象的解释(1)磁化现象：一根软铁棒未被磁化的时候，内部各分子电流的取向杂乱无章，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性；当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取向变得大致相同，两端对外界显示较强的磁作用，形成磁极，软铁棒就被磁化了。(2)磁体失磁：磁体受到高温或猛烈敲击时，即在激烈的热运动或机械运动影响下，分子电流取向又变得杂乱无章，磁体磁性消失。说明安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。判一判1一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场产生的()2安培认为，磁体内部有许多环形电流，每个环形电流都相当于一个小磁体()3一个物体是否对外显磁性，取决于物体内部分子电流的取向()三、匀强磁场 磁通量1匀强磁场(1)定义：强弱、方向处处相同的磁场。(2)特点：磁感线是间隔相同的平行直线。(3)来源：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，除边缘部分外，可以认为是匀强磁场。通电螺线管内部磁场也可以认为是匀强磁场。2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的乘积叫做穿过这一面积的磁通量。(2)公式：BS。(3)单位：韦伯，简称韦，符号为Wb,1 Wb1 Tm2。3磁通密度由BS得B，磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，所以也叫磁通密度。说明1磁通量的物理意义穿过某一平面的磁感线条数，且为穿过平面的磁感线的净条数。2公式：BS(1)公式运用的条件匀强磁场。磁感线与平面垂直。(2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式BS 中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。BScos 式中Scos 即为面积S在垂直于磁感线方向的投影，我们称之为“有效面积”(如图所示)。选一选关于磁通量，下列说法中正确的是()A磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量B磁通量越大，磁感应强度越大C穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度不一定为零D磁通量就是磁感应强度解析：选C磁通量BS是标量，它的方向是人为规定的，正、负只是表明从不同的面穿入，磁通量大不一定磁感应强度大。若某一平面与磁场方向平行，磁通量为零，但磁感应强度不为零。典型例题例1.磁场中某区域的磁感线如图所示，则()Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbCa、b两处磁场方向一定相同Da处没有磁感线，所以磁感应强度为零解析由题图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以Ba2 B12C12 D不能判断解析：选C通电导线MN周围靠近MN处的磁场强些，远离MN处的磁场弱些，设线圈在位置的磁通量为，平移至位置的磁通量为，则磁通量的变化大小为1；当线圈翻转到位置时，则磁感线从反面穿过平面，则磁通量为，则磁通量的变化