几种常见的磁场_新人教版选修3

.,第三章磁场,第三节几种常见的磁场,.,1.知道什么叫磁感线.2.知道几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁，直线电流、环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的情况.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向.3.知道安培分子电流假说，并能解释有关现象.4.理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场.5.理解磁通量的概念并能进行有关计算.,.,复习回顾：,1、为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？,磁感应强度B,2、电场线可以形象的描述电场强度E的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢？,.,一.磁感线,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.,【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?,.,一.磁感线,如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?,磁感线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。,1、定义：,.,外部从N到S，内部从S到N形成闭合曲线,2、几种常见的磁场：,1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：,条形磁铁,蹄形磁铁,.,直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？,它们遵循什么定则呢？,安培定则,除了磁铁,直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场.,.,2）直线电流的磁场的磁感线：,安培定则(1):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.(右手螺旋定则),表示垂直于纸面向里,表示垂直于纸面向外,.,3）环形电流的磁场的磁感线,安培定则(2):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.,.,4）通电螺线管的磁场的磁感线,通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加.所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场,这时,拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向.,.,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。在磁体的外部磁感线由N极指向S极。在磁体的内部磁感线由S极指向N极,(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱,(3)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,.,磁感线和电场线有何区别和相似？（1）电场线是电场的形象描述，而磁感线是磁场的形象描述（2）电场线不是闭合曲线，有始终，而磁感线是闭合曲线（3）切线方向均表示该点方向（4）疏密程度均表示强弱（大小）,.,1关于磁感线的性质和概念.下列说法正确是（）A磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向B铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线C磁感线总是从磁体的N极指向S极D磁场中任意两条磁感线均不相交,AD,.,BC,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极转向读者，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,.,如图，当电流通过线圈时，磁针A的N极指向哪里？磁针B的N极指向哪里？,I,A,B,磁针A的N极指向外,磁针B的N极指向里,.,二、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环形电流分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。它的两侧相当于两个磁极。分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的。,.,分子电流假说对磁化和去磁现象的解释,1、一根软铁棒在未被磁化时，内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性。,2、当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同，软铁棒就被磁化了，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极。,3、磁体受到高温或猛烈敲打时，会失去磁性，这是因为激烈的热运动或机械振动，使各分子电流的取向变得杂乱了。,.,N,S,磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的。,磁化,退磁,.,安培分子电流假说意义,1.成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象,2.安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系,3.安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动的电荷产生的。,.,关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是()A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性,B,.,一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为()A软铁棒中产生了分子电流B软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章C软铁棒中分子电流消失了D软铁棒中分子电流取向变得大致相同,D,.,假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的，你认为地球带有何种电荷？,带负电荷,.,三、匀强磁场,磁场强弱、方向处处相同的磁场,磁感线分布特点:,匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线,常见的匀强磁场:,1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场,2.通电螺线管内部的磁场,3.相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场。,.,四、磁通量,定义：,在磁感应强度为B的匀强磁场当中，有一个与磁场方向垂直的平面S，B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。,公式:,=BS,单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1Tm2,.,3.物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数.4.是标量，但有正负，正负表示方向，若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通量为负。若在某个面积上有方向相反的磁场通过，求磁通量时，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.6.磁通密度：B=/S表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量.1T=1Wb/m2=1N/(Am),.,对公式的理解=BS,1.B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度,2.公式只适用于SB，若S与B不垂直，则S为垂直与磁场方向的投影面积,当磁场BS垂直,磁通量最大=BS,当BS时,磁通量最小=0,当磁场B与面积S不垂直,BS,s,s,.,面积S0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是_；当金属圆环转过90，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是_,0.2Wb,0,习题练习,.,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_,B