2020春新教材高中物理 第5章 初识电磁场与电磁波 第1节 磁场及其描述课件 鲁科版必修第三册

课标要求1.能列举磁现象在生产生活中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。2.通过实验，认识磁场。了解磁感应强度，会用磁感线描述磁场。体会物理模型在探索自然规律中的作用。3.知道磁通量。通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。4.通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性。了解电磁波的应用及其带来的影响。5.知道光是一种电磁波。知道光的能量是不连续的。初步了解微观世界的量子化特征。,第1节磁场及其描述,知识点一磁场磁感应强度观图助学,1.磁场(1)磁体和电流周围的空间存在一种特殊的物质_。_能够对磁体产生_的作用。(2)磁场有方向，人们把磁场中某点小磁针_时_的指向规定为该点磁场的方向。(3)磁场还有_，在磁场中的不同位置，其强弱不尽相同。磁极：磁体上磁性_的区域。北极：自由转动的磁体，静止时指_的磁极，又叫n极。南极：自由转动的磁体，静止时指_的磁极，又叫s极。性质：同名磁极相互_，异名磁极相互_。,磁场,磁场,力,静止,北极,强弱,最强,北,南,排斥,吸引,2.磁感应强度,乘积il,垂直,比值,特斯拉,t,(3)磁感应强度的方向小磁针静止时_规定为该点的磁感应强度的方向，简称_的方向。,n极所指的方向,磁场,思考判断(1)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷)，同样磁体也可以只有n极或s极。()(2)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用。()(3)磁感应强度的方向与小磁针静止时n极的指向一定相同。()(4)磁感应强度的大小与电流成反比，与其受到的磁场力成正比。(),知识点二磁感线与电流的磁场观图助学,用铁屑模拟磁感线的分布，你的结论是什么？,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_都跟该点的磁感应强度的方向一致。(2)特点磁感线的_表示磁场的强弱。磁场强的地方，磁感线_；磁场弱的地方，磁感线_。磁感线某点的_表示该点磁感应强度的方向。,切线方向,疏密,较密,较疏,切线方向,2.匀强磁场：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度的_和_都相同，这个区域的磁场称为匀强磁场，磁感线是一组_且等距的直线。3.电流的磁场(1)直线电流的磁场安培定则：用右手握住导线，让伸直的_所指的方向与_一致，弯曲的四指所指的方向就是_。(如图甲所示),大小,方向,平行,拇指,电流方向,磁感线的环绕方向,(2)环形电流的磁场环形电流的磁场可用安培定则判断：右手弯曲的四指所指方向与_的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线中心_上磁感线的方向。(如图乙所示)(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与_方向一致，拇指所指的方向就是螺线管_磁感线的方向或拇指指向螺线管的_(如图丙所示)。,环形电流,轴线,电流,内部,北极,思考判断,(1)磁感线从磁体n极出发，到s极终止。()(2)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。()(3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。()(4)磁感线上某点切线所指的方向就是该点磁场的磁感应强度方向。()(5)通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环。(),知识点三磁的应用及意义1.对磁技术的应用中，首屈一指的当数我国发明的_。_的发明开启了航海技术的革命，推动了航海事业的发展。2.交通与磁：磁悬浮列车有_方式和_方式两种形式。常导电磁铁吸引式是在导体底部和两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在t形导轨的上方和伸臂部分下方分别设_和_，使导轨钢板的吸引力与车辆重力平衡，从而使车体悬浮于轨道上运行；超导电磁铁相斥式是根据_的原理。3.核磁共振成像技术是_在医学诊断方面的应用。,指南针,指南针,常导电磁铁吸引,超导电磁铁相斥,作用板,感应钢板,磁铁同极相斥,磁,核心要点,磁场磁感应强度,要点归纳1.磁场的性质,(1)客观存在性：与电场一样，也是一种物质，是一种看不见摸不着而又客观存在的特殊物质。存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围。(2)方向性：物理学中规定，磁场中任一点小磁针北极(n极)的受力方向(或小磁针静止时n极的指向)为该处的磁场方向。(3)磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁极或电流有力的作用。磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流和电流之间都是通过磁场相互作用的。,2.对磁感应强度的理解,(1)定义式的适用条件：通电导线垂直磁场放置。(2)磁感应强度的决定因素：磁感应强度反映磁场本身的特性，其值决定于磁场。其值与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放方向、检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等均无关系。即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说“b与f成正比”或“b与il成反比”。(3)磁感应强度是矢量，其方向就是磁场方向。,试题案例例1(多选)关于磁场，下列说法正确的是(),a.磁场的基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用b.磁场是看不见摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质c.磁场是客观存在的一种特殊物质形态d.磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无,解析磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用，它是一种看不见、摸不着、实实在在存在的物质，a、c符合题意。答案ac,例2在匀强磁场中某处p垂直于磁场方向放一个长度l20cm、通电电流i0.5a的直导线，测得它受到的最大磁场力f1.0n，其方向竖直向上。现将该通电导线从磁场中撤走，则p处的磁感应强度为()a.零b.1tc.0.1td.10t,答案d,针对训练1(多选)指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是()a.指南针可以仅具有一个磁极b.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场c.指南针的指向会受到附近铁块的干扰d.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转,解析指南针是一个小磁体，具有n、s两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的n极指向地理的北极，选项a错误，b正确；因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项c正确；在地磁场中，指南针南北指向，当通电直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项d错误。答案bc,针对训练2在磁感应强度为b0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中(),a.b、d两点的磁感应强度相等b.a、b两点的磁感应强度相等c.c点的磁感应强度的值最小d.b点的磁感应强度的值最大,解析如图所示，由矢量叠加原理可求出各点的合磁场的磁感应强度，可见b、d两点的磁感应强度大小相等，但方向不同，a项错误；由图知，a、b两点的磁感应强度不相等，a点的磁感应强度最大，c点的磁感应强度最小，b、d项错误，c项正确。,答案c,要点归纳1.磁感线的特点,核心要点,对磁感线的理解,(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。故磁感线不相切，若相切，切点处b不可能。(3)磁感线为闭合曲线：磁体外部从n极指向s极，磁体内部从s极指向n极。(4)磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向，在稳定磁场中，某点磁场方向唯一确定，所以磁感线不能相交。,2.磁感线和电场线的区别与联系,试题案例例3(多选)关于磁感线，下列说法中正确的是(),a.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致b.磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线c.两条磁感线的空隙处不存在磁场，不同磁场形成的磁感线可以相交d.匀强磁场的磁感线是等间距的平行直线,解析磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，a正确；磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，可以用实验来模拟，但实际并不存在，b错误；磁感线的疏密反映磁场的强弱，但不表示空隙处不存在磁场，磁场是充满某个区域的；不同磁场源产生的磁场在某一区域叠加，磁感线描绘的是叠加后的合磁场，某处的磁感应强度是唯一的，磁感线不相交，c错误；匀强磁场的强弱和方向处处相同，其磁感线是等间距的平行直线，d正确。答案ad,针对训练3(多选)下列关于电场线和磁感线的说法正确的是(),a.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线b.磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的c.电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线d.电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强,解析电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，a错误；两种场线的切线方向均表示相应的场方向，两种场线都不会相交，b错误；电场线起始于正电荷或无限远、终止于负电荷或无限远，而磁感线在磁体外部由n极指向s极，在磁体内部由s极指向n极，组成闭合曲线，c正确；电场线越密，表示该处电场越强；磁感线越密，表示该处磁场越强，d正确。答案cd,要点归纳1.条形磁铁和蹄形磁铁的磁场,核心要点,电流的磁场及磁的应用,2.常见电流的磁场,3.记录与磁：利用磁我们不仅可以记录声音影像，还可以记录其他各种信息，如磁信息卡、磁防盗卡、磁签到卡等。,磁卡的使用,试题案例例4电路没接通时三个小磁针方向如图所示，试确定电路接通后三个小磁针的转向及最后的指向。,解析接通电源后，螺线管的磁场内部从左指向右，外部从右指向左，如图所示，故小磁针1逆时针转动，小磁针3顺时针转动，小磁针2基本不动。,答案小磁针1逆时针转动，小磁针3顺时针转动，小磁针2基本不动,方法总结小磁针在磁场中受力的判断方法(1)当小磁针处于磁体产生的磁场中，或环形电流、通电螺线管外部时，可根据同名磁极相斥，异名磁极相吸来判断小磁针的受力方向。(2)当小磁针处于直线电流的磁场中或处于环形电流、通电螺线管内部时，应该根据小磁针n极受力方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，来判断小磁针的受力方向。,针对训练4如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，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,解析由于线圈中电流沿顺时针方向，根据安培定则可以确定，线