几种常见的磁场新课标版

1、3、3 几种常见的磁场几种常见的磁场复习：复习：1 1、 为描述磁场的强弱和方向，我们为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？引入了什么物理量？磁感应强度磁感应强度 B2 2、电场线可以形象的描述电场强度、电场线可以形象的描述电场强度E E的大小和方向，那么我们怎样形象的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢？地描述磁感应强度的大小和方向呢？一一. 磁感线磁感线 将一个小磁针放在磁场中某一点将一个小磁针放在磁场中某一点,小磁针静止时小磁针静止时,北极北极N所指的方向所指的方向,就是就是该点的磁场方向该点的磁场方向.【问题】磁场中各点的磁【问题】磁场中各点的磁场方向如何

2、判定呢场方向如何判定呢? 一一. 磁感线磁感线在磁场中画出一些有方向的曲线在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感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。密疏表示磁场的强应强度的方向一致。密疏表示磁场的强弱弱磁感线定义磁感线定义:ABC外部外部从从N到到S，内部内部从从S到到N形成形成闭合曲线闭合曲线几种常见的磁场几种常见的磁场1、条形磁铁条形磁铁2、蹄形磁铁蹄形磁铁的磁场的磁感线的磁场的磁感线 3、磁感线的特点、磁感线的特点 磁感线磁感线是假想的，不是真实的。是假想的，不是真实的。磁感线是闭合曲线磁感线是闭合曲线。磁感线磁感线的疏密表示磁场的强弱。

3、的疏密表示磁场的强弱。磁感线磁感线不能相交或相切。不能相交或相切。磁感线上每一点的磁场的方向即为磁感线上每一点的磁场的方向即为该点的切线方向。该点的切线方向。与电场线的区别与电场线的区别:电场线不是闭合曲线电场线不是闭合曲线 2 2、磁感线的特点、磁感线的特点 v不存在、闭合、不相交、不相切不存在、闭合、不相交、不相切 3 3、磁感线的用途、磁感线的用途v疏密表强弱，切线方向表磁场方向疏密表强弱，切线方向表磁场方向外部从外部从N N到到S S，内部从，内部从S S到到N N ，形成形成闭合闭合曲线曲线【问题】直线电流，环形电流，通电螺线管的磁【问题】直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分

4、布有什么特点？它们遵循什么定则呢？场磁感线分布有什么特点？它们遵循什么定则呢？1）直线电流的磁场的磁感线）直线电流的磁场的磁感线： 特点：特点：1、磁场无磁极磁场无磁极2、磁感线是垂直于磁感线是垂直于导线的一个个同心圆导线的一个个同心圆 3、磁感线分布内密磁感线分布内密外疏外疏箭射来箭射走用 表示 （磁场或电流方向）垂直纸面向里用 表示 （磁场或电流方向）垂直纸面向外正视图正视图2、直线电流直线电流的磁场的磁感线的磁场的磁感线安培定则安培定则(1):右手握住导线右手握住导线,让伸直让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致的拇指所指的方向与电流方向一致,弯弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕曲的四指所

5、指的方向就是磁感线环绕的方向的方向.(右手螺旋定则右手螺旋定则) 俯视图俯视图磁感线为以导线上的各点为圆心的同心圆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且在跟导线垂直的平面上直线电流磁场方向定则直线电流磁场方向定则安培定则安培定则1（大拇指电流、四指磁场）（大拇指电流、四指磁场）v【思维总结】带电粒子束的定向运动可以看作“等效电流”，正电荷定向移动方向和“等效电流”方向相同，负电荷相反，“等效电流”的磁场也可以应用安培定则判定 2）环形电流的磁场的磁感线）环形电流的磁场的磁感线 1、微观上可看成是无数直线电流的叠加、微观上可看成是无数直线电流的叠加 2、中轴线的磁感线直的

6、，有磁极（可看做磁片）、中轴线的磁感线直的，有磁极（可看做磁片） 3、环中心的磁场最强、环中心的磁场最强特特点：点： 环形电流环形电流的磁场的磁感线的磁场的磁感线安培定则安培定则(2):让让右手右手弯曲的四指与环形电流弯曲的四指与环形电流的方向一致的方向一致,伸直的拇指伸直的拇指所指的方向就是环形导所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向线轴线上磁感线的方向.环形电流的磁场方向定则环形电流的磁场方向定则v安培定则安培定则2（四指电流、大拇指中轴线上（四指电流、大拇指中轴线上的磁场方向）的磁场方向）4、通电螺线管通电螺线管的磁场的磁感线的磁场的磁感线 通电螺线管通电螺线管的磁场就是的磁场就是环形

7、电流环形电流磁场磁场的叠加的叠加.所以环形电流的安培定则也可以用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来判定通电螺线管的磁场,这时这时,拇指所指拇指所指的方向是螺线管的方向是螺线管内部内部的磁场的方向的磁场的方向.等等效效3）通电螺线管的磁场的磁感线）通电螺线管的磁场的磁感线 特点：特点：1、磁场分布与条形磁铁类似、磁场分布与条形磁铁类似 2、通电螺线管两端是两个磁极、通电螺线管两端是两个磁极 3、可看成是多个环形电流的磁场叠、可看成是多个环形电流的磁场叠 合而成合而成 通电螺线管磁场方向定则通电螺线管磁场方向定则v安培定则安培定则3（四指电流、大拇指通电螺线管内（四指电流、大拇

8、指通电螺线管内v部的磁场方向）部的磁场方向）特别提醒(1)应用安培定则判定直线电流时， 四指所指的是导线之外磁场的方向； 判定环形电流和通电螺线管时拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。(2)环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁， 其外部的磁感线是由 N极指向 S 极；内部是由 S 极指向 N 极。匀强磁场匀强磁场 1、磁场强弱、方向处处相同的磁场、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、匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线行、方向相同、疏密均匀的直线两个线圈之间的磁两个线圈之间的磁场是匀强磁场场是匀强磁场I I任何物质的分子中都存在环任何

9、物质的分子中都存在环形电流分子电流，分子电流使形电流分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。每个分子都成为一个微小的磁体。未被磁化的铁棒未被磁化的铁棒磁化后的铁棒磁化后的铁棒三、磁通量：三、磁通量：1、定义：在磁感应强度为、定义：在磁感应强度为B的的匀强磁场中，有一个与磁场方匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为向垂直的平面，面积为S，我，我们把们把B与与S的乘积叫做穿过这的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。个面积的磁通量，简称磁通。用字母用字母表示磁通量。表示磁通量。2、在匀强磁场中，公式为、在匀强磁场中，公式为 =BS （如不垂直，（如不垂直，S表示某一面积表示某一

10、面积在垂直于磁场方向上的投影面）在垂直于磁场方向上的投影面）通俗理解：穿过某一面通俗理解：穿过某一面积磁感线的净条数积磁感线的净条数单位：韦伯单位：韦伯Wb 1Wb=1Tm23、关于磁通量、关于磁通量（1）磁通量是穿过某一面积的磁通量，故求）磁通量是穿过某一面积的磁通量，故求磁通量首先明确哪个面积磁通量首先明确哪个面积（2） =BS 适用条件：匀强磁场、适用条件：匀强磁场、BS 如不垂直如不垂直S为垂直于磁场方向的投影面积为垂直于磁场方向的投影面积4、磁通密度、磁通密度BS磁感应强度等于穿过单位面积的磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，故又叫磁通密度磁通量，故又叫磁通密度2111WbNTmA

11、m磁通量是标量，磁通量是标量，若在某个面积有方向相反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以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和量的代数和. .可以把磁通量理解为穿过面积可以把磁通量理解为穿过面积S S的磁感线的净条数的磁感线的净条数磁通量有正负，当磁磁通量有正负，当磁感线从某一平面上穿入时，磁通量为正感线从某一平面上穿入时，磁通量为正值，穿出时即为负值值，穿出时即为负值课堂训练课堂训练2如图所示，两个同心放置的共面金属圆环如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和和b，一条形磁铁穿过

12、圆心且与环面垂，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直，直，则穿过两环的磁通量则穿过两环的磁通量a和和b大小关系为大小关系为( )A.均向上，均向上，ab B. 均向下，均向下，abC. 均向上，均向上，ab D.均向下，无法比较均向下，无法比较 A磁通量的变化磁通量的变化v磁通量变化磁通量变化2 21 1是某两个时刻穿过某个平是某两个时刻穿过某个平面面S S的磁通量之差，即的磁通量之差，即取决于末状态的磁通量取决于末状态的磁通量2 2与与初状态磁通量初状态磁通量1 1的代数差。的代数差。v磁通量的变化磁通量的变化| |2 21 1| |v(1)(1)当当B B不变，有效面积不变，有效面积S S变化

13、时，变化时，| |B BS S| |；v(2)(2)当当B B变化，变化，S S不变时，不变时，|B BS S| |；v(3)(3)B B和和S S同时变化，则同时变化，则| |2 21 1|.|.v（4 4）当面积）当面积S S转过转过180180时，磁通量的变化量时，磁通量的变化量| |2 21 1| |2 2BSBS. . 面积面积 S S0.5m0.5m2 2的闭合金属线圈处的闭合金属线圈处于磁感应强度于磁感应强度 B B=0.4T=0.4T的匀强磁场的匀强磁场中，中，1)1)、在图示位置时（磁场与面垂、在图示位置时（磁场与面垂直），穿过该面的磁通量是直），穿过该面的磁通量是_；2 2

14、）、当线圈转过）、当线圈转过9090，线圈面与磁，线圈面与磁场平行时，穿过该面的磁通量是场平行时，穿过该面的磁通量是_3）、当）、当线圈转过线圈转过180，线圈面与，线圈面与磁场垂直时，穿过环面的磁通量是磁场垂直时，穿过环面的磁通量是_0.2Wb0- 0.2WbBS课堂练习课堂练习注意：磁通量是有注意：磁通量是有正负正负的，若在某个面积有的，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面积各磁通量的代数和代数和（即（即 合磁通）合磁通）BsBSabdc思考：思

15、考：abcd由磁感应强由磁感应强度大小相同、方向相反、度大小相同、方向相反、面积相同的两部分组成，面积相同的两部分组成，则穿过则穿过abcd面的磁通量面的磁通量是多少？是多少？课堂训练课堂训练练、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，练、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积其面积S1S2= S3，且，且 “3”线圈在磁铁的正线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为中间。设各线圈中的磁通量依次为1、2、3则它们的大小关系是则它们的大小关系是 A、123 B、12=3 c、123 D、12=3C课堂训练课堂训练练、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针练、如图所示，一束带电粒子沿水平方

16、向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转极转向读者，那么这束带电粒子可能是向读者，那么这束带电粒子可能是 （ ）A.向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束向左飞行的负离子束BC课堂训练课堂训练练、一细长的小磁针，放在一螺线管内的轴线练、一细长的小磁针，放在一螺线管内的轴线上，若此小磁针静止，螺线管通以图示电流上，若此小磁针静止，螺线管通以图示电流时，小磁针哪一端是时，小磁针哪一端是N极极？ 右端右端II左左右右课堂训练课堂训练1、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿、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，则由此产生的在轴正向运动，则由此产生的在z轴上轴上A点和点和x轴上轴上B点的磁场方向是（点的磁场方向是（ ）A.A点磁场沿点磁场沿x轴正方向，轴正方向，B点磁场沿点磁场沿z轴负方向轴负方向B.A点磁场沿点磁场沿x轴负方向，轴负方向，B点磁场沿点磁场沿z轴正方向轴正方向C.A点磁场沿点磁场沿z轴正方向，轴正方向，B点磁场沿点磁场沿x轴负方向轴负方向D.A点磁场沿点磁场沿x轴正方向，轴正方向，B点磁场沿点磁场沿z轴正方轴正方向向A课堂训练课堂训练2、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其