《电磁感应与电磁波初步复习》课件

《电磁感应与电磁波初步复习》知识结构与逻辑线索思想与方法应用与实践电磁感应与电磁波初步复习想一想知识结构与逻辑线索电生磁磁生电电与磁是紧密联系的属性知识结构与逻辑线索磁体电流磁场磁感线磁感应强度磁通量变化相互作用电生磁磁生电麦克斯韦电磁场理论电磁波

电磁波谱知识结构与逻辑线索研究和描述场的方法问题1：场是看不见、摸不着的，如何检验空间中是否存在某种场？思想与方法问题1：场是看不见、摸不着的，如何检验空间中是否存在某种场？思想与方法研究和描述场的方法问题2：场是看不见、摸不着的，如何描述其在空间中的分布情况？思想与方法问题2：场是看不见、摸不着的，如何描述其在空间中的分布情况？思想与方法可以用“重力场线”来描述地球重力场的分布吗？G思想与方法整个地球重力场的分布呢？思想与方法问题2：场是看不见、摸不着的，如何描述其在空间中的分布情况？思想与方法可以定义“重力场强度”来描述地球重力场的强弱吗？“重力场强度”=思想与方法联系的观点和对称性思想

法拉第麦克斯韦奥斯特思想与方法想一想：自然界中还有哪些具有对称性的现象？思想与方法联系的观点和对称性思想

法拉第麦克斯韦奥斯特思想与方法物理模型安培分子电流假说普朗克能量子假设思想与方法普朗克能量子假设思想与方法物理模型思想与方法思想与方法应用与实践任务1.如果你是物理老师，在实验室中为学生演示奥斯特实验，为了让实验现象更加明显你会如何摆放仪器？北东任务1.如果你是物理老师，在实验室中为学生演示奥斯特实验，为了让实验现象更加明显你会如何摆放仪器？北东方案1方案2应用与实践北东方案1方案2应用与实践北东方案1IB从西向东看应用与实践方案2北东IB从西向东看应用与实践任务1.如果你是物理老师，在实验室中为学生演示奥斯特实验，为了让实验现象更加明显你会如何摆放仪器？北东方案1方案2√应用与实践地磁场直线电流的磁场应用与实践任务2.观察实验，尝试解释实验现象产生的原因。应用与实践任务2.观察实验，尝试解释实验现象产生的原因。应用与实践任务2.观察实验，尝试解释实验现象产生的原因。磁体铝环电流插入或拔出磁通量变化，产生产生作用力应用与实践任务2.观察实验，尝试解释实验现象产生的原因。应用与实践产生感应电流的条件：

当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。磁体对通电导线产生作用力应用与实践课堂小结电生磁磁生电电与磁是紧密联系的属性探究一对磁场的理解【情境导引】观察下面图片,请思考:图甲中的小磁针为什么会发生偏转?图乙中的通电导线为什么会运动?图丙中通电导线之间的相互作用是怎样发生的?要点提示

小磁针发生偏转、通电导线运动、通电导线之间吸引或者排斥一定都是受到了力的作用;磁体对磁体有力的作用、电流对磁体有力的作用、磁体对电流也有力的作用、电流对电流也有力的作用,这些作用是通过磁场发生的。【知识归纳】磁场的特点产生磁体的周围和电流的周围都存在磁场基本性质对放入其中的磁体或电流产生力的作用物质性磁场虽然不是由分子、原子组成的,但是它和常见的桌子、房屋、水和空气一样,是一种客观存在的物质特殊性磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同,它是以一种场的形式存在的方向性自由小磁针静止时,N极的指向即该处的磁场方向,或小磁针N极的受力方向即该处的磁场方向要点笔记

实物和场是自然界中两种基本的物质形态。(1)实物即具体的、有形的物质形态,由物质粒子组成。(2)场是物质的另一种存在形态,和实物一样,也是一种客观存在物,具有能量等物质的基本属性。【典例示范】例1以下说法正确的是(

)A.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的B.通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的C.磁体与通电导体间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质答案

A解析

在通电导体的周围有磁场存在,无论是磁体与磁体间还是通电导体与通电导体间、磁体与通电导体间,都有相互作用的磁场力。磁场是磁现象中的一种特殊物质,它的基本特点是对放入其中的磁体、通电导体有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有静电力的作用,因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其自身的特点。所以只有选项A正确。规律方法

本题考查磁场与电场的有关理解,在处理这类题目时要注意理解概念。(1)注意磁场与电场的区别;(2)理解磁体与磁体、通电导体与通电导体、磁体与通电导体之间的作用都是通过磁场产生的。不要将通电导体与通电导体之间的相互作用理解成是通过电场产生的。变式训练1下列关于磁场的说法中,正确的是(

)A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的,是不存在的C.磁极与磁极之间的相互作用是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生答案

A解析

磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质,是不以人的意志为转移的,所以A正确,B、D错误;磁极与磁极之间、磁极与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过它们的磁场发生的,所以C错误。探究二对磁感线的进一步认识【情境导引】图甲表示条形磁铁的磁感线的分布情况,图乙表示通电螺线管的磁感线的分布情况,观察两幅图,请思考:从图中可以看出,通电螺线管的磁感线是闭合的,而条形磁铁的磁感线不闭合,这种判断对吗?要点提示

不对。不管是磁铁的磁场,还是电流的磁场,磁感线都是闭合的。

【知识归纳】1.磁感线的特点(1)磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向,即小磁针N极受力的方向。(2)磁铁外部的磁感线从N极指向S极,内部从S极指向N极,磁感线是闭合曲线。(3)磁感线的疏密表示磁场强弱,磁感线密集处磁场强,磁感线稀疏处磁场弱。(4)磁感线在空间不相交。2.磁感线和电场线的比较

比较对象磁感线静电场的电场线相同点方向线上各点的切线方向就是该点的磁场方向线上各点的切线方向就是该点的电场方向疏密表示磁场强弱表示电场强弱特点在空间不相交、不相切、不中断除电荷处外,在空间不相交、不相切、不中断不同点闭合曲线始于正电荷或无穷远处,止于负电荷或无穷远处,不闭合的曲线要点笔记

电场线有始点和终点,而磁感线是闭合曲线,没有始点和终点。

【典例示范】例2(多选)关于磁感线的概念和性质,下列说法正确的是(

)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答案

AD解析

磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同,A对;磁感线是假想曲线,B错;磁感线为闭合曲线,在磁体的内部磁感线则由S极指向N极,C错;两条磁感线不能相交,D对。规律方法

要正确地理解磁感线,并且可以和电场线作类比:比如都是人为引入的带有方向的曲线,可以通过疏密程度反映场的强弱,不能相交等,也有不同点,比如磁感线是闭合的曲线而电场线不闭合。变式训练2关于磁感线与电场线的描述,正确的是(

)A.电场线起止于电荷,磁感线起止于磁极B.电场线一定是不闭合的,磁感线一定是闭合的C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D.电场线和磁感线实际上均存在,只是肉眼看不到答案

B解析

磁感线没有起点也没有终点,是闭合的曲线,电场线不是闭合曲线,起始于正电荷(或无穷远处),止于无穷远处(或负电荷),故A错误,B正确;磁感线是描述磁场强弱和方向的形象曲线,当磁感线是曲线时,小磁针在磁场力作用下的运动轨迹并不一定与其重合,故选项C错误;电场线和磁感线都是为了描述抽象的场而人为引入的曲线,实际上并不存在,选项D错误。探究三安培定则【情境导引】根据安培假说的物理思想:磁场来源于运动电荷。如果用这种思想解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实,认为地磁场是由于地球的自转所形成。那么由此推断,地球总体应该是带正电还是带负电?要点提示

因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极,根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,而地球是从西向东自转,所以只有地球带负电荷才能形成上述电流。综上所述,地球总体应该带负电。【知识归纳】1.常见永磁体的磁场2.三种常见的电流的磁场

【典例示范】例3如图所示,分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向。答案

用安培定则来判断,分别如下列各图所示。

解析

如果已知电流的方向,可用右手螺旋定则判断磁感线的方向。如果已知小磁针静止时N极指向,那么小磁针N极所指方向就是磁感线方向。规律方法

判断磁场方向的四种方法1.磁感线上某点的切线方向即该点的磁场方向。2.小磁针静止时N极的指向即该点的磁场方向。3.根据安培定则判断电流的磁场方向。4.磁体外部的磁场方向由N极指向S极,磁体内部的磁场方向由S极指向N极。变式训练3如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是(

)A.a、b、c均向左