【物理】磁场及其描述课件-2025-2026学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

第五章

初识电磁场与电磁波第1节磁场及其描述科技发展到今天，电与磁跟我们的生活息息相关，凡是用到电的地方，几乎都有磁现象相伴随。你知道电和磁有怎样的联系吗？1.知道磁场的定义和性质。2.知道磁感应强度的定义，理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位。3.知道磁感线的定义和特点，知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。4.会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。磁体的两个磁极靠近时，即使它们还未接触，也能表现出异名磁极相吸、同名磁极相斥的特点；当导线中通过电流时，磁针就会发生偏转；当导线中的电流反向时，磁针也将反向偏转。为什么磁体间没有接触也会产生相互作用？为什么通电导线周围的磁针会发生偏转？1.磁场：磁体周围空间存在的一种特殊物质。磁场和电场一样是一种物质,虽然看不见，摸不着，但是是客观存在的2.基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用。一、磁场磁感应强度实验磁场对通电直导线的作用思考：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?导线长度、电流大小、磁场的强弱、放置的位置（导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）实验方法：控制变量法①保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。长度不变，改变电流大小电流越大，受力越大②保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。电流不变，改变导线长度长度越长，受力越大3.磁感应强度的大小（1）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力

F跟电流

I和导线长度

L的乘积

IL的比值叫磁感应强度。（2）定义式：（3）单位：特斯拉，简称特，符号是T（4）方向：磁感应强度是矢量，方向与该点磁场的方向一致（不成比例关系）①式中B

是比例系数，它与导线长度和电流大小都没有关系。②在同一磁场中，无论IL如何变化，B都是相同的。③在不同磁场中，B

一般不同。B是能够反映磁场性质的物理量，是由磁场自身决定的，是客观存在二、磁感线正像在电场中我们用电场线形象地描述电场一样，在磁场中，我们用磁感线来描述磁场。在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。1.条形磁铁的磁感线2.蹄形磁铁的磁感线3.磁感线的基本特点：①磁感线上每一点的切线方向表示该处的磁场方向。②磁感线的疏密程度表示该处的磁场的强弱。③磁体外部磁感线从N极出发指向S极，在磁体内部由S极到N极，形成闭合曲线。④磁感线不相交（不相切）。⑤磁感线是假想的曲线；三、安培定则1.通电直导线的磁场立体图横截面图纵截面图特点：一系列的同心圆，且近导线处分布密。用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判断：用右手握住导线，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立体图2.环形电流的磁场横截面图纵截面图特点：一系列的同心圆，且近导线处及环内分布密。另一种形式的安培定则判定：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场的方向。立体图3.通电螺线管的磁场横截面图纵截面图通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加另一种形式的安培定则判定：让右手弯曲的四指与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向（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。（2）安培分子电流假说对一些磁现象的解释：未被磁化的铁棒磁化后的铁棒B安培分子电流假说四、磁的应用及意义1.古代的磁应用——指南针:指南针是我国古代四大发明之一,任何磁体悬挂起来且使之能自由转动,它具有指示方向的特征,在古代这种器具称为“司南”。2.高速磁浮列车、核磁共振都是磁在现代技术中的应用。1.下列关于磁场的说法中正确的是（

）A．磁体周围的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的B．将小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用C．把磁体放在真空中，磁场就消失了D．当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场，不撒铁屑磁场就消失B2.（多选）下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是（

）A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向BD3.请判断下列情形中电流的方向。(1)图(a)中，当电流通过导线时，导线下磁针的N极转向纸外；(2)图(b)中，当电流通过环形导线时，导线下磁针的N极转向纸外；(3)当电流通过螺线管时，磁针N极的指向如图(c)所示。4.在匀强磁场中，有一段0.1m长的直导线和磁场方向垂直。导线通过的电流是5.0