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1、第三章 磁 场,物理选修31,第一、二节 磁场与磁场强度,最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物,其中含有主要成分为Fe3O4,能吸引其他物体,很像磁铁。,一、整体感知，建立概念,你在生活中见到过哪些磁现象？,磁铁同极相斥，异极相吸。,东汉王充在论衡中写道：“司南之杓,投之于地,其柢指南。”,候鸟的迁徙。,2.磁性：能够吸引铁质物体的性质,1.永磁体：天然磁石和人造磁铁,3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极,小磁针静止时 指南的磁极叫做南极,又叫S极; 指北的磁极叫做北极,又叫N极,4.磁极间的相互作用: 同名磁极相斥，异名磁极相吸,*5.无磁性物体变为有磁性物体的过程叫磁化, 有磁性物体变
2、为无磁性物体的过程叫退磁,思考：是否只有磁铁周围才存在磁场?,磁现象,二、深入探究电流的磁效应,奥斯特实验,注意事项：导线应沿南北方向水平放置,实验结论:通电导线也可以对小磁针有力的作用,问题：,磁体和通电导体之间的相互作用力是通过什么发生的呢？,磁体,电流,磁场,问题：电流与电流之间是否有力的作用？,结论:同向电流相互吸引。,结论:反向电流相互排斥。,问题：,电流和电流之间的相互作用力是通过什么发生的呢？,电流的磁效应： 电流能在周围空间产生磁场.,电流,电流,磁场,磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的。,磁体,磁体,磁场,电流,电流,电
3、磁炉,电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物。,磁悬浮列车,磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时
4、被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。,1.地球是一个巨大的磁体,2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场,3.地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,但两者并不完全重合,它们之间的夹角称为磁偏角,4.磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的,地球磁场,如何描述磁场的强弱和方向呢?,电场,电场力F,F/q表示电场的强弱,磁场,磁场力F,磁场的强弱,电场强度E,磁场强度,磁感应强度B,描述磁场的强弱和方向,深入探究磁场的描述,电场,正试探电荷的受力方向,磁场,磁体或电流的受力方向,小磁针N极的受力方向,1、磁感应强度的方向,物理学规定： 小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指
5、向，规定为该点的磁场方向, 即磁感应强度的方向,不能.因为N极不能单独存在。小磁针静止时所受的合力为零，因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小,问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?,问题：磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力.能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱?,电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL.,方法：用检验电流元来研究磁场强弱,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、磁场的不同、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）,（演示方向问题）,实验方案,2、磁感应强度的大小,理想模型,
6、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。,2、保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。,实验方案设计,结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的安培力就越大。,结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的安培力就越大。,现象：电流越大，导线的偏角越大。,精确的实验表明：通电导线和磁场垂直时,导线受力的大小和导线中的电流 I 成正比，和导线的长度L成正比，即和电流I和长度L的乘积IL成正比。,F=BIL,3、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量 描述了磁场力的性质,2、B为矢量，大小表示磁场的强弱，方向即为磁场的方向。
7、,关于磁感应强度的三个注意点：,(1)磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，跟磁场中是否存在通电导线，以及导线的长度L和电流的大小I无关。,(3)导线很短很短时，由B = 求得的数 值即可认为是导线所在位置那一点的磁感应强度大小,(2)磁感应强度为零时，通电导线受到的磁场力F一定为零；通电导线受到的磁场力F为零时，磁感应强度不一定为零。,1、下列关于磁场的说法中,正确的是 ( ) A磁场跟电场一样,是人为假设的 B磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场 C指南针指南说明地球周围有磁场 D磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的,BCD,三、迁移运用，能力提升,2、下列说法中正确的是
8、（ ） A磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极 B磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的 C地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的 D磁场是客观存在的一种物质,AD,3、有关磁感应强度B的方向说法正确的 是（ ）,A、B的方向就是小磁针N极所指的方向 B、B的方向与小磁针N极的受力方向一致 C、B的方向就是通电导线的受力方向 D、B的方向垂直于该处磁场的方向,B,4、关于磁感应强度大小下列说法正确的是（ ）
9、,A、通电导线所受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B、垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感应强度的方向 C、放在同一磁场中两根通电导线中电流相等时受力大小一定相等 D、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关,D,5、关于磁感应强度B= 下列说法正确的 是（ ）,A、磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电 流I的减小而增大 B、磁场中的某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F的增大而增大 C、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零 D、放置在磁场中1m长的通电导线，通过1A的电流，受到的安培力为1N，则该处的磁感应强度就是1T,C,6、下列说法正
10、确的是（ ）,A、磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点，导线受到的磁场力F与该导线的长度L，通过的电流I乘积IL的比值，即为该处磁感应强度的大小。,B、通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应 强度一定为零,C、磁感应强度B= 只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与I、L以及通电导线在磁场 中的方向无关,D、通电导线所受磁场力的大小与磁感应强度的大小无关,C,7、在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线a和b，a、b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受的力也不一样，下面的几幅图像表现的是导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。a、b各自有一组F、I 的数据，在图像中各描出一个点。在A、B、C、D四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅（ ）,B C,a,b,O,I,F,a,b,O,I,F,b,I,F,a,O,b,I,F,a,O,A,B,C,D,
