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1、第三章 磁场 电磁起重机 （北极：N 南极：S） 5.同名磁极相斥，异名磁极相吸。 4.磁化-将无磁性物质变为有磁性物质 磁体之间相互作用是怎样发生的？ 3.磁体上磁性最强的部分叫磁极。 2.具有磁性的物体叫磁体。 1.物体有吸引铁一类物质的性质叫磁性。 一. 复习初中学过的磁现象 1. 磁体周围空间存在磁场 二磁场 要实现物体间力的作用,可以采取直接接触的方法,也可 以采取通过第三者间接作用的方式,除此之外,别无他法. 磁体A磁体B 磁场 产生作用于 产生作用于 2. 电流周围空间存在磁场 (1820年 奥斯特实验) ？ 磁体对电流有没有作用力？ 电流A磁体B 磁场 产生作用于 产生 作用于
2、 电流和电流之间有没有相互作用力？ 电流A磁体B 磁场 产生作用于 产生作用于 演示 电流A电流B 磁场 产生作用于 产生作用于 反向电流间相互排斥 同向电流间相互吸引， 磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有 力的作用.这为我们检验磁场的存在提供了根据 磁场是媒介物：磁体间、磁体与电流间、电流 间的相互作用都是通过磁场发生的. 磁场的物质性：磁场是一种特殊形态的物质： 场（电场、磁场、引力场等）它虽不同于由原子 和分子所组成的实物，但也是不依赖于我们的感 觉而客观存在的物质 磁体和电流都能产生磁场，磁场对磁体和电流都有作用 力，那么磁现象的本质是否相同？ 3. 重要说明 3.磁现象的电本质
3、 运动的电荷（电流）产生磁场，磁场对运动电荷（电流）有 磁场力的作用一切磁现象都可以归结为运动电荷（电流） 之间通过磁场发生的相互作用这就是磁现象的电本质 运动 电荷 运动 电荷 磁场 产生作用于 产生作用于 三.磁场的方向 1磁场具有方向性 2磁场方向的规定，在磁场中的任一点，小磁针N极 受力的方向(小磁针S极受力的反方向），亦即小磁针静 止时N极所指的方向为该点的磁场方向 N S F1 F2 N S 如图所示，把小磁针 放入磁场中，磁场方 向如图所示，说明小 磁针将怎么样转动以 及停在哪个方向？ 磁场和电场的比较 电荷周围的特殊 物质 磁体和通电导线 周围的特殊物质 电荷间通过电场 发生相
4、互作用 磁体和电流间通过 磁场发生相互作用 放在电场中的正试 探电荷受力方向即 该点电场方向 放在磁场中的小磁 针N极受力方向即 该点的磁场方向 可以用电场线形 象地描述电场 可以用磁感线形 象地描述磁场 电场磁场 1.物理意义：磁感线是为了形 象地描述磁场的强弱及方向 而人为画出的一系列曲线 曲线上每一点的切线方向跟 该点的磁场方向相同。 四磁感线 （1）磁感线是假想的曲线用假想的、形象的磁感线 来描写实在的、抽象的磁场 （2）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地 方磁场较强没有画到磁感线的地方不表示那里没有磁 场存在 （3）磁感线不相交，也不相切 （4）磁感线总是闭合曲线，在磁体的外
5、部是从N极出来 ，进入S极，在内部则由S极回到N极，形成闭合曲线 A C B 2. 几种常见磁场磁感线分布 条形磁铁、蹄形磁铁周围磁场 跟等量异种电荷形成 电场的电场线相似 N、S极之间有一条直 线电场线 直线电流周围磁场 安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住导线，让伸 直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四 指所指的方向就是磁感线的环绕方向 立体图 横 截 面 图 纵截面图 环形电流周围磁场 安培定则：用右手握住螺线管（或环形导线），让弯 曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的 方向就是螺线管（或环形导线）内部磁感线的方向 立体图 横截面图纵截面图 立体图 通电螺旋管周围磁场
6、 通电的长直螺线管外部的磁场分布跟条形磁铁 外部的磁场分布情况相同 安培定则：用右手握住螺线管（或环形导线），让弯 曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的 方向就是螺线管（或环形导线）内部磁感线的方向 立体图横截面图 纵截面图 磁倾角 1.地磁场像一个条形磁铁形成 的磁场地磁场的N极在地理 南极附近，地磁场的S极在地 理北极附近地球内部磁场方 向由北向南，地球外部磁场方 向由南向北 2.在南（北）半球地磁场的方 向向北偏上（下），在赤道上 方磁场方向水平向北 3.地球上的人类 和某些生物常 利用地磁场来 确定方向 地磁场 磁倾角 竖直 向上 水 平 向 北 水 平 向 南 竖直 向下
7、B B北B下 在南（北）半球地磁场的方向向北偏上（ 下），在赤道上方磁场方向水平向北 磁感线和电场线的比较 磁感线电场线 形象化表示磁场的 方法 形象化表示电场的 方法 线上各点的切线方向 即该点的电场方向 线上各点的切线方向 即该点的电场方向 线的疏密反映电 场的强弱 线的疏密反映磁 场的强弱 电场线不闭合， 也不相交 磁感线是闭合曲 线，但不相交 专题一 对磁场和磁感线概念的理解 磁场虽然看不见，摸不着，但它是运动电荷周围客观存 在的一种物质，而磁感线是为了形象描述磁场而人为引 入的假想曲线磁感线每一点的切线方向跟该点的磁场 方向相同，磁感线的疏密表示磁场的强弱磁感线是闭 合曲线，而电场线
8、是非闭合曲线 运动 电荷 运动 电荷 磁场 产生作用于 产生作用于 磁场是一种特殊形态的物质：场（电场、磁场、引力场 等）它虽不同于由原子和分子所组成的实物，但也是不 依赖于我们的感觉而客观存在的物质 熟悉六种常见磁场的磁感线的空间分布学会把空间立 体图变成平面图 例例1 1关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有 A. A. 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁 场和电场一样，也是一种物质场和电场一样，也是一种物质 B. B. 磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向 C. C. 磁感线总
9、是从磁铁的北极出发，到南极终止磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止 D. D. 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线 ，没有细铁屑的地方就没有磁感线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 A B 磁场是客观存在的，而磁感线是一种假想曲线磁感线 的形状可用铁屑来模拟只是研究磁场的一种方法，使得 看不见、摸不着的磁场变得具体形象但是决不能认为 磁感线是由铁屑排列形成的另外被磁化的铁屑所显示 的磁感线分布仅是在一个平面上的磁感线的分布情况， 而磁体周围的磁感线应分布在三维空间内 例例2.2.磁场中某点的磁场方向磁场中某点的磁场方向 A. A. 放在该点的通电直导线所
10、受的磁场力的方向放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 B. B. 放在该点的小磁针放在该点的小磁针N N极的受力方向 极的受力方向 C. C. 放在该点的小磁针静止时放在该点的小磁针静止时N N极所指的方向极所指的方向 D. D. 通过该点磁场线的切线方向通过该点磁场线的切线方向 B C D 磁场的方向， 小磁针N极的受力方向， 小磁针静止时N极的指向， 磁感线在该点的切向方向， 磁感应强度B的方向 五个方向是 一致的 例例3.3.试确定如图中电源的正极和负极。试确定如图中电源的正极和负极。 电源 N S N S 讨论讨论: :若小磁针在通电螺线管的内部若小磁针在通电螺线管的内部, ,如图如
11、图 所示所示. .结果又如何结果又如何? ? + 结果相同结果相同 “ “同斥异吸同斥异吸” ”磁极的相互作用规律仅适用于磁极外部磁极的相互作用规律仅适用于磁极外部 . .判断小磁针静止时判断小磁针静止时N N极的指向问题应按跟所在处的极的指向问题应按跟所在处的 磁场方向相同普适规律进行磁场方向相同普适规律进行. . S N 专题二 安培定则的应用 安培定则适用于电流产生磁场这一物理现象中根 据电流(磁场）方向，判断磁场（电流）方向 电流方向规定为正电荷定向运动的方向，跟负 电荷定向运动的方向相反 磁场的方向，小磁针N极的受力方向，小磁针 静止时N极的指向，磁感线在该点的切向方向 ，磁感应强度
12、B的方向是一致的 使用安培定则时要注意对直线电流和环形电 流右手拇指和四指各指什么方向要掌握几 种通电导线周围的磁场分布情况，同时又要 搞清楚所给图示是平面图还是立体图 B C 例例1.1.如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞 过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使 小磁针的小磁针的N N极转向读者，那么这束带电粒子极转向读者，那么这束带电粒子 可能是可能是 A.A.向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束 B.B.向左飞行的正离子束向左飞行的正离子束 C.C.向右飞行的负离子束向右飞行的负离子束 D.D.向左飞行的负离子束向左
13、飞行的负离子束 N S 电流方向规定为正电荷定向运动的方向，跟负 电荷定向运动的方向相反 例例2 2电子束沿电子束沿x x轴正向运动，则电子束产生轴正向运动，则电子束产生 的磁场在的磁场在y y轴上的轴上的A A点的方向是：点的方向是： A. zA. z轴正方向轴正方向 B. zB. z轴负方向轴负方向 C. yC. y轴正方向轴正方向 D. yD. y轴负方向轴负方向 A x y z o 电流方向规定为正电荷定向运动的方向，跟负 电荷定向运动的方向相反 B 培养空间想像能力是磁场和电磁感应两章的重 要教学目标 例例3.3.一竖直放置的长直导线通过由下向上的电一竖直放置的长直导线通过由下向上的
14、电 流流, ,在它正东方某点的磁场方向为在它正东方某点的磁场方向为: : A.A.向东向东 B.B.向西向西 C.C.向南向南 D.D.向北向北 东东 南南 西西 北北 B 直线电流形成磁场的磁感线是在与通电直导线垂直的直线电流形成磁场的磁感线是在与通电直导线垂直的 平面内以通电直导线各点为圆心的同心圆平面内以通电直导线各点为圆心的同心圆, ,环绕的四指环绕的四指 指向同心圆磁感线的环绕方向指向同心圆磁感线的环绕方向( (走向走向), ),空间某点的磁场空间某点的磁场 方向是过该点圆型磁感线的切线方向方向是过该点圆型磁感线的切线方向, ,它与该点的圆型它与该点的圆型 磁感线的半径垂直磁感线的半
15、径垂直. . 例例3. 3. 在如图中，当电流逆时针方向通过线圈时在如图中，当电流逆时针方向通过线圈时 ，小磁针的，小磁针的S S极将极将 NSA. A. 向纸内偏转向纸内偏转 B. B. 向纸外偏转 向纸外偏转 C. C. 在图示位置不动在图示位置不动 D. D. 转过转过180180 0 0 A 磁场的方向，小磁针N极的受力方向，小磁针静止时 N极的指向，磁感线在该点的切向方向，是一致的 判定直线电流和通电螺线管（环形电流）周围的小磁 针如何转动问题，基本思路是判断小磁针所在处的磁 场方向小磁针将转动到N极的指向与所在点的磁场方 向相同为止在说明小磁针的转动方向时，必须说明 是从什么方向观察的，而且观察的方向应垂直于小磁 针的旋转平面 例例4 4如图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速如图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速 圆周运动，则此电子的运动：圆周运动，则此电子的运动： A.A.不产生磁场不产生磁场 B.B.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里 C.C.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外
