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1、第三节 几种常见的磁场,课标定位,学习目标：1.了解安培分子电流假说 2知道磁感线，知道几种特殊磁场的磁感线分布，会用安培定则判断电流 的磁场方向 3知道磁通量 重点难点：会用安培定则判断磁感线方向，能计算磁通量的大小,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,第三 节 几种常见的磁场,课前自主学案,课前自主学案,一、磁感线 1定义：在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上每一点的切线方向都跟这点的_的方向一致，这样的曲线就叫磁感线 2特点 (1)磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来的一组有_的曲线，客观上并不存在 (2)磁感线的疏密反映磁场的_，磁感线越密的地方表示磁场_，磁感线越疏的地
2、方表示磁场越弱,磁感应强度,方向,强弱,越强,(3)磁感线上每一点的_方向就是该点的磁场方向 (4)磁感线在空间不能相交，不能相切，也不能中断 (5)磁场中的任何一条磁感线都是_曲线，在磁体_由N极指向S极，在磁体_由S极指向N极 二、几种常见的磁场 直线电流、环形电流的磁场方向都可以用_来判定,切线,闭合,外部,内部,安培定则,1直线电流(通电直导线) 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_环绕的方向如图311甲所示,图331,磁感线,2环形电流和通电螺线管 让右手弯曲的四指与_的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线_或螺线管内部_的方向如图33
3、1乙、丙所示 三、安培分子电流假说 1.,图332,环形电流,轴线上,磁感线,内容：安培认为：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种_电流分子电流分子电流使每个物质微粒都成为微小的_，它的两侧相当于两个_(如图332所示) 2对磁现象的解释 (1)磁化现象：一根软铁棒，在未被磁化时，内部各分子电流的取向_，它们的磁场互相抵消，对外不显_；当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取向变得_，两端对外界显示较强的磁作用，形成磁极，软铁棒就被磁化了,环形,磁体,磁极,杂乱无章,磁性,大致相同,(2)磁体的消磁：磁体受到_或猛烈敲击时，即在激烈的热运动或机械运动影响下，分子电流取向又变得_，磁体磁性
4、消失 3意义 分子电流假说揭示了电和磁的本质联系，指出了磁性的起源：一切磁现象都是由运动的电荷产生的 四、匀强磁场 1定义：磁感应强度的_处处相同的磁场,高温,杂乱无章,强弱,2磁感线的特点：间隔相同的_ 3实例：距离很近的两个异名磁极间的磁场，两平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场 五、磁通量 1定义：匀强磁场磁感应强度B与和磁场方向_的平面面积S的乘积，即_. 2单位：韦伯，简称韦，符号 Wb.1 Wb1 Tm2.,平行直线,垂直,BS,磁通密度,核心要点突破,一、几种常见磁场的磁感线分布 1常见永磁体的磁场(如图333),图333,2三种常用的电流的磁场,特别提醒：(1)应用
5、安培定则判定电流的磁场时，直线电流是判定导线外部的磁场方向，而环形电流和通电螺线管是判定线圈轴线上磁场的方向 (2)利用安培定则不仅可以判断磁场的方向，还可以根据磁场方向判定电流的方向,即时应用(即时突破，小试牛刀) 1.(2011年厦门高二检测)下列四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是( ),图334,A B C D 解析：选C.由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，正确错误和为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出正确错误故正确选项为C.,二、对磁通量的进一步理解 1磁通量的计算 (1)公式：BS. 适用条件： 匀强磁场； 磁感线与平面垂直 (2)在匀强磁场B中，若
6、磁感线与平面不垂直，公式BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积,2磁通量的正、负 (1)磁通量是标量，但有正、负，当磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，穿出时即为负值 (2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为1，反向磁通量为2，则穿过该平面的磁通量12. 3磁通量的变化，一般有三种情况： (1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则21BS. (2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则：21BS.,(3)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化时：21.此时BS. 4计算磁通量时应注意的问题： 计算穿过某一平面的磁通量的变化时： (1)明确磁场是否为匀强磁场，知道
7、磁感应强度的大小 (2)平面的面积应为磁感线通过的有效面积当平面S与磁场方向不垂直时，应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角，准确找出垂直面积 (3)线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关，即磁通量的大小不受线圈匝数的影响,即时应用(即时突破，小试牛刀) 2. (2011年绍兴高二检测)如图335所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S1(左)、S2(右)，由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是( ) A穿过线圈S1的磁通量比较大 B穿过线圈S2的磁通量比较大 C穿过线圈S1、S2的磁通量一样大 D不能比较,图335,解析：选A.线圈S1处的磁感线密集，磁感应强度大；线圈S2处的
8、磁感线稀疏，磁感应强度小，由BS可知，穿过线圈S1的磁通量比较大，选项A正确,课堂互动讲练,磁场中某区域的磁感线如图336所示，则( ) Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBb Ba、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBb C同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 Da处没有磁感线，所以磁感应强度为零,图336 【思路点拨】 磁感线是人们为描述磁场而人为画出的线，其方向描述磁场的方向，疏密描述磁场的强弱,【精讲精析】 由图中可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以BaBb，故A错，B对，导线在磁场中受力的大小与导线在磁场中的放置方向有很大关系，而不是仅仅取决于B与LI的大小，故
9、C错，磁感线是用来描述磁场的，而又不可能在存在磁场的区域内全部画磁感线，那样将会与不画磁感线产生相同的效果，故D错故选B. 【答案】 B,变式训练1 (2011年潮州高二检测)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静电场电场线一定不闭合，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,(2011年大庆高二检测)如图337所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将( ) A转动同时靠近磁铁 B转动同时离开磁铁 C不转动
10、，只靠近磁铁 D不转动，只离开磁铁,图337,【思路点拨】 本题主要考查磁体与电流磁场间的相互作用，我们可以把环形电流等效成一个小磁针，很容易作出正确判断,图338,【精讲精析】 把环形电流等效成一个小磁针，由安培定则知，此小磁针的N极向里S极向外条形磁铁的N极吸引小磁针的S极排斥N极，故线圈将发生转动同时靠近磁铁从上面观察的俯视图如图338所示答案为A. 【答案】 A 【方法总结】 小磁针也可等效成环形电流，通电螺线管也可以与条形磁铁互相等效，运动电荷可以等效为电流等，利用等效法解题，往往既简单又准确,变式训练2 如图339所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内
11、偏转，则这束带电粒子可能是( ) A向右飞行的正离子束 B向左飞行的正离子束 C向右飞行的负离子束 D向左飞行的负离子束,图 339,解析：选BC.小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向题中磁针S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动,有两个固定的完全相同的通电圆环，通过的电流大小相同，方向如图3310所示一个在竖直平面内放着，一个在水平面内放着，每个圆环在共同圆心O处产生的磁感应强度大小均为B，则在O点的总磁感应强度多大？,图3310,变式训练3 (20
12、11年大庆实验中学高二质检)两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边ABC的A和B处，如图3311所示两通电导线在C处产生磁场的磁感应强度大小都是B0，则C处磁场的总磁感应强度大小是( ),图3311,如图3312所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为_若使框架绕OO转过60角，则穿过框架平面的磁通量为_；若从初始位置转过90角，则穿过框架平面的磁通量为_；若从初始位置转过180角，则穿过框架平面的磁通量变化量大小为_,图3312 【思路点拨】 当面积S和匀强磁场方向垂直时BS，不垂直时应取垂直于磁场方向的有效面积磁通量是有正负的
13、，可以认为磁感线从同一面穿入时为正、穿出时为负,【自主解答】,图3313,【规律总结】 (1)只有在匀强磁场中BS时，BS才适用，若B与S不垂直，应将S投影，也可以将B分解，取B、S垂直部分的乘积 (2)磁通量的变化量，21，在具体的计算中，一定要注意1及2的正、负问题,变式训练4 如图3314所示，两个同心放置的平面金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量a、b间的关系是( ) Aab Bab Cab D不能确定,图3314,解析：选A.通过圆环的磁通量为穿过圆环的磁感线的条数，首先明确条形磁铁的磁感线分布情况，另外要注意磁感线是闭合的曲线条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线同内部磁感线构成闭合曲线对两个圆环，磁体内部的磁感线全部穿过圆环，外部的磁感线穿过多少，磁通量就抵消多少，所以面积越大，磁通量反而越小，,知能优化训练,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按ESC键退出全屏播放,谢谢使用,
