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1、电场线能使电场性质更直观,磁场中是也否能用这 样的线来表示呢？,第三章 磁场,3.3 几种常见的磁场,1. 知识与能力,理解磁感线的概念并能与小磁针的指向联系。 直线电流的磁场、环形电流的磁场、通电螺线管的磁场及磁感线的描述。 理解安培分子电流的观念。 理解匀强磁场的概念，并能举出匀强电场的实例。 磁通量的计算。,2. 过程与方法,3.情感态度与价值观,通过轻敲细铁屑的方法比较直观的观测各种磁体、电流的磁感线。 通过改变平面与磁感线的角度，来计算磁通量。掌握计算方法。, 能够将小磁针的N极指向与磁感线联系在一起。通过磁感线的分布来表征磁场。 将电流和磁体联系，来比较磁感线的分布。,教学重点：,
2、教学难点：,磁感线 各种磁体电流的磁感线 匀强磁场及磁通量的计算,安培分子电流假说,一、磁感线,二、几种常见的磁场,三、安培分子电流假说,四、匀强磁场,五、磁通量,一、磁感线,我们知道，在磁场中的每一点，磁感应强度B都有一定的方向。,如果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的方向一致，这样的曲线就叫做磁感线。利用磁感线可以形象的描述磁场。实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状。在磁场中放一块玻璃板，玻璃板上均匀的撒一层细铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有规则的排列起来，模拟出磁感线的形状。在两极附近，磁场较强，磁感线较密。因此磁感线的疏密表示磁感应强度的大小。,铁屑有 规则的
3、 排列， 来模拟 磁感线 的方向,小磁针的方向为 磁感线的方向,小磁针N极指向与铁屑排列方向是一致的：,蹄形磁铁的磁场,条形磁铁的磁场,这是磁铁吸引下铁屑的排列：,磁感线的特点：磁感线都是从北极发出进入南极，经过磁体内部由南极通向北极，形成一条闭合曲线；任意两条磁感线永不相交。,二、几种常见的磁场,把小磁针放到通电直导线附近，根据磁针的指向，可以研究它周围磁场的分布。,安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。这个规律也叫右手螺旋定则。,直线电流的磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。,换
4、个角度，若改为俯视，电流的画法会发生改变：,环形电流的磁场也可以用小磁针来研究：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感线的方向。这是另一种形式的安培定则。,环形电流其实就是只有一匝的通电螺线管，通电螺线管则是许多匝环形电流串联而成的。一次，通电螺线管的磁场就是这些环形电流的磁场的叠加。所以，环形电流的安培定则也可以用来判断通电螺线管的磁场。用手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向。这也是一种形式的安培定则。从外部看，通电螺线管的磁场相当于一个条形磁铁的磁场，所以用安培定则时，拇指指向的就是它的
5、北极的方向。,与天然磁体的磁场相比，电流的磁场容易控制，因而在实际中由很多重要的应用。电磁起重机、电话、电动机、发电机，以及在自动控制中普遍应用的电磁继电器等，都离不开电流的磁场。,小资料,电磁继电器,三、安培分子电流假说,磁铁和电流都能产生磁场。它们的磁场是否有什么关系呢？我们知道，通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场十分相似，法国学者安培由此受到启发，提出了著名的分子电流假说。,他认为，原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。,一条铁棒未被磁化时，内部分子电流时杂乱无章的，它们的磁场相互抵消，对外部显磁性，当棒
6、受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同，铁棒被磁化，两端对外显出较强的磁作用，形成磁极。磁体受到高温或猛烈的撞击时会失去磁性，这是因为激烈的热运动或震动使分子电流取向又变得杂乱无章了。,被磁化的铁屑会显现出该点磁场的方向：,四、匀强磁场,匀强磁场：磁感应强度、方向处处相同的磁场。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。,距离很近的两个异名磁极之间的磁场，除边缘部分之外，可以认为是匀强磁场。相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场也是匀强磁场。,归纳,匀强磁场,通电螺线管内部的磁场也可看做匀强磁场,研究电磁现象时常常要讨论某一面积的磁场及它的变化，为此人们引入了一个
7、新的物理量磁通量。,五、磁通量,设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母表示磁通量，则=BS。,但是平面与磁感线不垂直呢？,设平面与磁场方向的夹角为，如图所示，那么将该平面在沿磁场方向投影，使投影的平面垂直于磁场方向。该投影平面的大小为Ssin，则磁通量为=BSsin.,假如平面与磁场不垂直：,提示,有时也会用平面的法向量与磁场的夹角来计算。,定义： 磁通量是穿过一个平面的磁感线条数，因为磁感线是矢量，有方向，因此在磁感线叠加的时候注意磁感线的方向。,单位： 韦伯，Wb,公式： =BS,归纳,一、磁感线,
8、二、几种常见的磁场,定义：在磁场中画出的一系列有向曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。特点：磁感线都是从北极出来进入南极，在磁体的内部由南极通向北极形成一条比荷曲线；任意来拿各条磁感线不相交。,条形磁铁的磁场、蹄形磁铁的磁场、相互作用的,三、安培分子电流假说,在原子、分子等物质微粒的内部，存在着环形电流分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相等于两个磁极。在外界磁场作用下，分子电流的去向变得大致相同，物质被磁化；受到高温或猛烈撞击时分子电流变得杂乱无章磁体失去磁性。,磁极间的磁场、直线电流的磁场、环形电流的磁场、通电螺线管的磁场。,四、匀强磁场,定义：磁场的
9、方向、强弱处处相同。 特点：匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。 实例：相距很近的两个异名磁极间的磁场同绕向、同电流流向的两个通电线圈,五、磁通量,磁通量实际是穿过某一平面的磁感线条数。 用公式 来计算。,1.下列说法正确的是（ ）。A.磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极；B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱；C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场；D.放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极。,BC,3.如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行的飞过磁针的上方时，磁针的S极向纸内偏转。这一带电粒子束可能是（ ）。A.向右飞行的正离子束 B.
10、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。,BC,2.如图所示，在条形磁铁产生的磁场中，将一平面从上向下移动到与磁极面平行时，则平面内磁通量的变化情况为_。,由小变大再变小直到为零,4. 磁场中某处的磁感线如图所示，则（ ）。A.a、b两处的磁感应强度大小不等，BaBb；B.a、b两处的磁感应强度大小不等，BaBb；C.同一通电导线在a处受力一定比b处大；D.同一通电导线在a处受力一定比b处小。,B,5.十九世纪二十年代,以赛贝克（数学家）为代表的科学家已经认识到：温度差会引起电流。安培考虑到地球的自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是绕
11、地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是（ ）。由西向东垂直于子午线；由东向西垂直于子午线；由南向北沿子午线；由赤道向两极沿子午线方向；,6.如图所示，两根垂直纸面放置的直导线a和b，通有等值电流。在纸面上距离a、b等远有一点P，若P点合磁感应强度的方向指向ab连线扣上中点，则a、b中电流方向是（ ）。A.a中向纸里，b中向纸外；B.a中向纸外，b中向纸里；C.a、b中均向纸外；D.a、b中均向纸里；,A,（2007 上海）取两个完全相同的长直导线，用其中一根绕成如图所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度为B，若将另一根长导线对折后绕城如图所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的电流强度大小为（ ）。A.0 B.0.5B C.B D.2B,A,因为对折后螺线管顺时针产生的磁场与逆时针产生的磁场强度B的矢量和为零。故A正确。,点拨,1.答：电流方向由上向下。,2.答：小磁针N极的指向是垂直纸面向外，指向读者。,3.通电螺线管内部的磁感应强度比管口外的大，可根据磁感线越密处，磁感应强度越大来判断。,4.答：,
