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1、3.3 几种常见的磁场,复习回顾：,1、 为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？,磁感应强度 B,2、电场线可以形象的描述电场强度E的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢？,一. 磁感线,将一个小磁针放在磁场中某一点,小磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点的磁场方向.,【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?,一. 磁感线,如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?,磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线,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。,1、定义：,2、磁感线的特点,(1)磁感线是假想的，并不是真实存在的,(2)磁感线是闭合曲线。 在磁体的外部
2、磁感线由N极发出，回到S极。在磁体的内部磁感线则由S极指向N极,(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱,(3)磁感线不能相交或相切,(5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向,外部从N到S，内部从S到N形成闭合曲线,二、几种常见的磁场：,1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：,条形磁铁,蹄形磁铁,直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？,它们遵循什么定则呢？,安培定则,除了磁铁,直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场,2）直线电流的磁场的磁感线：,安培定则(1):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.(右手
3、螺旋定则),表示垂直于纸面向里,表示垂直于纸面向外,直线电流的磁场的磁感线：,练习1、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，能使小磁针的N极转向读者，那么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,BC,3）环形电流的磁场的磁感线,安培定则(2):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.,2、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（ ） A、全向里 B、全向外 C、a向里，b、c向外 D、a
4、、c向外，b向里,课堂训练,D,4）通电螺线管的磁场的磁感线,通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加.所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场,这时,拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向.,（4）通电螺旋管周围磁感线,等效,安培定则： 用右手握住螺旋管，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旋管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）,3、如图所示，当开关闭合时：,(1)判断通电螺线管的磁极；,（2）指出每个小磁针的N、S极。,N,S,课堂训练,磁体为什么会有磁性？,法国学者安培提出了著名的分子电流假说,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种电流-分子电
5、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,三、安培分子电流假说,安培分子电流假说意义,1.成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象,2.安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系,3.安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动的电荷产生的,4、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是( ) A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁 B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动 C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的 D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性,B,课堂训练,5、一根软铁棒在磁场中被磁化
6、.是因为( ) A软铁棒中产生了分子电流 B软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章 C软铁棒中分子电流消失了 D软铁棒中分子电流取向变得大致相同,D,课堂训练,6、假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的，你认为地球带有何种电荷？,带负电荷,课堂训练,四、匀强磁场,磁场强弱、方向处处相同的磁场,磁感线分布特点:,匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线,常见的匀强磁场:,1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场,2.通电螺线管内部的磁场,3.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。,五、磁通量,定义：,在磁感应强度为B的匀强磁场当中，有一个与磁场方向垂直的平面S，B和S的
7、乘积叫做穿过这个面积的磁通量,公式:,BS,单位：韦伯 符号：Wb 1Wb=1Tm2,对公式的理解,1.B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度,2.公式只适用于SB，若S与B不垂直，则S为垂直与磁场方向的投影面积,当磁场BS垂直,磁通量最大=BS,当BS时,磁通量最小=0,当磁场B与面积S不垂直, BS,4.磁通量的意义可以用磁感线形象的说明,3.是标量，但有方向，若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通量为负,5.过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通),对公式的理解,7、面积S0.5m2的闭合
8、金属圆线圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是_；当金属圆环转过90，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是_,0.2Wb,0,课堂训练,8、如图，线圈平面与水平方向成角，磁感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，则_,BScos,课堂训练,6.磁通量的变化,磁通量变化 21是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即取决于末状态的磁通量2与初状态磁通量1的代数差,磁通量的变化一般有三种形式 （1）、B不变，有效面积S变化 （2）、B变化，S不变 （3）、B和S同时变化,7、磁通密度： B=/S 表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。
9、 1T=1Wb/m2=1N/Am,注意： 磁通量虽然是标量，但有正 、负，当有两种相反方向的磁感线穿过某一面时，一般规定一个方向穿过的磁通量为正，相反方向穿过的磁通量则为负，总的磁通量应为正 、负磁通量的代数和，若开始和转过180o 时平面都与磁场垂直，通过平面的磁通量是不同的，一种情形为正，另一种情形为负，则 为 2BS而不是零.,9、如图所示.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,四根导线中电流I1=I3I2I4.要使0点处磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流 （ ） A切断I1 B切断I2 C切断I3 D切断I4,D,课堂训练,10、如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀
10、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度角则穿过线框平面的磁通量为_,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_,若从初始位置转过180度角,则穿过线框平面的磁通量变化为_,BS,BS/2,0,2BS,11、 在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向,X,12、实验室有一旧的学生直流电源,输出端的符号模糊不清,无法辨认正、负极,某同学设计了下面的判断电源极性的方法:在桌 面上放一个小磁针,在磁针东面放 螺线管,如图所示,闭合开关后, 磁针指南的一端向东偏转,下列 判断中正确的是 （ ） A电源的A端是正极.在电源内电流由A流向B B电源的A端是正级.在电源内电流由B流向A C电源的B端是正极,在电源内电流由A流向B D电源的B端是正极,在电源内电流由B流向A,C,13、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的 （ ） A.区域I B.区域 C.区域 D.区域,A,小 结,安培定则 直线电流的磁场 环形电流的磁场 通电螺线管的磁场 匀强磁场 磁通量 BS,再见,
