几种常见的磁场人教版课件

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1、第三节 几种常见的磁场,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 易错问题：计算磁通量BS时，B与S应垂直,一、磁感线 为了描述磁场，在磁场中画出的一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线,二、几种常见的磁场 通电直导线周围的磁场、环形电流的磁场和通电螺线管的磁场，磁感线的方向都可以用 判定,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， 所指的方向就是磁感线的环绕方向，示意图如图331甲所示

2、： 图331,弯曲的四指,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，示意图如图乙所示 3右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管 磁感线的方向，或拇指指向螺线管的N极，示意图如图丙所示,内部,1.沿磁感线的方向，磁场是减弱吗？,思考,【思考提示】 1.磁感线的方向与磁场的强弱没有关系，所以无法判定磁场是否减弱,三、安培分子电流假说 1安培认为，在原子、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 2磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 产生的,分子电

3、流,分子,电流,四、匀强磁场 1匀强磁场是 、 处处相同的磁场，距离很近的两个异名磁极之间的磁场，两个平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场 2匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的,强弱,方向,平行直线,五、磁通量 1在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向 的平面S，B和S的乘积，叫做穿过这个面积的磁通量 2公式： . 3单位：1 Wb1 Tm2. 4从BS可得 ，因此 磁感应强度B又叫做 ,垂直,BS,磁通密度,2.磁通量大，磁感应强度一定大吗？ 【思考提示】 2 . 不一定,思考,一、几种常见磁场的磁感线分布 1如图332所示为条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线 图332,2如图33

4、3所示为直线电流形成磁场的磁感线 图333,图中的“”号表示磁场方向垂直进入纸面，“”号表示磁场方向垂直离开纸面,3如图334所示为环形电流形成磁场的磁感线 图334,4如图335所示为通电螺线管形成磁场的磁感线 图335,1注意整体掌握磁体周围磁感线的分布情况，特别是疏密和方向变化情况 2通电螺线管内部的磁场磁感线的方向是由“S”极指向“N”极,二、电场线与磁感线的比较,1从电场、磁场的概念理解两种场线的相似点：矢量性线的切线，强弱线的疏密，方向的唯一性空间任一点场线不相交 2从两种场线的区别理解两种场的区别： 电场线电荷有正负电场线有始终 磁感线N、S极不可分离磁感线闭合,三、对磁通量的理

5、解 1磁通量的定义 公式BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度，S是与磁场方向垂直的面积，因此可以理解为BS.如果平面与磁场方向不垂直，应把面积S投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积S，代入到BS中计算，应避免硬套公式,2磁通量是标量，但有正负，当磁感线从某一平面上穿入时，磁通量为正值，穿出时即为负值 3磁通量的变化|21| (1)当B不变，有效面积S变化时，|BS|； (2)当B变化，S不变时，|BS|； (3)B和S同时变化，则|21|.,1平面S与磁场方向不垂直时，要把面积S投影到与磁场垂直的方向上，即求出有效面积 2可以把磁通量理解为穿过面积S的磁感线的净条数相反方向穿过面积S的磁感线可

6、以互相抵消 3当磁感应强度和回路面积同时发生变化时，t 0，而不能用BS计算 4当面积S转过180时，磁通量的变化量|21|2BS.,磁场中某区域的磁感线如图336所示，则 ( ),图336,例1,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 【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,【解析】 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

7、有很大关系，而不是仅仅取决于B与LI的大小，故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 【思维总结】 与磁感线有关的问题，不要与电场线相混淆，它们的疏密程度都表示磁场的强弱同一电荷在电场中受力情况只与电场的强弱有关，但同一段电流的磁场中的受力情况不仅与磁感应强度有关，还与导线的放置方向有关，定义式 中要求B与I是垂直的,1关于磁感线下列说法正确的是 ( ) A磁感线是磁场中实际存在的线 B条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部 C当空中存在几个磁场时，磁感线有可能相交 D磁感线上某点的切线方向就是放在这里的

8、小磁针N极受力的方向,解析：选D.磁感线是假想的线，故A错；磁感线是闭合的曲线，磁铁外部、内部均有磁感线，故B错；磁感线永不相交，故C错；根据磁感线方向的规定知D对,如图337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 337,例2,【解析】 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

9、子，则应是自左向右运动 【答案】 BC,【思维总结】 带电粒子束的定向运动可以看作“等效电流”，正电荷定向移动方向和“等效电流”方向相同，负电荷相反，“等效电流”的磁场也可以应用安培定则判定,2.如图338所示，带负电的金属圆盘绕轴OO以角速度匀速旋转，在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是 ( ) AN极竖直向上 BN极竖直向下 CN极沿轴线向右 DN极沿轴线向左,图338,解析：选C.等效电流的方向与转动方向相反，由安培定则知轴线上的磁场方向向右，所以小磁针N极受力向右，故C正确,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339所示一个在竖直平面内放着，一个在水平面内放着

10、，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339,例3,【解析】 在O点的磁感应强度为两个通电圆环在O点产生的磁感应强度的矢量和由安培定则知：竖直放置的圆环在O点产生的磁感应强度方向垂直纸面向外，水平放置的圆环在O点产生的磁感应强度方向是沿纸面向下这两个等大的磁感应强度在O点互相垂直，所以O点的磁感应强度大小为B0 . 【答案】 B,【思维总结】 通过例题分析求解，应明确磁场的叠加是矢量和，O点处两通电圆环的磁场是等大的，但方向成90，故由解三角形求得B0 .,3.在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图3310所示，四根导线中电流i4i3i2i1，

11、要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流 ( ) AI1 Bi2 Ci3 Di4,图3310,解析：选D.由安培定则可以判断出i1、i2、i3在O点处产生的磁场均是向里的，只有i4在O点产生的磁场向外，会使合磁场减弱，所以只要切断i4，就会使O点的磁场增强,如图3311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_,例4,【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

12、于磁场方向的有效面积磁通量是有正负的，可以认为磁感线从同一面穿入时为正、穿出时为负,图3311,【解析】 在图示位置，磁感线与框架平面垂直时，BS.当框架绕OO轴转过60时可以将原图改画成从上向下看的图，如图3312所示，,图3312,【答案】 BS 0 2BS 【思维总结】 (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,4.如图3313所示两同心圆环A和B处在同一平面内，B的半径小于A的半径，一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量A与B的大小

13、关系是 ( ) AAB BAB CAB D无法比较,图3313,解析：选C.有同学认为，由于在磁体的外部磁感线从N极到S极，且A环面积大于B环面积(SASB)，所以穿过A环的磁感线条数比穿过B环的多，即AB，从而认为选项A正确 上述分析是错误的，原因是没有注意到磁感线是闭合曲线，在磁体的外部是从N极到S极，而在磁体的内部是从S极回到N极,从图可知穿过SA、SB的磁感线有磁体内部的全部磁感线(由S极指向N极)和磁体外部的部分磁感线(由N极回到S极)，两者方向相反， 因此，穿过两圆环的磁通量应是两者抵消后的净磁通量，其磁感线方向是由S极指向N极由于穿过环A的磁感线的净条数小于穿过环B的磁感线的净条

14、数所以C正确,1关于磁现象的电本质，下列说法正确的是( ) A一切磁现象都起源于运动电荷，一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的 B除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的,C据安培的分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极 D有磁必有电，有电必有磁,解析：选AC.任何物质的原子的核外电子绕核运动形成分子电流，分子电流使每个物质分子相当于一个小磁体当各分子电流的取向大致相同时，物质对外显磁性，所以一切磁现象都源于运动电荷，A、C正确，B错误静电场不产生磁场，D错误,2如图3314所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，在线圈中心处

15、挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时 ( ) A小磁针N极向里转 B小磁针N极向外转 C小磁针在纸面内向左摆动 D小磁针在纸面内向右摆动,图3314,解析：选A.由安培定则可判断出线圈内磁场的方向是向里的，小磁针N极的受力方向向里，因此小磁针N极向里转，故A对,3关于磁通量，下列说法中正确的是 ( ) A磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量 B磁通量越大，磁感应强度越大 C通过某一横截面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零 D磁通量就是磁感应强度 答案：C,4如图3315所示，三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流，且I1I2I3，则距三导线等距的A点的磁场方向为 ( ) A向上 B向右 C向左 D向下,图3315,解析：选B.I2与I3的磁场在A处矢量和是0，故只有I1的磁场,5如图3316所示，线圈平面与水平方向夹角60，磁感线竖直向