《高中物理 3.1 磁现象 磁场课件 教科版选修31》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 3.1 磁现象 磁场课件 教科版选修31（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章磁场第三章磁场第一节磁现象磁场第一节磁现象磁场第三章磁场第三章磁场第三章磁场第三章磁场一、磁现象一、磁现象北宋北宋奥斯特奥斯特二、磁场二、磁场1_和和_周周围围都都存存在在着着磁磁场场，一一切切磁相互作用都是通过磁相互作用都是通过_来实现的来实现的2磁感线磁感线(1)定定义义：在在磁磁场场中中画画出出一一些些有有方方向向的的曲曲线线，在在这这些些曲曲线线上上每每一点的一点的_都跟这点的磁感应强度的方向一致都跟这点的磁感应强度的方向一致(2)特点：磁感线的疏密程度表示特点：磁感线的疏密程度表示_，磁场强的地，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方磁感线疏方磁感线密，磁场弱的地方磁感线疏磁体磁体
2、电流电流磁场磁场切线方向切线方向磁场强弱磁场强弱想一想想一想磁场看不见摸不着磁场看不见摸不着，它是真实存在的吗？它是真实存在的吗？提示：提示：磁场与电场一样磁场与电场一样，都是一种物质磁场是磁体、电都是一种物质磁场是磁体、电 流流和运动电荷周围存在的一种特殊物质和运动电荷周围存在的一种特殊物质，磁体与电流之间的磁体与电流之间的 相相互作用就是通过这种特殊物质而发生的它的存在是通过互作用就是通过这种特殊物质而发生的它的存在是通过 磁磁场的基本性质体现出来的场的基本性质体现出来的3电流磁场的判断电流磁场的判断安培定则安培定则(也叫右手螺旋定则也叫右手螺旋定则)(1)通电直导线通电直导线右手握住导线
3、，让伸直的拇指所指的方向与右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与_方方向一致，弯曲的四指所指的方向就是向一致，弯曲的四指所指的方向就是_的环绕方的环绕方向，如图所示向，如图所示电流电流磁感线磁感线(2)环形电流和通电螺线管环形电流和通电螺线管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电流的方向就是环形电流_的磁感线的方向或螺线管的磁感线的方向或螺线管_磁感线的方向如图甲、乙所示磁感线的方向如图甲、乙所示轴线上轴线上内部内部学案导引学案导引1由于磁场看不见由于磁场看不见，故不是物质故不是物质，这种观点对吗？这种观点对吗？
4、2磁场只存在于磁铁周围磁场只存在于磁铁周围，这种说法对吗？这种说法对吗？对磁场的理解对磁场的理解1.磁场是一种物质，它是客观存在的磁场是一种物质，它是客观存在的2磁场最基本的性质磁场最基本的性质:对放入其中的磁体或电流有力的作用对放入其中的磁体或电流有力的作用.3磁体、电流和运动电荷周围都存在磁场磁体、电流和运动电荷周围都存在磁场4磁磁体体之之间间、磁磁体体与与电电流流之之间间、电电流流与与电电流流之之间间的的相相互互作作用都是通过磁场发生的用都是通过磁场发生的5磁场是有方向的，自由小磁针静止时，磁场是有方向的，自由小磁针静止时，N极的指向极的指向(或小或小磁针磁针N极的受力方向极的受力方向)
5、即为该处磁场的方向即为该处磁场的方向 以下说法正确的是以下说法正确的是()A磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B电流与电流间的相互作用是通过电场产生的电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的生的D磁场和电场是同一种物质磁场和电场是同一种物质关键提醒关键提醒解答该题应注意以下关键点：解答该题应注意以下关键点：(1)磁场的基本性质磁场的基本性质(2)磁场的物质性、磁场与电场不同磁场的物质性、磁场与电场不同A解析解析电流能产生磁场电流能产生磁场，在电流的周围就有磁
6、场在电流的周围就有磁场 存在存在， 不不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁极与电流间论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁极与电流间，都都 有有相互作用的磁场力磁场是磁现象中的一种特殊物质相互作用的磁场力磁场是磁现象中的一种特殊物质，它它 的的基本特点是对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用；而基本特点是对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用；而 电电场是电荷周围存在的一种特殊物质场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对其最基本的性质是对 放放入电场中的电荷有电场力的作用入电场中的电荷有电场力的作用，因此因此，磁场和电场是两磁场和电场是两 种种不同的物质不同的物质，各自具有其自身的特点所
7、以只有各自具有其自身的特点所以只有A正确正确误误区区警警示示容容易易将将电电流流与与电电流流之之间间的的相相互互作作用用理理解解成成是是通通过过电场产生的电场产生的，导致错误导致错误1判断两根钢条甲和乙是否有磁性，可将它们的一端靠近小判断两根钢条甲和乙是否有磁性，可将它们的一端靠近小磁针的磁针的N极或极或S极当钢条甲靠近时，小磁针自动远离，当极当钢条甲靠近时，小磁针自动远离，当 钢钢条乙靠近时小磁针自动靠近，则条乙靠近时小磁针自动靠近，则()A两根钢条均有磁性两根钢条均有磁性B两根钢条均无磁性两根钢条均无磁性C钢条甲一定有磁性，钢条乙一定无磁性钢条甲一定有磁性，钢条乙一定无磁性D钢条甲一定有磁
8、性，钢条乙可能有磁性钢条甲一定有磁性，钢条乙可能有磁性D解析：磁体能吸引铁磁性物质解析：磁体能吸引铁磁性物质，同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥, 异名磁极异名磁极相互吸引相互吸引，排斥的两者必然都是磁体排斥的两者必然都是磁体，吸引时至少吸引时至少 有一个是有一个是磁体钢条甲靠近小磁针时磁体钢条甲靠近小磁针时，小磁针自动远离小磁针自动远离，说说 明它们相明它们相互排斥互排斥，则甲一定有磁性当乙靠近小磁针时则甲一定有磁性当乙靠近小磁针时，它它 们相互吸们相互吸引引，这时可能有两种情况：一是乙没有磁性这时可能有两种情况：一是乙没有磁性，此时此时 属于磁体属于磁体与铁磁性物质相互吸引；二是乙有磁性与铁
9、磁性物质相互吸引；二是乙有磁性，且与小磁且与小磁 针是异名针是异名磁极磁极，此时属于异名磁极相互吸引故此时属于异名磁极相互吸引故D正确正确学案导引学案导引1磁感线是真实存在的吗？磁感线是真实存在的吗？2磁感线和电场线有哪些相似之处和不同点？磁感线和电场线有哪些相似之处和不同点？对磁感线的理解对磁感线的理解1.磁感线的特点磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀 疏疏的地方磁场弱的地方磁场弱(3)磁感线的方向：磁体外部从磁感线的方
10、向：磁体外部从N极指向极指向S极，磁体内部极，磁体内部 从从S 极指向极指向N极极(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向2磁感线与电场线的比较磁感线与电场线的比较两种线两种线比较内容比较内容磁感线磁感线电场线电场线相似相似点点不同点不同点引入目的引入目的形象描述场而引入的假想线形象描述场而引入的假想线,实际不存在实际不存在疏密疏密场的强弱场的强弱切线方向切线方向场的方向场的方向相交相交不能相交不能相交(电场中无电荷空间不相交电场中无电荷空间不相交)闭合曲线闭合曲线不闭合
11、不闭合,起始于正电起始于正电荷荷,终止于负电荷终止于负电荷特别提醒：特别提醒：没有磁感线的地方并不表示此处没有磁场没有磁感线的地方并不表示此处没有磁场，磁场，磁场中的任一点都能画出通过它的一条磁感线中的任一点都能画出通过它的一条磁感线 关于磁感线的性质和概念，下列说法正确的是关于磁感线的性质和概念，下列说法正确的是()A磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场的方向磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场的方向B磁场中任意两条磁感线均不相交磁场中任意两条磁感线均不相交C铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线D磁感线总是从磁体的磁感线总是从磁体的N极指向极指向S极极解析解析磁感
12、线的切线方向就是磁场方向磁感线的切线方向就是磁场方向，因此选项因此选项A是正确是正确的两条磁感线相交就说明在两线相交处有两个切线方向的两条磁感线相交就说明在两线相交处有两个切线方向, ,即即两个磁场方向，这是不可能的，磁场中某点的磁场强弱是两个磁场方向，这是不可能的，磁场中某点的磁场强弱是 唯唯一确定的，磁场的方向也只有一个，因此两条磁感线不能一确定的，磁场的方向也只有一个，因此两条磁感线不能 相相交，选项交，选项B是正确的是正确的AB磁感线是为形象描述磁场的强弱分布而画出的一簇曲线磁感线是为形象描述磁场的强弱分布而画出的一簇曲线， 不不是真实存在的是真实存在的，而铁屑的分布曲线只能证明磁感线
13、描而铁屑的分布曲线只能证明磁感线描 述磁述磁 场场的方法是正确的的方法是正确的，而铁屑不是磁感线而铁屑不是磁感线，选项选项C是错误是错误 的的 在在通电螺线管内部、在条形磁体内部的磁感线应是从通电螺线管内部、在条形磁体内部的磁感线应是从S极指向极指向N极极，选项选项D错误错误名名师师点点评评对对磁磁感感线线概概念念的的理理解解和和磁磁感感线线特特点点的的掌掌握握是是解解题题的的关关键键，准准确确掌掌握握磁磁感感线线物物理理意意义义和和描描述述方方法法是是本本章章重重点点内内容之一容之一，不能忽视不能忽视ACD学案导引学案导引1磁铁内部有磁场吗？磁铁内部有磁场吗？2直流电流和环形电流的磁场判定有
14、联系吗？直流电流和环形电流的磁场判定有联系吗？几种常见磁场的分布特点几种常见磁场的分布特点1.常见永磁体的磁场常见永磁体的磁场(如图所示如图所示)2三种常用的电流的磁场三种常用的电流的磁场安培定则安培定则立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图直线直线电流电流以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏,磁场越弱磁场越弱安培定则安培定则立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图环环形形电电流流内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏安培定则安培定则立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图通通电电螺螺线线管
15、管内部为匀强磁场且比外部强，方向由内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向极指向N极，外极，外部类似条形磁铁，由部类似条形磁铁，由N极指向极指向S极极特别提醒：特别提醒：(1)应用安培定则判定电流的磁场时应用安培定则判定电流的磁场时，直线电流是，直线电流是判定导线之外磁场的方向，环形电流和通电螺线管判定的判定导线之外磁场的方向，环形电流和通电螺线管判定的 是是线圈轴线上磁场的方向线圈轴线上磁场的方向(2)放置在螺线管内的小磁针受力方向按磁感线方向判断放置在螺线管内的小磁针受力方向按磁感线方向判断 ，不不能根据同名磁极相斥和异名磁极相吸判断能根据同名磁极相斥和异名磁极相吸判断 电路没接通时三个小
16、磁针方向如图所示，试确定电电路没接通时三个小磁针方向如图所示，试确定电路接通后三个磁针的转向及最后的指向路接通后三个磁针的转向及最后的指向关键提醒关键提醒分析该题应注意以下关键点：分析该题应注意以下关键点：(1)正确画出电流周围的磁感线正确画出电流周围的磁感线(2)明确小磁针明确小磁针N极受力方向极受力方向，从而判断偏转方向从而判断偏转方向解析解析接通电路后接通电路后，螺线管的磁场为：内部从左指向螺线管的磁场为：内部从左指向 右右, 外外部从右指向左部从右指向左，如图如图，故小磁针故小磁针1逆时针转动逆时针转动，小磁针小磁针 3顺顺 时时针转动针转动，小磁针小磁针2基本不动基本不动答案答案见解
17、析见解析误误区区警警示示对对螺螺线线管管内内部部的的小小磁磁针针，不不能能根根据据同同名名磁磁极极相相互互排排斥斥，异异名名磁磁极极相相互互吸吸引引来来判判断断，因因为为该该结结论论适适用用于于磁磁体体间间的相互作用的相互作用，不适用于磁体内部情况不适用于磁体内部情况2如图，如图，a、b是直线电流的磁场，是直线电流的磁场，c、d是环形电流的磁场是环形电流的磁场,e、f是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线的方向感线的方向解析：本题考查安培定则的应用根据安培定则解析：本题考查安培定则的应用根据安培定则，可以确定可以确定a中电流方向垂直
18、纸面向里中电流方向垂直纸面向里，b中电流的方向自下而上中电流的方向自下而上，c中中 电电流方向是逆时针流方向是逆时针，d中磁感线的方向向下中磁感线的方向向下，e中磁感线方向中磁感线方向 向向左左，f中磁感线的方向向右中磁感线的方向向右答案：见解析答案：见解析(图略图略)磁场中的磁场中的“等效法等效法” 范例范例如图所示如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于极附近，磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内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，线且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将圈将()A转动同时靠近磁铁转动同时靠近磁铁B转动同时离开磁铁转动同时离开磁铁C不转
19、动，只靠近磁铁不转动，只靠近磁铁D不转动，只离开磁铁不转动，只离开磁铁A审题指导审题指导本题主要考查磁体与电流磁场间的相互作用本题主要考查磁体与电流磁场间的相互作用,我我们可以把环形电流等效成一个小磁针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很容易作出正确判断.解析解析把环形电流等效成一个小磁针把环形电流等效成一个小磁针,由由安培定则知安培定则知，此小磁针的此小磁针的N极向里极向里S极向外极向外.条形磁铁的条形磁铁的N极吸引小磁针的极吸引小磁针的S极排斥极排斥N极极,故线圈将发生转动同时靠近磁铁从上面观察的俯视图故线圈将发生转动同时靠近磁铁从上面观察的俯视图 如如 图图所示答案为所
20、示答案为A答案答案A借题发挥借题发挥(1)环形电流的磁场的等效处理环形电流的磁场的等效处理环环形形电电流流的的磁磁场场，两两侧侧是是N极极和和S极极，离离圆圆环环中中心心越越远远磁磁场场越越弱弱.它它可可以以等等效效为为无无数数段段很很短短小小的的直直导导线线，可可用用通通电电直直导导线线周周围磁场来判断围磁场来判断，也可根据安培定则直接判断也可根据安培定则直接判断(2)通电螺线管的内部磁场通电螺线管的内部磁场这种磁场外部与条形磁铁外部的磁场相同，这种磁场外部与条形磁铁外部的磁场相同，两端分别为两端分别为N极和极和S极，管内是匀强磁场，极，管内是匀强磁场，方向由方向由S极指向极指向N极如果把小磁针放于管的极如果把小磁针放于管的内部，将是如图所示的情况内部，将是如图所示的情况
