《§3.3-几种常见的磁场解析实用教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《§3.3-几种常见的磁场解析实用教案（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、A AB BC C 在磁场中画一些有方向的曲线，在在磁场中画一些有方向的曲线，在这些这些(zhxi)曲线上，每一点的切线方曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。向都在该点的磁场方向上。磁磁 感感 线线第1页/共33页第一页，共34页。实验实验实验实验(shyn)(shyn)模拟磁感线的分布模拟磁感线的分布模拟磁感线的分布模拟磁感线的分布1 1、细铁屑在磁场、细铁屑在磁场(cchng)(cchng)中中被磁化成被磁化成“小磁针小磁针”2 2、现象：两极附近、现象：两极附近(fjn)(fjn)，磁场，磁场较强，磁感线分布较密。较强，磁感线分布较密。第2页/共33页第二页，共34页。条形条形
2、条形条形(tio xn)(tio xn)磁铁的磁感线分布磁铁的磁感线分布磁铁的磁感线分布磁铁的磁感线分布 特点：两极分布特点：两极分布特点：两极分布特点：两极分布(fnb)(fnb)密，中密，中密，中密，中央疏，且中央正上方处磁场方向与央疏，且中央正上方处磁场方向与央疏，且中央正上方处磁场方向与央疏，且中央正上方处磁场方向与条形磁铁平行。条形磁铁平行。条形磁铁平行。条形磁铁平行。A A第3页/共33页第三页，共34页。蹄形磁铁的磁感线分布蹄形磁铁的磁感线分布(fnb) 特点特点特点特点(tdin)(tdin)：两极分布密，中央：两极分布密，中央：两极分布密，中央：两极分布密，中央疏，近两极内部
3、分布均匀，且有如图疏，近两极内部分布均匀，且有如图疏，近两极内部分布均匀，且有如图疏，近两极内部分布均匀，且有如图所示的特征。所示的特征。所示的特征。所示的特征。A A第4页/共33页第四页，共34页。匀强磁场匀强磁场1 1 1 1、定义：磁感应强度的大小和方向、定义：磁感应强度的大小和方向、定义：磁感应强度的大小和方向、定义：磁感应强度的大小和方向(fngxing)(fngxing)(fngxing)(fngxing)处处相同的区域的磁场叫匀强磁场。处处相同的区域的磁场叫匀强磁场。处处相同的区域的磁场叫匀强磁场。处处相同的区域的磁场叫匀强磁场。 3 3 3 3、产生、产生、产生、产生(chn
4、shng)(chnshng)(chnshng)(chnshng)：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。 2 2 2 2、磁感线的分布特点：间距相等的平行、磁感线的分布特点：间距相等的平行、磁感线的分布特点：间距相等的平行、磁感线的分布特点：间距相等的平行(pngxng)
5、(pngxng)(pngxng)(pngxng)直线直线直线直线 NS第5页/共33页第五页，共34页。通电导线通电导线(doxin)的磁的磁感线分布感线分布 特点：一系列的同心圆，且近导特点：一系列的同心圆，且近导特点：一系列的同心圆，且近导特点：一系列的同心圆，且近导线线线线(doxin)(doxin)处分布密。处分布密。处分布密。处分布密。第6页/共33页第六页，共34页。安培定则安培定则(dn z)(dn z)(右手螺旋右手螺旋定则定则(dn z)(dn z) 内容：用右手握内容：用右手握住导线，伸直的大拇住导线，伸直的大拇指所指的方向跟电流指所指的方向跟电流(dinli)(dinli
6、)的方向一的方向一致，弯曲的四指所指致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的的方向就是磁感线的方向。方向。第7页/共33页第七页，共34页。通电通电(tng din)螺线管的磁螺线管的磁感线分布感线分布 特点：类似于条形特点：类似于条形特点：类似于条形特点：类似于条形(tio xn)(tio xn)磁铁磁铁磁铁磁铁的磁感线分布，环内部分布密且与中的磁感线分布，环内部分布密且与中的磁感线分布，环内部分布密且与中的磁感线分布，环内部分布密且与中心轴线平行。心轴线平行。心轴线平行。心轴线平行。第8页/共33页第八页，共34页。 内容：用右手握内容：用右手握住螺线管，让弯曲的住螺线管，让弯曲的四指所指的方
7、向跟电四指所指的方向跟电流的方向一致流的方向一致(yzh)(yzh)，大拇指所，大拇指所指的方向就是螺线管指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。内部磁感线的方向。安培定则安培定则( (右手右手(yushu)(yushu)螺螺旋定则旋定则) )第9页/共33页第九页，共34页。通电环形导线通电环形导线通电环形导线通电环形导线(doxin)(doxin)的磁感线分布的磁感线分布的磁感线分布的磁感线分布 特点特点特点特点(tdin)(tdin)(tdin)(tdin)：一系列的同心圆，：一系列的同心圆，：一系列的同心圆，：一系列的同心圆，且近导线处及环内部分布密。且近导线处及环内部分布密。且近导线处及
8、环内部分布密。且近导线处及环内部分布密。第10页/共33页第十页，共34页。 内容：让右手握弯内容：让右手握弯曲的四指所指的方向曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，跟电流的方向一致，伸直大拇指所指的方伸直大拇指所指的方向就是环行向就是环行(hunxng)(hunxng)导线中心导线中心轴线上磁感线的方向。轴线上磁感线的方向。安培定则安培定则(dn z)(dn z)(右手螺右手螺旋定则旋定则(dn z)(dn z)第11页/共33页第十一页，共34页。1 1 1 1、地磁场的分布大致上就像一个、地磁场的分布大致上就像一个、地磁场的分布大致上就像一个、地磁场的分布大致上就像一个(y (y (y (
9、y )条形磁铁外面的磁场，且地磁场非条形磁铁外面的磁场，且地磁场非条形磁铁外面的磁场，且地磁场非条形磁铁外面的磁场，且地磁场非常弱。常弱。常弱。常弱。2 2 2 2、地磁场磁感线的分布、地磁场磁感线的分布、地磁场磁感线的分布、地磁场磁感线的分布(fnb)(fnb)(fnb)(fnb)特特特特点：点：点：点：地磁场分布地磁场分布(fnb)(fnb)特点特点地磁南极地磁南极地磁南极地磁南极地磁北极地磁北极地磁北极地磁北极北极北极北极北极竖直向下竖直向下竖直向下竖直向下南极南极南极南极竖直向上竖直向上竖直向上竖直向上赤道赤道赤道赤道平行与地面平行与地面平行与地面平行与地面由南指向北由南指向北由南指向
10、北由南指向北3 3 3 3、地磁场存在磁偏角、地磁场存在磁偏角、地磁场存在磁偏角、地磁场存在磁偏角第12页/共33页第十二页，共34页。磁感线的特点磁感线的特点(tdin)1 1 1 1、磁感线是假想、磁感线是假想、磁感线是假想、磁感线是假想(jixing)(jixing)(jixing)(jixing)的曲线的曲线的曲线的曲线 用假想的、形象的磁感线来描写实在用假想的、形象的磁感线来描写实在用假想的、形象的磁感线来描写实在用假想的、形象的磁感线来描写实在(shzi)(shzi)(shzi)(shzi)的、抽象的磁场的、抽象的磁场的、抽象的磁场的、抽象的磁场2 2 2 2、磁感线的疏密表示磁场
11、的强弱，磁感线较密的地方磁场较强。没有画到磁感、磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强。没有画到磁感、磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强。没有画到磁感、磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强。没有画到磁感线的地方不表示那里没有磁场存在。线的地方不表示那里没有磁场存在。线的地方不表示那里没有磁场存在。线的地方不表示那里没有磁场存在。3 3 3 3、磁感线不相交，也不相切、磁感线不相交，也不相切、磁感线不相交，也不相切、磁感线不相交，也不相切4 4 4 4、磁感线总是闭合曲线、磁感线总是闭合曲线、磁感线总是闭合曲线、磁感线总是闭合曲线 在磁体的外部是从
12、在磁体的外部是从在磁体的外部是从在磁体的外部是从N N N N极出来，进入极出来，进入极出来，进入极出来，进入S S S S极，在内部则由极，在内部则由极，在内部则由极，在内部则由S S S S极回到极回到极回到极回到N N N N极，形成极，形成极，形成极，形成闭合曲线闭合曲线闭合曲线闭合曲线第13页/共33页第十三页，共34页。 磁铁和电流都能产生磁场，磁铁的磁铁和电流都能产生磁场，磁铁的磁场和电流的磁场是否有相同的起源呢磁场和电流的磁场是否有相同的起源呢？电流是电荷的运动？电流是电荷的运动(yndng)(yndng)产生的，产生的，所以电流的磁场应该是由于电荷的运动所以电流的磁场应该是由
13、于电荷的运动(yndng)(yndng)产生的。那么，磁铁的磁场产生的。那么，磁铁的磁场是否也是由电荷的运动是否也是由电荷的运动(yndng)(yndng)产生产生的呢？的呢？思考思考(sko)(sko)与讨论与讨论第14页/共33页第十四页，共34页。证明了运动电荷确实能产生证明了运动电荷确实能产生(chnshng)(chnshng)磁场磁场 罗兰罗兰(lu ln)的实验的实验 美国科学家罗兰的实美国科学家罗兰的实验：把大量的电荷加在一验：把大量的电荷加在一个橡胶圆盘上，然后使圆个橡胶圆盘上，然后使圆盘绕中心高速转动，在盘盘绕中心高速转动，在盘的附近用小磁针来检验运的附近用小磁针来检验运动电
14、荷产生的磁场，结果动电荷产生的磁场，结果发现发现(fxin)(fxin)小磁针果然小磁针果然发生了偏转。发生了偏转。第15页/共33页第十五页，共34页。1 1、事实依据：通电螺线管外部、事实依据：通电螺线管外部(wib)(wib)的磁场的磁场与条形磁铁的磁场很相似。与条形磁铁的磁场很相似。2 2、理论、理论(lln)(lln)：分子电流假说：分子电流假说 法国科学家安培认为：在原法国科学家安培认为：在原子、分子等物质微粒子、分子等物质微粒(wil)(wil)的的内部，存在着一种环形电流内部，存在着一种环形电流分子电流，分子电流使每个物质分子电流，分子电流使每个物质都成为微小的磁体，它的两侧相
15、都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。当于两个磁极。分子电流假说分子电流假说N NS S第16页/共33页第十六页，共34页。分子电流假说对磁化和去磁现象分子电流假说对磁化和去磁现象分子电流假说对磁化和去磁现象分子电流假说对磁化和去磁现象(xinxing)(xinxing)的解释的解释的解释的解释 1 1 1 1、一根软铁棒在未被磁化时，内、一根软铁棒在未被磁化时，内、一根软铁棒在未被磁化时，内、一根软铁棒在未被磁化时，内部各分子电流的取向部各分子电流的取向部各分子电流的取向部各分子电流的取向(q xin)(q xin)(q xin)(q xin)是是是是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，杂
16、乱无章的，它们的磁场互相抵消，杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性。对外界不显磁性。对外界不显磁性。对外界不显磁性。 2 2 2 2、当软铁棒受到外界磁场的作用时，、当软铁棒受到外界磁场的作用时，、当软铁棒受到外界磁场的作用时，、当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同，软各分子电流的取向变得大致相同，软各分子电流的取向变得大致相同，软各分子电流的取向变得大致相同，软铁棒就被磁化了，两端对外界显示铁棒就被磁化了，两端对外界显示铁棒就被磁化了，两端对外界显示铁棒就被磁化了，两端对外界显示(xinsh)(xinsh)(xinsh)(xin
17、sh)出较强的磁作用，形成磁出较强的磁作用，形成磁出较强的磁作用，形成磁出较强的磁作用，形成磁极。极。极。极。 3 3 3 3、磁体受到高温或猛烈敲打时，、磁体受到高温或猛烈敲打时，、磁体受到高温或猛烈敲打时，、磁体受到高温或猛烈敲打时，会失去磁性，这是因为激烈的热运会失去磁性，这是因为激烈的热运会失去磁性，这是因为激烈的热运会失去磁性，这是因为激烈的热运动或机械振动，使各分子电流的取动或机械振动，使各分子电流的取动或机械振动，使各分子电流的取动或机械振动，使各分子电流的取向变得杂乱了。向变得杂乱了。向变得杂乱了。向变得杂乱了。第17页/共33页第十七页，共34页。磁性磁性(cxng)起起源源
18、 安培分子电流的假说，揭示了磁安培分子电流的假说，揭示了磁铁磁性的起源，它使我们认识铁磁性的起源，它使我们认识(rn (rn shi)shi)到：磁铁的磁场和电流的磁场一到：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。样，都是由电荷的运动产生的。思考：所有磁场思考：所有磁场思考：所有磁场思考：所有磁场(cchng)(cchng)(cchng)(cchng)都是由运动电荷产生的吗？都是由运动电荷产生的吗？都是由运动电荷产生的吗？都是由运动电荷产生的吗？结论：并不是所有磁场都是由运动电荷产生的，在电磁波中我们将学到结论：并不是所有磁场都是由运动电荷产生的，在电磁波中我们将学到结论：并不是所
19、有磁场都是由运动电荷产生的，在电磁波中我们将学到结论：并不是所有磁场都是由运动电荷产生的，在电磁波中我们将学到麦克斯麦克斯麦克斯麦克斯韦韦韦韦发现，变化的电场也能产生磁场。发现，变化的电场也能产生磁场。发现，变化的电场也能产生磁场。发现，变化的电场也能产生磁场。第18页/共33页第十八页，共34页。铁磁性材料铁磁性材料(cilio)软磁性材料软磁性材料(c xn ci lio)硬磁性材料硬磁性材料(c xn ci lio)性质：容易去磁性质：容易去磁性质：容易去磁性质：容易去磁应用：电磁铁、磁头等应用：电磁铁、磁头等应用：电磁铁、磁头等应用：电磁铁、磁头等性质：不容易去磁性质：不容易去磁性质：
20、不容易去磁性质：不容易去磁应用：永磁铁、扬声器等应用：永磁铁、扬声器等应用：永磁铁、扬声器等应用：永磁铁、扬声器等了解磁性材料了解磁性材料第19页/共33页第十九页，共34页。思考思考(sko)与与讨论讨论 在磁场中，我们用了磁感线在磁场中，我们用了磁感线来形象地描述磁感应强度，磁来形象地描述磁感应强度，磁感线分布密处磁感应强度就大，感线分布密处磁感应强度就大，那么，磁感线与磁感应强度之那么，磁感线与磁感应强度之间究竟存在什么间究竟存在什么(shn me)(shn me)具体具体的定量关系呢？的定量关系呢？第20页/共33页第二十页，共34页。磁通量磁通量1 1、定义：在匀强磁场中，有一个与磁
21、场方、定义：在匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面向垂直的平面(pngmin)(pngmin)，磁场的磁感应，磁场的磁感应强度为强度为B B，平面，平面(pngmin)(pngmin)的面积为的面积为S S，则，则磁感应强度磁感应强度B B和面积和面积S S的乘积，就叫做穿过的乘积，就叫做穿过这个平面这个平面(pngmin)(pngmin)的磁通量，简称磁通，的磁通量，简称磁通，用字母用字母表示。表示。B BS S2 2、定义、定义(dngy)(dngy)式：式：=BS=BS（条件（条件（条件（条件(tiojin)(tiojin)(tiojin)(tiojin)：匀强磁场，且：匀强磁场，且：
22、匀强磁场，且：匀强磁场，且BSBSBSBS）3 3、单位单位：韦伯（：韦伯（WbWb）1Wb=1T1Wb=1Tm m2 2第21页/共33页第二十一页，共34页。 1 1、若、若BSBS，那么，那么(n me)(n me)，磁通量又为，磁通量又为多少呢？若多少呢？若B B与与S S成成角呢？角呢？B BS S1 1）BSBS时，时，=0=02 2）B B与与S S成成时，时，=BSsin=BSsinB BS S 思考思考(sko)与与讨论讨论第22页/共33页第二十二页，共34页。 2 2 2 2、磁感应强度是既有大小又有方向、磁感应强度是既有大小又有方向、磁感应强度是既有大小又有方向、磁感应
23、强度是既有大小又有方向(fngxing)(fngxing)(fngxing)(fngxing)的矢量，那么，磁通量呢？的矢量，那么，磁通量呢？的矢量，那么，磁通量呢？的矢量，那么，磁通量呢？B BS S 磁通量是指穿过平面的磁感线条数，由于磁场磁通量是指穿过平面的磁感线条数，由于磁场磁通量是指穿过平面的磁感线条数，由于磁场磁通量是指穿过平面的磁感线条数，由于磁场(cchng)(cchng)(cchng)(cchng)具有方向，如图所示，可知穿过的磁感线条数不具有方向，如图所示，可知穿过的磁感线条数不具有方向，如图所示，可知穿过的磁感线条数不具有方向，如图所示，可知穿过的磁感线条数不是是是是6
24、6 6 6条，而是两条。即磁通量也有方向，但它的运算遵循代条，而是两条。即磁通量也有方向，但它的运算遵循代条，而是两条。即磁通量也有方向，但它的运算遵循代条，而是两条。即磁通量也有方向，但它的运算遵循代数加减法则，故磁通量是标量。数加减法则，故磁通量是标量。数加减法则，故磁通量是标量。数加减法则，故磁通量是标量。3 3、讨论：如图所示，两个圆形线圈中哪一个、讨论：如图所示，两个圆形线圈中哪一个、讨论：如图所示，两个圆形线圈中哪一个、讨论：如图所示，两个圆形线圈中哪一个(y )(y )的磁通的磁通的磁通的磁通量较大？量较大？量较大？量较大？S SN Na ab b思考与讨论思考与讨论第23页/共
25、33页第二十三页，共34页。磁通量的物理磁通量的物理(wl)意意义义B BS S 思考思考(sko)(sko)：你能证明：你能证明1Wb=1Vs1Wb=1Vs？ 磁感线越密的地方，穿过垂直磁感线单位磁感线越密的地方，穿过垂直磁感线单位(dnwi)(dnwi)面积的磁感线条数越多，反之越少，因面积的磁感线条数越多，反之越少，因此垂直穿过单位此垂直穿过单位(dnwi)(dnwi)面积的磁通量的大小，面积的磁通量的大小，反映了磁感应强度的大小，即在数值上就等于磁反映了磁感应强度的大小，即在数值上就等于磁感应强度，故磁感应强度又叫磁通密度，有感应强度，故磁感应强度又叫磁通密度，有 B=/SB=/S（匀
26、强磁场且（匀强磁场且BSBS）第24页/共33页第二十四页，共34页。课外阅读课外阅读有趣有趣(yuq)的右螺旋和左的右螺旋和左螺旋螺旋第25页/共33页第二十五页，共34页。课外阅读课外阅读有趣有趣(yuq)的右螺旋和左的右螺旋和左螺旋螺旋第26页/共33页第二十六页，共34页。1 1、在奥斯特实验中，为什么通电、在奥斯特实验中，为什么通电(tng (tng din)din)导线东西放置时，小磁针有可能导线东西放置时，小磁针有可能不转动？不转动？思考思考(sko)与讨论与讨论第27页/共33页第二十七页，共34页。2 2、下列各通电导线的磁感线分布均为、下列各通电导线的磁感线分布均为立体图，
27、你能画出它们不同立体图，你能画出它们不同(b tn)(b tn)位置观察的平面图吗位置观察的平面图吗? ?思考思考(sko)与讨论与讨论第28页/共33页第二十八页，共34页。通电导线通电导线通电导线通电导线(doxin)(doxin)磁感线分布的平面图磁感线分布的平面图磁感线分布的平面图磁感线分布的平面图俯视图俯视图俯视图俯视图正视图正视图正视图正视图仰视图仰视图仰视图仰视图正视图正视图正视图正视图左视图左视图左视图左视图(sht)(sht)正视图正视图正视图正视图第29页/共33页第二十九页，共34页。1 1、如图所示，、如图所示，a a、b b、c c三枚小磁针分别放在三枚小磁针分别放在
28、通电螺线管的正上方、管内和右侧。当这些通电螺线管的正上方、管内和右侧。当这些(zhxi)(zhxi)小磁针静止时，小磁针小磁针静止时，小磁针N N极的指向极的指向是是 ( ) ( )A Aa a、b b、c c均向左均向左B Ba a、b b、c c均向右均向右C Ca a向左，向左，b b向右，向右，c c向右向右D Da a向右，向右，b b向左，向左，c c向右向右课堂练习课堂练习CS SN N第30页/共33页第三十页，共34页。2 2、试根据、试根据(gnj)(gnj)小磁针静止时小磁针静止时N N极指极指向确定电源的正、负极。向确定电源的正、负极。NS课堂练习课堂练习S SN N第
29、31页/共33页第三十一页，共34页。3、试指出下图中各小磁针的偏转情况、试指出下图中各小磁针的偏转情况(qngkung)及右图中电源的正负极：及右图中电源的正负极：(1)(1)(1)(1)N N N NS S S S(2)(2)(2)(2)N N N NS S S S电电源源(3)(3)(3)(3)N N N NS S S SS SN N-+课堂练习课堂练习第32页/共33页第三十二页，共34页。谢谢大家(dji)观赏！第33页/共33页第三十三页，共34页。内容(nirng)总结A。磁 感 线。安培定则(右手螺旋定则)。特点：类似于条形磁铁的磁感线分布，环内部分布密且与中心轴线(zhu xin)平行。南极竖直向上。赤道平行与地面。3、磁感线不相交，也不相切。证明了运动电荷确实能产生磁场。2）B与S成时，=BSsin。有趣的右螺旋和左螺旋。2、试根据小磁针静止时N极指向确定电源的正、负极。谢谢大家观赏第三十四页，共34页。
