《2013-2014学年高中物理几种常见的磁场课件新人教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013-2014学年高中物理几种常见的磁场课件新人教版选修3-1（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3 3 几种常见的磁场几种常见的磁场1.1.知道什么叫磁感线知道什么叫磁感线. .2.2.知道几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁，直线电知道几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁，直线电流、环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的流、环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的情况情况. .3.3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向的磁场方向. . 4 4. .知道安培分子电流假说，并能解释有关现象知道安培分子电流假说，并能解释有关现象. .5 5. .理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场理解匀强磁场的概念，明确两种情形
2、的匀强磁场. .6 6. .理解磁通量的概念并能进行有关计算理解磁通量的概念并能进行有关计算. . 【复习复习提问】提问】1.1.在学习电场时为了形象在学习电场时为了形象地地描述电场强度描述电场强度E E的大小和方向，的大小和方向，我们引入了什么？我们引入了什么？2.2.磁场中各点的磁场方向如何判定呢磁场中各点的磁场方向如何判定呢? ? 3.3.如何形象地描述磁场中各点的磁场方向如何形象地描述磁场中各点的磁场方向? ? 在在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点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的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致方向一致. .一
3、、磁感线一、磁感线ABC1.1.磁感线磁感线2.2.几种几种常见常见磁场的磁感线磁场的磁感线分布分布（1 1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布：）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布：磁磁场场的的分分布布条形（蹄形）磁体磁感线安培定则：安培定则： 用用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向环绕方向. .（2 2）直）直线电流的磁场的磁感线线电流的磁场的磁感线直直线线电电流流的的磁磁场场I I侧视图侧视图俯视图俯视图直线直线电流产生的电流产生的磁场的磁
4、感线磁场的磁感线从箭尾看从箭尾看从箭头看从箭头看直直线线电电流流的的磁磁场场（3 3）环）环形电流周围磁感线形电流周围磁感线安培定则：安培定则： 让让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸，伸直的大拇直的大拇指所指的方向就是环形导指所指的方向就是环形导线轴线轴线上磁感线线上磁感线的方向的方向. .环环形形电电流流的的磁磁场场侧视图侧视图俯视图俯视图环形电流周围环形电流周围磁感线磁感线环环形形电电流流的的磁磁场场 通电螺线管通电螺线管的磁场就是的磁场就是环形电流环形电流磁场的叠加磁场的叠加. .所以环形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电流的安
5、培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场, ,这时这时, ,大拇指所指的方向是螺线管大拇指所指的方向是螺线管内部内部的磁场的方向的磁场的方向. .（4 4）通电螺线管）通电螺线管周围磁感线周围磁感线通通电电螺螺线线管管的的磁磁场场等效等效通通电电螺螺线线管管内内外外小小磁磁针针的的指指向向右右手手安安培培定定则则思考：思考：磁铁和电流都能产生磁场，它们的磁场是否有什么磁铁和电流都能产生磁场，它们的磁场是否有什么联系？联系？3.3.磁感线磁感线的特点的特点磁感线是假想的，不是真实的磁感线是假想的，不是真实的. . 磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场方向磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场方向.
6、 . 磁感线是闭合曲线磁感线是闭合曲线. . 磁感线的疏密磁感线的疏密程度程度表示磁场的强弱表示磁场的强弱. . 磁感线不能相交或相切磁感线不能相交或相切. .二、安培分子电流假说二、安培分子电流假说1.1.分子电流假说分子电流假说 在在原原子子、分分子子等等物物质质微微粒粒的的内内部部，存存在在着着一一种种环环形形电电流流分分子子电电流流，分分子子电电流流使使每每个个物物质质微微粒粒都都成成为为微微小小的的磁磁体，它的两侧相当于两个磁极体，它的两侧相当于两个磁极. .磁铁和电流的磁场本质上磁铁和电流的磁场本质上都是由运动的电荷都是由运动的电荷产生的产生的2.2.安培分子电流假说对安培分子电流
7、假说对一些磁现象的解释一些磁现象的解释：未被磁化的铁棒未被磁化的铁棒被磁化被磁化后的铁棒后的铁棒磁体磁体磁体磁体磁场磁场电流电流电流电流磁现象的电本质：磁现象的电本质： 一切磁场都是由运动电荷产生的；一切磁场都是由运动电荷产生的；一切磁现象都是运动一切磁现象都是运动电荷周围磁场间的相互作用电荷周围磁场间的相互作用. .运动电荷运动电荷磁场磁场运动电荷运动电荷磁磁现现象象的的电电本本质质提示：提示：在画面上用鼠标在画面上用鼠标右键点击右键点击“播放播放” 1.1.磁感应强度的大小、磁感应强度的大小、方向处处相同的磁场方向处处相同的磁场. . 2.2.匀强磁场的磁感线：是一组相互平行匀强磁场的磁感
8、线：是一组相互平行、方向相同方向相同、疏密均匀的直线疏密均匀的直线. .三、匀三、匀强磁场强磁场四、磁通量四、磁通量1.1.定义：在磁感应强度为定义：在磁感应强度为B B的匀的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为直的平面，面积为S S，我们把，我们把B B与与S S的乘积叫做穿过这个面积的磁的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通通量，简称磁通. .用字母用字母表示表示磁通量磁通量. .2.2.在匀强磁场中，公式为在匀强磁场中，公式为 =BS=BS（ S S表示某一面积在垂表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面直于磁场方向上的投影面）3 3. .物理意义：
9、磁通量表示穿过这个面的磁感线条数物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数. . 4.4.单位单位：在：在SISI制中是韦伯，简称韦，符制中是韦伯，简称韦，符号号WbWb，1Wb=1T1Wb=1Tm m2 25.5.磁通量磁通量是有正负的，若在某个是有正负的，若在某个面积上有面积上有方向相反的磁场方向相反的磁场通过，求通过，求磁通量时，磁通量时，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量通量，即应求该面积各磁通量的代数和的代数和. .6.6.磁通密度：磁通密度：B=B=/S/S表示表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量磁感应强度等于穿过单位面积的
10、磁通量. . 1T=1Wb/m 1T=1Wb/m2 2=1N/(A=1N/(Am)m)7.7.磁通量的变化磁通量的变化注意注意: :不能用不能用( (BB) )/ /( (SS) )计算计算磁通量的变化一般有三种形式：磁通量的变化一般有三种形式： (1)B(1)B不变，不变，S S变化；变化； (2)B(2)B变化，变化，S S不变；不变； (3)B(3)B和和S S同时变化同时变化. .2 21 1即即取决于末状态的磁通量取决于末状态的磁通量2 2与初状态与初状态的的磁通量磁通量1 1的代数差的代数差. .磁磁通通量量及及磁磁通通量量的的变变化化1.1.如图所示如图所示, ,一束带电粒子沿水
11、平方向飞过小磁针的上方一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方, ,并与小磁针指向平行并与小磁针指向平行, ,能使小磁针的能使小磁针的N N极转向读者极转向读者, ,那么这束带那么这束带电粒子可能是电粒子可能是( )( )A.A.向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束 B.B.向左飞行的正离子束向左飞行的正离子束C.C.向右飞行的负离子束向右飞行的负离子束D.D.向左飞行的负离子束向左飞行的负离子束BCBC2.2.如如图图所示，所示，环环形形导线导线周周围围有三只小磁有三只小磁针针a a、b b、c c，闭闭合开合开关关S S后后, , 三只小磁三只小磁针针N N极的偏极的偏转转方向是方向是( )
12、( )A.A.全向里全向里 B.B.全向外全向外 C.aC.a向里，向里，b b、c c向外向外 D.aD.a、c c向外，向外，b b向里向里D D3.3.如图所示，在三维直角坐标系如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿中，若一束电子沿y y轴正向运动，轴正向运动，则由此产生的磁场在则由此产生的磁场在z z轴上轴上A A点和点和x x轴轴上上B B点的磁场方向是点的磁场方向是( )( )A.AA.A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴负方向轴负方向B.AB.A点磁场沿点磁场沿x x轴负方向，轴负方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向C.AC
13、.A点磁场沿点磁场沿z z轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿x x轴负方向轴负方向D.AD.A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向A A4.4.如图所示，弹簧下挂一条形磁棒，其中条形磁棒如图所示，弹簧下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N N极的一极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是( )( )ACACA.A.若将若将a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，弹簧的弹力将减小接负极，弹簧的弹力将减小B.B.若将若将a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，弹簧的接负极，弹簧的弹力弹力将增
14、大将增大C.C.若将若将b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，弹簧的接负极，弹簧的弹力弹力将增大将增大D.D.若将若将b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，弹簧的接负极，弹簧的弹力弹力将减小将减小5.5.关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是 （ ）A.A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.B.不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷的运动的运动C.C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.D.根据安培假说
15、可知，磁体内分子电流总是存在的，因此根据安培假说可知，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任何磁体都不会失去磁性 B B6.6.如图所示，线圈平面与水平方向成如图所示，线圈平面与水平方向成角，磁感线竖直向角，磁感线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为下，设匀强磁场的磁感应强度为B B，线圈面积为，线圈面积为S S，则，则_BScosBScosdbcaBef7.7.如图所示，两个同心放置的共面金属圆环如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a a和和b b，一条形，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量a a和和b b( (有方向
16、有方向) )的关系为的关系为( )( )A.A.均向上，均向上，a ab b B.B.均向下，均向下，a ab bC.C.均向上，均向上，a ab b D.D.均向下，无法比较均向下，无法比较A A8.8.如图所示如图所示, ,通电导线附近的一矩形线框通电导线附近的一矩形线框, ,从从abcdabcd位置移位置移动到动到abcdabcd位置的过程中位置的过程中, ,关于穿过线框的磁通量关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是情况下列叙述正确的是( (线框平行于纸面移动线框平行于纸面移动)( ) )( ) A.A.一直增加一直增加B.B.一直减少一直减少C.C.先增加后减少先增加后减少D.D.先
17、增加先增加, ,再减少直到零再减少直到零, ,然后再增加然后再增加, ,然后再减少然后再减少adcbabdcD D通通电电直直导导线线周周围围的的磁磁感感线线分分布布1.1.磁感线磁感线. .2.2.几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的情况形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的情况. .3.3.用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管产生用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管产生的磁场方向的磁场方向. .4.4.安培分子电流假说、磁化和去磁安培分子电流假说、磁化和去磁. .5.5.匀强磁场的概念匀强磁场的概念. .6.6.磁通量、磁通量的变化、磁通密度等概念及有关计算磁通量、磁通量的变化、磁通密度等概念及有关计算. .
