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1、3.3几种常见的磁场几种常见的磁场1. 为描述磁场的强弱和方向，我们引为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？入了什么物理量？2. 电场线可以形象的描述电场强度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？磁感应强度的大小和方向呢？复习回顾复习回顾一、磁感线一、磁感线 将一个小磁针放在将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁磁场中某一点，小磁针针静止静止时，北极时，北极N所所指的方向，就是该点指的方向，就是该点的磁场方向。的磁场方向。【问题问题】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？如何
2、如何形象地描述形象地描述磁场中各点的磁场方向？磁场中各点的磁场方向？ABC1. 定义：定义：一、磁感线一、磁感线磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲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。磁感应强度的方向一致。条形磁铁条形磁铁蹄形磁铁蹄形磁铁2. 几种常见的磁场：几种常见的磁场：(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：外部从外部从N到到S，内部从，内部从S到到N形成形成闭合闭合曲线曲线2. 几种常见的磁场：几种常见的磁场：(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：条形磁铁和蹄形磁
3、铁的磁场磁感线：条形磁铁条形磁铁蹄形磁铁蹄形磁铁安培定则安培定则除了磁铁，直线电流、环形电流、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？通电螺线管的周围空间也能产生磁场？直线电流，环形电流，通电螺线管直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？的磁场磁感线分布有什么特点？它们遵循什么定则呢？它们遵循什么定则呢？(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让伸直的拇右手握住导线，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。的方向就是磁感
4、线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)俯视图俯视图(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让伸直的拇右手握住导线，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。的方向就是磁感线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)左视图左视图俯视图俯视图(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让伸直的拇右手握住导线，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
5、绕的方向。的方向就是磁感线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)左视图左视图俯视图俯视图表示垂表示垂直于纸直于纸面向外面向外(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让伸直的拇右手握住导线，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。的方向就是磁感线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让伸直的拇右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指指所指的方向
6、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。的方向就是磁感线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)左视图左视图俯视图俯视图表示垂表示垂直于纸直于纸面向里面向里表示垂表示垂直于纸直于纸面向外面向外(3)环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线(3)环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2)：让右手弯曲的四指与环形电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。导线轴线上磁感线的方向。(3)环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2)：让右手弯曲的
7、四指与环形电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。导线轴线上磁感线的方向。(3)环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2)：让右手弯曲的四指与环形电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。导线轴线上磁感线的方向。(3)环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2)：让右手弯曲的四指与环形电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流的方向一致，
8、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。导线轴线上磁感线的方向。(4)通电螺线管的磁场的磁感线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电螺线管的磁场，这时，拇指所指的方向是螺线管管内部内部的磁场的方向。的磁场的方向。I(4)通电螺线管的磁场的磁感线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加。所以环形电流的安
9、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电螺线管的磁场，这时，拇指所指的方向是螺线管管内部内部的磁场的方向。的磁场的方向。(5) 地磁场的磁感线地磁场的磁感线(1)磁感线是假想的磁感线是假想的;(2)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁 场的方向。场的方向。 (4)磁感线不能相交或相切磁感线不能相交或相切;(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱磁感线的疏密表示磁场的强弱;(5)磁感线是闭合曲线磁感线是闭合曲线; 在磁体的外部磁感线由在磁体的外部磁感线由N极发出，回到极发出，回到S极极; 在磁体的内部磁感线则由在磁体的内部磁感线则由S极指向极
10、指向N极极3. 磁感线的特点磁感线的特点 磁针磁针A的的N极指向外极指向外磁针磁针B的的N极指向里极指向里1.如图，当电流通过线圈时，磁针如图，当电流通过线圈时，磁针A的的N极指向哪里？磁针极指向哪里？磁针B的的N极指向哪里？极指向哪里？IAB课堂训练课堂训练课堂训练课堂训练2、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针、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，能使小磁针的的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转极转向读者，那么这束带电粒子可能是向读者，那么这束带电粒子可能是 （ ）A.向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束向左飞行的正离子
11、束C.向右飞行的负离子束向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束向左飞行的负离子束BC课堂训练课堂训练3、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y轴正向运动，则由此产生的在轴正向运动，则由此产生的在z轴上轴上A点和点和x轴上轴上B点的磁场方向是（点的磁场方向是（ ）A.A点磁场沿点磁场沿x轴正方向，轴正方向，B点磁场沿点磁场沿z轴负方向轴负方向B.A点磁场沿点磁场沿x轴负方向，轴负方向，B点磁场沿点磁场沿z轴正方向轴正方向C.A点磁场沿点磁场沿z轴正方向，轴正方向，B点磁场沿点磁场沿x轴负方向轴负方向D.A点磁场沿点磁场沿x轴正方向，轴正方向，
12、B点磁场沿点磁场沿z轴正方轴正方向向A课堂训练课堂训练4、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒中条形磁棒N极的一部分位于未通电的螺极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（线管内，下列说法正确的是（ ）A.若将若将a接电源正极，接电源正极，b接负极，弹簧秤的示接负极，弹簧秤的示数将减小数将减小B.若将若将a接电源正极，接电源正极，b接负极，弹簧秤的示接负极，弹簧秤的示数将增大数将增大C.若将若将b接电源正极，接电源正极，a接负极，弹簧秤的示接负极，弹簧秤的示数将增大数将增大D.若将若将b接电源正极，接电源正极，a接负极，弹簧秤的示接负极，弹簧
13、秤的示数将减小数将减小AC4. 匀强磁场匀强磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场磁感线分布特点磁感线分布特点: :匀强磁场的磁感线是一些间隔相同匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线的平行直线1. 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；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；通电螺线管内部的磁场；I3. 相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电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。时，其中间区域的磁场。常见的匀强磁场常见的匀强磁场:磁体为什么会有磁性？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法国学者安培提出了著名的分
14、子电流假说NS5. 安培分子电流假说安培分子电流假说在原子、分子等物质微粒的内部，存在在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流着一种环形电流-分子电流，分子电流使每个分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。于两个磁极。利用安培的假说解释一些磁现象：利用安培的假说解释一些磁现象：利用安培的假说解释一些磁现象：利用安培的假说解释一些磁现象：N S 安培分子电流假说意义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；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安培分子电流假说
15、揭示了电和磁的本质 联系；联系；3. 安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，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，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样， 都是都是由运动的电荷由运动的电荷产生的。产生的。5.关于磁现象的电本质，下列说法中正确关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是的是( )A. 磁与电紧密联系，有磁必有电，有电磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁必有磁B. 不管是磁体的磁场还是电流的磁场都不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动起源于电荷的运动C. 永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的的D. 根据安培假说可知，磁
16、体内分子电流根据安培假说可知，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总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性 B课堂训练课堂训练6、2011湖南高考湖南高考为了解了解释地球的磁性，地球的磁性，19世世纪安安培假培假设：地球的磁：地球的磁场是由是由绕过地心的地心的轴的的环形形电流流I引起的。在下列四个引起的。在下列四个图中，正确表示安培假中，正确表示安培假设中中环形形电流方向的是流方向的是西东I西东I西东I西东IA B C D6、磁通量：、磁通量：1、定义：在磁感应强度为、定义：在磁感应强度为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，
17、面积为S，我们把，我们把B与与S的乘积叫做穿过这个面积的的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母磁通量，简称磁通。用字母表表示磁通量。示磁通量。2、在匀强磁场中，公式为、在匀强磁场中，公式为 =BS （S表示某一面积在垂直于磁表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积）场方向上的投影面积）3、单位：在、单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号制中是韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb=1Tm24、磁通量是有、磁通量是有正负正负的，若在某个面积有方向相的，若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵反的磁场通过，求磁通量，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消以后
18、所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的量的代数和代数和5、磁通密度：、磁通密度： B=/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磁通量。 1T=1Wb/m2=1N/Am课堂训练课堂训练7 7、面积、面积 S S0.5m0.5m2 2的闭合金属圆线圈处于磁的闭合金属圆线圈处于磁感应强度感应强度 B B=0.4T=0.4T的匀强磁场中，当磁场与的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是环面垂直时，穿过环面的磁通量是_；当金属圆环转过；当金属圆环转过9090，环面与，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是磁场平行时，穿过环面的磁通量是_0.2Wb0课堂训练课堂
19、训练8 8、某地地磁场的磁感应强度的水平分量是某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.03.0l0l0-5-5T T，竖直分量是，竖直分量是4.04.01010-5-5T T，则地，则地磁场磁感应强度的大小为磁场磁感应强度的大小为_，方，方_ _ ，在水平面上，面积为在水平面上，面积为5 5的范围内，地磁的范围内，地磁场的磁通量为场的磁通量为_WbWb。5.05.0l0l0-5-5T T与竖直方向成与竖直方向成3737斜向下（或斜向上）斜向下（或斜向上）2.02.01010-4-49.如图所示，两个同心放置的共面金属如图所示，两个同心放置的共面金属圆环圆环a和和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面，一
20、条形磁铁穿过圆心且与环面垂垂 直，则穿过两环的磁通量直，则穿过两环的磁通量a和和b大小大小关系为关系为( )A. 均向上，均向上，ab B. 均向下，均向下，aI2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两与两导线共面；共面；b点在两点在两导线之之间，b、d的的连线与与导线所在平面垂直。磁感所在平面垂直。磁感应强强度可能度可能为零的点是零的点是 () Aa点点 Bb点点 Cc点点 Dd点点12、如图所示，电流从、如图所示，电流从A点分两路通过环形支路再点分两路通过环形支路再汇合于汇合于B点，已知两个支路的金属材料相同，但横截点，已知两个支路的金属材料相同，但横截面积不相同，上面部分的横截面积较大，则环形中心面积不相同，上面部分的横截面积较大，则环形中心O处的磁感应强度方向是处的磁感应强度方向是 ()A.垂直于垂直于环面指向面指向纸内内 B.垂直于垂直于环面指向面指向纸外外C.磁感磁感应强强度度为零零D.斜向斜向纸内内B
