高中物理选修3-1人教版课件-3几种常见的磁场

高中物理选修3-1人教版课件-3几种常见的磁场

课堂练习关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A、由B=F/IL可知：磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I的减小而增大B、由B=F/IL可知：磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F的增大而增大C、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零D、放置在磁场中1m长的通电导线，通过1A的电流，受到的安培力为1N，则该处的磁感应强度就是1TC §3.3几种常见的磁场 ABC在磁场中画一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。磁感线 实验模拟磁感线的分布 实验模拟磁感线的分布 实验模拟磁感线的分布1、细铁屑在磁场中被磁化成“小磁针”2、现象：两极附近，磁场较强，磁感线分布较密。 磁感应强度的形象描述磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，磁感线上某点的切线的方向就表示该点的磁感应强度的方向。BB 条形磁铁的磁感线分布特点：两极分布密，中央疏，且中央正上方处磁场方向与条形磁铁平行。A 蹄形磁铁的磁感线分布特点：两极分布密，中央疏，近两极内部分布均匀，且有如图所示的特征。A 磁感线的特点1、磁感线是假想的曲线用假想的、形象的磁感线来描写实在的、抽象的磁场2、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。3、磁感线不相交，也不相切4、磁感线总是闭合曲线在磁体的外部是从N极出来，进入S极，在内部则由S极回到N极，形成闭合曲线 通电导线的磁感线分布特点：一系列的同心圆，且近导线处分布密。 安培最主要的成就是1820～1827年对电磁作用的研究：①发现了安培定则；②发现电流的相互作用规律；③发明了电流计；④提出分子电流假说；⑤总结了电流元之间的作用规律——安培定律。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献，电流的单位以他的姓氏命名。麦克斯韦称赞安培的工作是“科学上最光辉的成就之一，还把安培誉为“电学中的牛顿”，世人称他是电动力学的先创者。安培 安培定则(右手螺旋定则)内容：用右手握住导线，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。 通电环形导线的磁感线分布特点：一系列的同心圆，且近导线处及环内部分布密。 内容：让右手握弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是环行导线中心轴线上磁感线的方向。安培定则(右手螺旋定则) 通电螺线管的磁感线分布特点：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平行。 内容：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。安培定则(右手螺旋定则) 1、地磁场的分布大致上就像一个条形磁铁外面的磁场，且地磁场非常弱。2、地磁场磁感线的分布特点：地磁场分布特点地磁南极地磁北极北极——竖直向下南极——竖直向上赤道——平行与地面由南指向北3、地磁场存在磁偏角 匀强磁场1、定义：磁感应强度的大小和方向处处相同的区域的磁场叫匀强磁场。3、产生：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。2、磁感线的分布特点：间距相等的平行直线NS 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？电流是电荷的运动产生的，所以电流的磁场应该是由于电荷的运动产生的。那么，磁铁的磁场是否也是由电荷的运动产生的呢？思考与讨论 ——证明了运动电荷确实能产生磁场罗兰的实验美国科学家罗兰的实验：把大量的电荷加在一个橡胶圆盘上，然后使圆盘绕中心高速转动，在盘的附近用小磁针来检验运动电荷产生的磁场，结果发现小磁针果然发生了偏转。 1、事实依据：通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场很相似。2、理论：分子电流假说法国科学家安培认为：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，分子电流使每个物质都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。分子电流假说NS 分子电流假说对磁化和去磁现象的解释1、一根软铁棒在未被磁化时，内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性。2、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，软铁棒就被磁化了，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极。3、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动或机械振动，使各分子电流的取向变得杂乱了。 磁性起源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。思考：所有磁场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麦克斯韦发现，变化的电场也能产生磁场。 铁磁性材料软磁性材料硬磁性材料性质：容易去磁应用：电磁铁、磁头等性质：不容易去磁应用：永磁铁、扬声器等了解磁性材料 思考与讨论在磁场中，我们用了磁感线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，那么，磁感线与磁感应强度之间究竟存在什么具体的定量关系呢？ 磁通量1、定义：在匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S，则磁感应强度B和面积S的乘积，就叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通，用字母φ表示。BS2、定义式：φ=BS（条件：匀强磁场，且B⊥S）3、单位：韦伯（Wb）1Wb=1T·m2 1、若B∥S，那么，磁通量又为多少呢？若B与S成θ角呢？BS1）B∥S时，φ=02）B与S成θ时，φ=BSsinθBSθ思考与讨论 2、磁感应强度是既有大小又有方向的矢量，那么，磁通量呢？BS磁通量是指穿过平面的磁感线条数，由于磁场具有方向，如图所示，可知穿过的磁感线条数不是6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。3、讨论：如图所示，两个圆形线圈中哪一个的磁通量较大？SNab思考与讨论 磁通量的物理意义BS思考：你能证明1Wb=1V·s？磁感线越密的地方，穿过垂直磁感线单位面积的磁感线条数越多，反之越少，因此垂直穿过单位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感应强度，故磁感应强度又叫磁通密度，有B=φ/S（匀强磁场且B⊥S） 课外阅读——有趣的右螺旋和左螺旋 课外阅读——有趣的右螺旋和左螺旋 1、在奥斯特实验中，为什么通电导线东西放置时，小磁针有可能不转动？思考与讨论 2、下列各通电导线的磁感线分布均为立体图，你能画出它们不同位置观察的平面图吗?思考与讨论 通电导线磁感线分布的平面图俯视图正视图仰视图正视图左视图正视图 1、如图所示，a、b、c三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内和右侧。当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是()A．a、b、c均向左B．a、b、c均向右C．a向左，b向右，c向右D．a向右，b向左，c向右课堂练习CSN 2、试根据小磁针静止时N极指向确定电源的正、负极。NS＋－课堂练习SN 3、试指出下图中各小磁针的偏转情况及右图中电源的正负极：(1)NS(2)NS电源(3)NSSN-+课堂练习