幾種常見的磁場自制

1、3 3 幾種常見的磁場幾種常見的磁場思考思考2 2：奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的：奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，那么通電直導(dǎo)線周磁效應(yīng)，那么通電直導(dǎo)線周圍的磁場是怎樣分布的呢？圍的磁場是怎樣分布的呢？思考思考1 1：電場線可以形象：電場線可以形象地描述電場強(qiáng)度地描述電場強(qiáng)度E E的大小的大小和方向，那么我們怎樣和方向，那么我們怎樣形象地描述磁感應(yīng)強(qiáng)度形象地描述磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的大小和方向呢？的大小和方向呢？1.1.理解磁感線概念理解磁感線概念. .知道知道5 5種典型磁場的磁感線分布情種典型磁場的磁感線分布情 況況. .2.2.會用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線會用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和

2、通電螺線 管的磁場方向管的磁場方向. .3.3.知道安培分子電流假說，并能解釋有關(guān)現(xiàn)象知道安培分子電流假說，并能解釋有關(guān)現(xiàn)象. .4.4.理解勻強(qiáng)磁場的概念，明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場理解勻強(qiáng)磁場的概念，明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場. .5.5.理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算. .（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）（難點(diǎn)）（難點(diǎn)）磁感線磁感線: :在磁場中畫出一系列有方向的在磁場中畫出一系列有方向的閉合曲線閉合曲線，且，且使曲線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向一致使曲線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向一致. .一、磁感線的概念一、磁感線的概念A(yù)BC磁感線磁感線切線：切

3、線：磁場磁場方向方向疏密：疏密：磁場強(qiáng)弱磁場強(qiáng)弱【探究一：磁鐵的磁場分布特點(diǎn)【探究一：磁鐵的磁場分布特點(diǎn)】條形磁鐵的磁場分布條形磁鐵的磁場分布【探究一：磁鐵的磁場分布特點(diǎn)【探究一：磁鐵的磁場分布特點(diǎn)】每一點(diǎn)的每一點(diǎn)的切線方向切線方向?yàn)闉樵撛擖c(diǎn)的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向【探究歸納】【探究歸納】兩極分布密，中央疏：兩極分布密，中央疏：兩極磁性強(qiáng)，中間磁性兩極磁性強(qiáng)，中間磁性弱且中央正上方處磁場弱且中央正上方處磁場方向與條形磁鐵平行方向與條形磁鐵平行. .外部磁感線：外部磁感線：N N極極S S極極 內(nèi)部磁感線：內(nèi)部磁感線：S S極極N N極極 B條形磁鐵的磁感線分布條形磁鐵的磁感線分布

4、蹄形磁鐵的磁場分布蹄形磁鐵的磁場分布【探究一：磁鐵的磁場分布特點(diǎn)【探究一：磁鐵的磁場分布特點(diǎn)】【探究歸納】【探究歸納】 兩極分布密，中央疏，兩極分布密，中央疏， 近兩極內(nèi)部分布均勻（平行等間距）：勻強(qiáng)磁場近兩極內(nèi)部分布均勻（平行等間距）：勻強(qiáng)磁場磁體外部：磁體外部：N N極極SS極；極； 磁體內(nèi)部：磁體內(nèi)部：S S極極NN極極.條形（蹄形）磁體的磁感線條形（蹄形）磁體的磁感線磁感線的特點(diǎn)磁感線的特點(diǎn)1.1.磁感線是假想的曲線磁感線是假想的曲線2.2.磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱，磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱， 每一點(diǎn)的切線方向代表磁場方向每一點(diǎn)的切線方向代表磁場方向3.3.磁感線不相交，也不相切磁

5、感線不相交，也不相切4.4.磁感線總是磁感線總是閉合曲線閉合曲線，在磁體的外部是從，在磁體的外部是從N N極出來，極出來，進(jìn)入進(jìn)入S S極，在內(nèi)部則由極，在內(nèi)部則由S S極回到極回到N N極，形成閉合曲線極，形成閉合曲線【探究歸納【探究歸納】【探究二：【探究二：直線電流的磁場的分布直線電流的磁場的分布】安培定則：安培定則：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向線的環(huán)繞方向. .1.1.直線電流磁直線電流磁場的磁感線場的磁感線特點(diǎn)：特點(diǎn)：一系列的同心圓

6、，且靠近導(dǎo)一系列的同心圓，且靠近導(dǎo)線處分布密線處分布密. .俯視圖俯視圖I I正視正視圖圖直線電流產(chǎn)生的直線電流產(chǎn)生的磁場的磁感線磁場的磁感線從箭頭看從箭頭看從箭尾看從箭尾看對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練1.1.（多選）（多選）如圖所示如圖所示, ,一束帶電粒子沿水平一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方方向飛過小磁針的上方, ,并與小磁針指向平行并與小磁針指向平行, ,能使小能使小磁針的磁針的N N極轉(zhuǎn)向讀者極轉(zhuǎn)向讀者, ,那么這束帶電粒子可能是那么這束帶電粒子可能是( )( )A.A.向右飛行的正離子束向右飛行的正離子束 B.B.向左飛行的正離子束向左飛行的正離子束C.C.向右飛行的負(fù)離子束向右飛行的負(fù)

7、離子束D.D.向左飛行的負(fù)離子束向左飛行的負(fù)離子束BCBC【探究三：【探究三：環(huán)形電流的磁場的分布環(huán)形電流的磁場的分布】2.2.環(huán)形電流周圍的磁環(huán)形電流周圍的磁感線感線安培定則：安培定則：讓右手彎曲的四指讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向?qū)Ь€軸線上磁感線的方向. .特點(diǎn)：特點(diǎn)：一系列的同心一系列的同心圓，且靠近導(dǎo)線處及圓，且靠近導(dǎo)線處及環(huán)內(nèi)分布密環(huán)內(nèi)分布密. .環(huán)形電流磁感線的立體圖環(huán)形電流磁感線的立體圖環(huán)形電流磁感線的立體圖環(huán)形電流磁感線的立體圖橫截面圖橫截面圖直線和環(huán)形電流的磁場直線

8、和環(huán)形電流的磁場對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練3.3.如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針a a、b b、c c，閉合開關(guān)，閉合開關(guān)S S后后, , 三只小磁針三只小磁針N N極的偏轉(zhuǎn)方向是極的偏轉(zhuǎn)方向是( )( )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 D【探究四：通電【探究四：通電螺線管的磁場的分布螺線管的磁場的分布】通電螺線管內(nèi)外小磁針的指向通電螺線管內(nèi)外小磁針的指向通電螺線管通電螺線管的磁場就是的磁場就是環(huán)形電流環(huán)形電流磁場的疊加磁場的疊加. .所以環(huán)所以環(huán)形電流的安

9、培定則也可以用來判定通電螺線管的磁場形電流的安培定則也可以用來判定通電螺線管的磁場, ,這時(shí)這時(shí), ,大拇指所指的方向是螺線管大拇指所指的方向是螺線管內(nèi)部內(nèi)部的磁場的方向的磁場的方向. .3.3.通電螺線管周圍的磁感線通電螺線管周圍的磁感線對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練4.4.如圖所示，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)如圖所示，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí): (1): (1)判斷通電判斷通電螺線管的磁極；螺線管的磁極；(2)(2)指出每個(gè)小磁針的指出每個(gè)小磁針的N N、S S極極. .NS甲甲乙乙丙丙丁丁SNNNN等效等效思考思考磁體和電流都能產(chǎn)生磁場磁體和電流都能產(chǎn)生磁場, , 它它們的磁場是否有什么聯(lián)系們的磁場是否有什么聯(lián)系? ?的磁場的

10、磁場1.1.分子電流假說分子電流假說 任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流分子電流，分子電流，分子電流使每個(gè)分子都成為一個(gè)微小的磁體。分子電流使每個(gè)分子都成為一個(gè)微小的磁體。后來證明后來證明: :分子電流實(shí)際上是由核外電子繞核運(yùn)動形成的分子電流實(shí)際上是由核外電子繞核運(yùn)動形成的2.2.安培分子環(huán)流假說對一些磁現(xiàn)象的解釋：安培分子環(huán)流假說對一些磁現(xiàn)象的解釋：未被磁化的鐵棒未被磁化的鐵棒磁化后的鐵棒磁化后的鐵棒磁體磁體磁體磁體磁場磁場電流電流電流電流3.3.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：一切磁場都是由運(yùn)動電荷產(chǎn)生的；一切磁現(xiàn)象都是一切磁場都是由運(yùn)動電荷產(chǎn)生的；一切磁現(xiàn)象都是

11、運(yùn)動電荷周圍磁場間的相互作用運(yùn)動電荷周圍磁場間的相互作用. .運(yùn)動電荷運(yùn)動電荷磁場磁場運(yùn)動電荷運(yùn)動電荷四、勻強(qiáng)磁場四、勻強(qiáng)磁場1.1.定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的磁場叫定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的磁場叫勻強(qiáng)磁場。勻強(qiáng)磁場。2.2.磁感線的分布特點(diǎn)：間距相等的平行直線磁感線的分布特點(diǎn)：間距相等的平行直線 3.3.產(chǎn)生：距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場，通電螺線產(chǎn)生：距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場，通電螺線管內(nèi)部的磁場（除邊緣部分外）都可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場。管內(nèi)部的磁場（除邊緣部分外）都可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場。 五、磁通量五、磁通量（）1.1.定義：垂直于某一勻強(qiáng)磁場的面積定義：垂直于

12、某一勻強(qiáng)磁場的面積S S和和磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的的在磁感應(yīng)強(qiáng)度為在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B乘積叫做乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量，簡稱磁通穿過這個(gè)面積的磁通量，簡稱磁通. . 2.2.在勻強(qiáng)磁場中，公式為在勻強(qiáng)磁場中，公式為 =BS=BS（ S S表示某一面積在垂直于磁場方向上表示某一面積在垂直于磁場方向上的投影面的投影面）3.3.單位：韋伯，簡稱韋，符號單位：韋伯，簡稱韋，符號WbWb，1Wb=1Tm1Wb=1Tm2 2的適用條件的適用條件1)1)勻強(qiáng)磁場勻強(qiáng)磁場 :B:B是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度. .2)2)磁場方向垂直平面磁場方向垂直平面: BS. : BS. 若若S

13、 S與與B B不垂直，則不垂直，則S S為垂直于磁場方為垂直于磁場方向的投影面積向的投影面積. .=BS=BS如圖所示，線圈平面與水平方向成如圖所示，線圈平面與水平方向成角，磁感線角，磁感線水平向左，設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為水平向左，設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，線圈面，線圈面積為積為S S，則，則_BSsinBSsindbcaBef如圖所示，線圈平面與水平方向成如圖所示，線圈平面與水平方向成角，磁感線角，磁感線豎直向下，設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為豎直向下，設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，線圈面，線圈面積為積為S S，則，則_BScosBScosdbcaBef的適用條件的適用條件1)1)勻強(qiáng)磁

14、場勻強(qiáng)磁場 :B:B是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度. .2)2)磁場方向垂直平面磁場方向垂直平面: BS. : BS. 若若S S與與B B不垂直，則不垂直，則S S為垂直于磁場方為垂直于磁場方向的投影面積向的投影面積. .當(dāng)當(dāng)BBS S時(shí)時(shí), ,磁通量最大磁通量最大=BS=BS當(dāng)當(dāng)BSBS時(shí)時(shí), ,磁通量最小磁通量最小=0.=0.當(dāng)磁場當(dāng)磁場B B與面積與面積S S不垂直時(shí)不垂直時(shí), =BSsin, =BSsin=BS=BS4.4.物理意義：磁通量表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)物理意義：磁通量表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù). .5.5.磁通密度：磁通密度：B=B=/S 1T=1Wb/m

15、/S 1T=1Wb/m2 2=1N/(Am)=1N/(Am)表示表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量. . 6.6.磁通量磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)是標(biāo)量，但有正負(fù) 若在某個(gè)面積上有方向相反的磁場通過，求磁若在某個(gè)面積上有方向相反的磁場通過，求磁通量時(shí)，應(yīng)考慮相反方向抵消以后所剩余的磁通量，通量時(shí)，應(yīng)考慮相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即應(yīng)求該面積各磁通量的代數(shù)和即應(yīng)求該面積各磁通量的代數(shù)和. .7.7.磁通量的變化磁通量的變化磁通量的變化一般有三種形式：磁通量的變化一般有三種形式： (1)B(1)B不變，不變，S S變化；變化； (2)B(2)B變化，變化，S

16、 S不變；不變； (3)B(3)B和和S S同時(shí)變化同時(shí)變化. .2 21 1即即取決于末狀態(tài)的磁通量取決于末狀態(tài)的磁通量2 2與初狀態(tài)與初狀態(tài)的的磁磁通量通量1 1的代數(shù)差的代數(shù)差. .A.A.1 12 2 B.B.1 1=2 2C.C.1 12 23 3 B B、1 12 2=3 3 c c、1 12 23 3 D D、1 12 2=3 3C練習(xí)：在圖中已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場練習(xí)：在圖中已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向的電流方向. .NSX X1.1.磁感線磁感線. .2.2.幾種常見的磁場（條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、幾種常見的磁場（條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流

17、、環(huán)形電流、通電螺線管）及所形成的磁感線分布的情環(huán)形電流、通電螺線管）及所形成的磁感線分布的情況況. .3.3.用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管產(chǎn)生的磁場方向產(chǎn)生的磁場方向. .4.4.安培分子電流假說、磁化和退磁安培分子電流假說、磁化和退磁. .5.5.勻強(qiáng)磁場的概念勻強(qiáng)磁場的概念. .6.6.磁通量、磁通量的變化、磁通密度等概念及有關(guān)計(jì)磁通量、磁通量的變化、磁通密度等概念及有關(guān)計(jì)算算. .1.1.關(guān)于磁感線和磁場的描述下列哪些是正確的（關(guān)于磁感線和磁場的描述下列哪些是正確的（ ）A.A.磁感線從磁體的磁感線從磁體的N N極出發(fā)到磁體的

18、極出發(fā)到磁體的S S極終止極終止B.B.自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部，其自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部，其N N極指極指向通電螺線管的北極向通電螺線管的北極C.C.磁感線的方向就是磁場的方向磁感線的方向就是磁場的方向D.D.兩條磁感線空隙處不存在磁場兩條磁感線空隙處不存在磁場B B2.2.在圖中已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電在圖中已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向流方向. .NSX X3.3.關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中正確的是關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中正確的是( ( ）A.A.磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁B.B

19、.不管是磁體產(chǎn)生的磁場還是電流產(chǎn)生的磁場都起源不管是磁體產(chǎn)生的磁場還是電流產(chǎn)生的磁場都起源于電荷的運(yùn)動于電荷的運(yùn)動C.C.永久磁鐵的磁性不是由運(yùn)動電荷產(chǎn)生的永久磁鐵的磁性不是由運(yùn)動電荷產(chǎn)生的D.D.根據(jù)安培分子電流假說可知，磁體內(nèi)分子電流總是根據(jù)安培分子電流假說可知，磁體內(nèi)分子電流總是存在的，因此任何磁體都不會失去磁性存在的，因此任何磁體都不會失去磁性 B B4.4.如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的如圖，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M M、N N兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流.a.a、O O、b b在在M M、N N的連線上，的連線上，O O為為MNMN的中點(diǎn)，的中點(diǎn)，c c、d d位于位于MNMN的中垂線的中垂線