2022-2023學年人教版必修第三冊 13.1 磁場 磁感線 課件（33張）

磁現(xiàn)象磁感線11磁石在我國古代稱慈石，最早記載見春秋時期(公元前770-前476)管仲及其學派的著作《管子》“地數篇”載有：“…上有慈石者，其下有銅金，此山之見榮者也”《山海經》中“北山經”亦有類似記載：“西流注于泑澤，其中多慈石”?！叭舸攀℃P(針)”——《鬼谷子》前4世紀“慈石召鐵，或引之也”

——《呂氏春秋》前249“若以慈石之能連鐵也，而求其引瓦，則難矣?！捌溆阢~則不通?！痘茨献印芳s前120“頓牟掇芥，磁石引針” ——《論衡》王充82年3生活于13世紀的派勒格令尼對磁現(xiàn)象進行了系統(tǒng)的觀察，在給朋友的信中，記述了他的發(fā)現(xiàn)：任何磁石球都有兩個磁極(N極和S極)，可以用磁針尋找磁極提出磁極“同性相斥、異性相吸”原理永磁體吸引鐵質物體，對非鐵屬物質(例如銅、鋁等)無吸引作用.41600年，英國科學家吉伯(WilliamGilbert，1540~1603)系統(tǒng)總結了前人和自己對磁現(xiàn)象的研究成果，出版《論磁體》，標志著磁學的誕生。5吉伯反對虛妄的臆測，認為科學必須建立在實驗的基礎上，用實驗方法探索自然，將磁學建立可觀察的地磁現(xiàn)象基礎上。吉伯通過對電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的比較，錯誤的認為電和磁是兩種截然無關的現(xiàn)象，這一觀點對電磁學發(fā)展產生重大影響。吉伯的磁球實驗一、電和磁的聯(lián)系電和磁有很多共性，但也有不同之處。很多科學家認為電和磁沒有任何關聯(lián)。庫侖認為：電流體和磁流體是兩種完全不同的實體。安培1802年說愿意去“證明電和磁是相互獨立的兩種不同的流體”。1807，托馬斯·楊(ThomasYoung，1773-1829)也說過“沒有任何理由去設想電與磁之間存在任何直接的聯(lián)系?！?819年，畢奧認為“磁作用和電作用之間的獨立性”，“不允許我們設想磁和電具有相同的本質?！?奧斯特簡介1794年考入哥本哈根大學，1799年博士畢業(yè)。1820年因電流磁效應獲英國皇家學會科普勒獎章，1829年起任哥本哈根工學院院長，1851年逝世于哥本哈根.奧斯特1799年以論文《論外部自然的基本的形而上范疇》博士畢業(yè)，闡述了康德的哲學思想對科學的指導作用。深受康德思想影響，奧斯特相信自然界各種現(xiàn)象相互聯(lián)系，堅信電和磁一定存在關系。7漢斯·克里斯蒂安·奧斯特HansChristianOersted1777-1851，丹麥物理學家8奧斯特在1803年說“我們的物理學將不再是關于運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的任何其他現(xiàn)象的零散的羅列，我們將把整個宇宙容納在一個體系中?！?812年，奧斯特發(fā)表《關于化學力和電力的同一性的研究》，總結了他關于電、伽伐尼電流、磁、光、熱以及化學親和力的研究成果，將自然力的統(tǒng)一思想運用于物理學和化學的研究中。奧斯特的哲學思想對其發(fā)現(xiàn)電流的磁效應具有重要的指導作用。由于引力、電力均沿物體的連線方向。奧斯特認為通電導線和磁針的力也是“縱向力”，奧斯特將磁針放在通電導線的延長線上，實驗沒有任何結果。9I奧斯特的實驗示意圖大量的實驗事實使奧斯特拋棄電流的磁效應沿縱向的假設。奧斯特設想，給導線通過電流，電流產生熱量，若導線直徑小到某一程度，導線發(fā)出光。這種光和熱是向四周散射的，很可能電流的磁效應像光一樣，也是向四周散射，是一種橫向作用，應當把磁針放在載流導線的上下左右。101820年4月的一個晚上，奧斯特給一群學者講課。奧斯特在講座期間突然感到實驗有很大的成功把握。他將鉑絲和置于玻璃罩中的磁針平行放置，接通電源瞬間，小磁針向垂直導線的方向偏轉。雖然效果很弱，沒有給聽眾留下深刻印象，奧斯特卻激動萬分。講座結束后，奧斯特接連3個多月進行了更詳細的研究。11電流的磁效應12IINSII載流導線在磁針正上方載流導線在磁針正下方13I載流導線和磁針間插入介質（例如玻璃、金屬、木、水、樹脂、陶器、石頭）奧斯特的發(fā)現(xiàn)引起歐洲的轟動，揭示了電與磁的聯(lián)系。法國物理學家安培寫道：“奧斯特先生……已經永遠把他的名字和一個新紀元聯(lián)系在一起了。”英國物理學家法拉第評論說“他突然打開了科學中一個黑暗領域的大門，使其充滿光明?！?4二、磁場

奧斯特的發(fā)現(xiàn)公布后，立即在歐洲引起轟動。法國科學家阿拉果(Arago，1786-1853)最先獲知奧斯特的實驗，于1820年9月11日在法國科學院演示了奧斯特的實驗，引起法國物理學家的震驚。敏銳的安培立即進行了大量實驗，獲得大量了新的發(fā)現(xiàn)，分別于9月18日、25日和10月9日連續(xù)在法國科學院報告了他的實驗結果，。15

問題：載流導線對磁針產生力的作用。磁體對載流導線有力的作用嗎？說說你的想法和理由。16平行載流導線17

安培發(fā)現(xiàn)：同向載流直導線相互吸引；反向載流直導線相互排斥——+++——+

問題：載流導線在磁體磁場中受力的作用，載流導線之間產生力的作用。載流導線間的作用是如何發(fā)生的？18

磁體與磁體之間，磁體與載流導線以及載流導線之間的作用力通過磁場發(fā)生.19磁體電流磁體電流磁場產生作用

小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為磁場的方向。20三、磁感線21在一塊透明玻璃板上均勻撒上一層鐵屑。將兩根條形磁鐵放在玻璃板下方。輕敲玻璃板。鐵屑在磁場中被磁化，每一粒鐵屑相當于一個小磁針，顯示出磁場形狀。在磁場中畫出一些曲線，曲線上每一點的切線方向與該點磁場B的方向一致，這樣的曲線叫做磁感線。磁感線的疏密表示磁場B的強弱。磁感線是閉合曲線。22四、安培定則

右手螺旋定則：右手握住導線，伸直的拇指指向電流方向，彎曲的四指所指的方向是磁感線環(huán)繞的方向。23I磁感線是垂直于直線且以直線為圓心的一系列同心圓.磁場方向與半徑垂直.課堂練習1標出磁感線箭頭方向.課堂練習2

“練習與應用”第4題.24II課堂練習3試用安培定則解釋圖中小磁針的偏轉方向。

25IIII載流導線在磁針正上方載流導線在磁針正下方26I環(huán)形電流安培定則

右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向是環(huán)形導線軸線上磁場的方向。27課堂練習4如圖，環(huán)形載流導線在豎直平面內，接通電源，小磁針將如何偏轉？磁針靜止時N極指向哪里？28

問題：觀察一小段導線附近的磁感線，磁感線是什么形狀？你能解釋為什么嗎？29環(huán)形載流導線上的一小段可視為直線電流30磁場分布在三維空間，磁感線是閉合曲線.通電螺線管

通電螺線管可視為并排的環(huán)形電流。右手彎曲的四指與螺線管電流方向一致，伸直的拇指所指的方向是螺線管軸線上磁場的方向.

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