磁場(chǎng)磁感線李喜昌

會(huì)計(jì)學(xué)1磁場(chǎng)磁感線李喜昌1.磁體周圍空間存在磁場(chǎng)二．磁場(chǎng)要實(shí)現(xiàn)物體間力的作用,可以采取直接接觸的方法,也可以采取通過(guò)第三者間接作用的方式,除此之外,別無(wú)他法.磁體A磁體B磁場(chǎng)產(chǎn)生作用于產(chǎn)生作用于第1頁(yè)/共34頁(yè)2.電流周圍空間存在磁場(chǎng)

(1820年奧斯特實(shí)驗(yàn))？磁體對(duì)電流有沒(méi)有作用力？電流A磁體B磁場(chǎng)產(chǎn)生作用于產(chǎn)生作用于第2頁(yè)/共34頁(yè)電流和電流之間有沒(méi)有相互作用力？電流A磁體B磁場(chǎng)產(chǎn)生作用于產(chǎn)生作用于第3頁(yè)/共34頁(yè)電流A電流B磁場(chǎng)產(chǎn)生作用于產(chǎn)生作用于反向電流間相互排斥．同向電流間相互吸引，第4頁(yè)/共34頁(yè)⑵磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)處于其中的磁極和電流有力的作用.這為我們檢驗(yàn)磁場(chǎng)的存在提供了根據(jù)．⑴磁場(chǎng)是媒介物：磁體間、磁體與電流間、電流間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的.⑶磁場(chǎng)的物質(zhì)性：磁場(chǎng)是一種特殊形態(tài)的物質(zhì)：場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)、引力場(chǎng)等）它雖不同于由原子和分子所組成的實(shí)物，但也是不依賴于我們的感覺(jué)而客觀存在的物質(zhì)．磁體和電流都能產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)磁體和電流都有作用力，那么磁現(xiàn)象的本質(zhì)是否相同？3.重要說(shuō)明第5頁(yè)/共34頁(yè)3.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)

運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷（電流）有磁場(chǎng)力的作用．一切磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的相互作用．這就是磁現(xiàn)象的電本質(zhì)．運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)產(chǎn)生作用于產(chǎn)生作用于第6頁(yè)/共34頁(yè)三.磁場(chǎng)的方向1．磁場(chǎng)具有方向性．2．磁場(chǎng)方向的規(guī)定，在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針N極受力的方向(小磁針S極受力的反方向），亦即小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向．NSF1F2NS如圖所示，把小磁針?lè)湃氪艌?chǎng)中，磁場(chǎng)方向如圖所示，說(shuō)明小磁針將怎么樣轉(zhuǎn)動(dòng)以及停在哪個(gè)方向？第7頁(yè)/共34頁(yè)磁場(chǎng)和電場(chǎng)的比較電荷周圍的特殊物質(zhì)磁體和通電導(dǎo)線周圍的特殊物質(zhì)電荷間通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生相互作用磁體和電流間通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用放在電場(chǎng)中的正試探電荷受力方向即該點(diǎn)電場(chǎng)方向放在磁場(chǎng)中的小磁針N極受力方向即該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向可以用電場(chǎng)線形象地描述電場(chǎng)可以用磁感線形象地描述磁場(chǎng)電場(chǎng)磁場(chǎng)第8頁(yè)/共34頁(yè)

1.物理意義：磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱及方向而人為畫出的一系列曲線．曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同。四．磁感線（1）磁感線是假想的曲線．用假想的、形象的磁感線來(lái)描寫實(shí)在的、抽象的磁場(chǎng)．（2）磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線較密的地方磁場(chǎng)較強(qiáng)．沒(méi)有畫到磁感線的地方不表示那里沒(méi)有磁場(chǎng)存在．（3）磁感線不相交，也不相切．（4）磁感線總是閉合曲線，在磁體的外部是從N極出來(lái)，進(jìn)入S極，在內(nèi)部則由S極回到N極，形成閉合曲線．ACB第9頁(yè)/共34頁(yè)2.幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)磁感線分布⑴條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍磁場(chǎng)跟等量異種電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線相似．N、S極之間有一條直線電場(chǎng)線．第10頁(yè)/共34頁(yè)⑵直線電流周圍磁場(chǎng)安培定則（右手螺旋定則）：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致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向．第11頁(yè)/共34頁(yè)立體圖橫截面圖．縱截面圖第12頁(yè)/共34頁(yè)⑶環(huán)形電流周圍磁場(chǎng)安培定則：用右手握住螺線管（或環(huán)形導(dǎo)線），讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管（或環(huán)形導(dǎo)線）內(nèi)部磁感線的方向．第13頁(yè)/共34頁(yè)立體圖橫截面圖縱截面圖立體圖第14頁(yè)/共34頁(yè)⑷通電螺旋管周圍磁場(chǎng)通電的長(zhǎng)直螺線管外部的磁場(chǎng)分布跟條形磁鐵外部的磁場(chǎng)分布情況相同．安培定則：用右手握住螺線管（或環(huán)形導(dǎo)線），讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管（或環(huán)形導(dǎo)線）內(nèi)部磁感線的方向．第15頁(yè)/共34頁(yè)立體圖橫截面圖縱截面圖第16頁(yè)/共34頁(yè)磁傾角1.地磁場(chǎng)像一個(gè)條形磁鐵形成的磁場(chǎng)．地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，地磁場(chǎng)的S極在地理北極附近．地球內(nèi)部磁場(chǎng)方向由北向南，地球外部磁場(chǎng)方向由南向北．2.在南（北）半球地磁場(chǎng)的方向向北偏上（下），在赤道上方磁場(chǎng)方向水平向北．3.地球上的人類和某些生物常利用地磁場(chǎng)來(lái)確定方向．⑸地磁場(chǎng)第17頁(yè)/共34頁(yè)磁傾角豎直向上水平向北水平向南豎直向下BB北B下在南（北）半球地磁場(chǎng)的方向向北偏上（下），在赤道上方磁場(chǎng)方向水平向北．第18頁(yè)/共34頁(yè)磁感線和電場(chǎng)線的比較磁感線電場(chǎng)線形象化表示磁場(chǎng)的方法形象化表示電場(chǎng)的方法線上各點(diǎn)的切線方向即該點(diǎn)的電場(chǎng)方向線上各點(diǎn)的切線方向即該點(diǎn)的電場(chǎng)方向線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱線的疏密反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱電場(chǎng)線不閉合，也不相交磁感線是閉合曲線，但不相交第19頁(yè)/共34頁(yè)專題一對(duì)磁場(chǎng)和磁感線概念的理解磁場(chǎng)雖然看不見(jiàn)，摸不著，但它是運(yùn)動(dòng)電荷周圍客觀存在的一種物質(zhì)，而磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而人為引入的假想曲線．磁感線每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同，磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．磁感線是閉合曲線，而電場(chǎng)線是非閉合曲線．運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷磁場(chǎng)產(chǎn)生作用于產(chǎn)生作用于磁場(chǎng)是一種特殊形態(tài)的物質(zhì)：場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)、引力場(chǎng)等）它雖不同于由原子和分子所組成的實(shí)物，但也是不依賴于我們的感覺(jué)而客觀存在的物質(zhì)．熟悉六種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線的空間分布．學(xué)會(huì)把空間立體圖變成平面圖．第20頁(yè)/共34頁(yè)例1．關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，正確的說(shuō)法有A.磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì)B.磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向C.磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止D.磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲線，沒(méi)有細(xì)鐵屑的地方就沒(méi)有磁感線AB磁場(chǎng)是客觀存在的，而磁感線是一種假想曲線．磁感線的形狀可用鐵屑來(lái)模擬只是研究磁場(chǎng)的一種方法，使得看不見(jiàn)、摸不著的磁場(chǎng)變得具體形象．但是決不能認(rèn)為磁感線是由鐵屑排列形成的．另外被磁化的鐵屑所顯示的磁感線分布僅是在一個(gè)平面上的磁感線的分布情況，而磁體周圍的磁感線應(yīng)分布在三維空間內(nèi)．第21頁(yè)/共34頁(yè)例2.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向A.放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力的方向B.放在該點(diǎn)的小磁針N極的受力方向C.放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向D.通過(guò)該點(diǎn)磁場(chǎng)線的切線方向BCD磁場(chǎng)的方向，小磁針N極的受力方向，小磁針靜止時(shí)N極的指向，磁感線在該點(diǎn)的切向方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向五個(gè)方向是一致的第22頁(yè)/共34頁(yè)例3.試確定如圖中電源的正極和負(fù)極。電源NSNS討論:若小磁針在通電螺線管的內(nèi)部,如圖所示.結(jié)果又如何?+結(jié)果相同“同斥異吸”磁極的相互作用規(guī)律僅適用于磁極外部.判斷小磁針靜止時(shí)N極的指向問(wèn)題應(yīng)按跟所在處的磁場(chǎng)方向相同普適規(guī)律進(jìn)行.SN第23頁(yè)/共34頁(yè)專題二安培定則的應(yīng)用安培定則適用于電流產(chǎn)生磁場(chǎng)這一物理現(xiàn)象中根據(jù)電流(磁場(chǎng)）方向，判斷磁場(chǎng)（電流）方向．電流方向規(guī)定為正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向，跟負(fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向相反．磁場(chǎng)的方向，小磁針N極的受力方向，小磁針靜止時(shí)N極的指向，磁感線在該點(diǎn)的切向方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向是一致的．

使用安培定則時(shí)要注意對(duì)直線電流和環(huán)形電流右手拇指和四指各指什么方向．要掌握幾種通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布情況，同時(shí)又要搞清楚所給圖示是平面圖還是立體圖．第24頁(yè)/共34頁(yè)BC例1.如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過(guò)小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)離子束 D.向左飛行的負(fù)離子束NS電流方向規(guī)定為正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向，跟負(fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向相反．第25頁(yè)/共34頁(yè)例2．電子束沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，則電子束產(chǎn)生的磁場(chǎng)在y軸上的A點(diǎn)的方向是：A.z軸正方向B.z軸負(fù)方向C.y軸正方向D.y軸負(fù)方向Axyzo●電流方向規(guī)定為正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向，跟負(fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向相反．B培養(yǎng)空間想像能力是磁場(chǎng)和電磁感應(yīng)兩章的重要教學(xué)目標(biāo)．第26頁(yè)/共34頁(yè)例3.一豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通過(guò)由下向上的電流,在它正東方某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)?A.向東B.向西C.向南D.向北東南西北·B直線電流形成磁場(chǎng)的磁感線是在與通電直導(dǎo)線垂直的平面內(nèi)以通電直導(dǎo)線各點(diǎn)為圓心的同心圓,環(huán)繞的四指指向同心圓磁感線的環(huán)繞方向(走向),空間某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是過(guò)該點(diǎn)圓型磁感線的切線方向,它與該點(diǎn)的圓型磁感線的半徑垂直.第27頁(yè)/共34頁(yè)例3.在如圖中，當(dāng)電流逆時(shí)針?lè)较蛲ㄟ^(guò)線圈時(shí)，小磁針的S極將NSA.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)B.向紙外偏轉(zhuǎn)C.在圖示位置不動(dòng)D.轉(zhuǎn)過(guò)1800A磁場(chǎng)的方向，小磁針N極的受力方向，小磁針靜止時(shí)N極的指向，磁感線在該點(diǎn)的切向方向，是一致的．

判定直線電流和通電螺線管（環(huán)形電流）周圍的小磁針如何轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題，基本思路是判斷小磁針?biāo)谔幍拇艌?chǎng)方向小磁針將轉(zhuǎn)動(dòng)到N極的指向與所在點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同為止．在說(shuō)明小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，必須說(shuō)明是從什么方向觀察的，而且觀察的方向應(yīng)垂直于小磁針的旋轉(zhuǎn)平面．第28頁(yè)/共34頁(yè)例4．如圖所示，一個(gè)電子沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，則此電子的運(yùn)動(dòng)：A.不產(chǎn)生磁場(chǎng)B.產(chǎn)生磁場(chǎng)，圓心處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C.產(chǎn)生磁場(chǎng)，圓心處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外D.只在圓周內(nèi)側(cè)產(chǎn)生磁場(chǎng)B電流方向跟負(fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向相反．模型化歸：環(huán)形電流第29頁(yè)/共34頁(yè)例5.如圖所示，一個(gè)用毛皮摩擦過(guò)的橡膠圓盤處在豎直面內(nèi)，可以繞過(guò)其圓心的水平軸高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)它不動(dòng)時(shí)，放在它左側(cè)軸線上的小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)橡膠盤從左向右看逆時(shí)針高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，小磁針N極的指向

A.不偏轉(zhuǎn)B.向左偏

C.向右偏D.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)C電流方向與負(fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向相反．模型化歸：環(huán)形電流判定小磁針如何轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題，首先應(yīng)確定小磁針?biāo)谔幍拇艌?chǎng)方向．小磁針將轉(zhuǎn)動(dòng)到N極的指向與所在點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同為止．NS第30頁(yè)/共34頁(yè)例8．根據(jù)安培的假設(shè)的思想，認(rèn)為磁場(chǎng)是由于運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，這種思想如果對(duì)地磁場(chǎng)也適用，而目前在地球上并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相對(duì)于地球定向移動(dòng)的電荷，那么由此推斷，地球應(yīng)該：A.帶負(fù)電B.不帶電C.帶正電D.無(wú)法確定

ANSNS第31頁(yè)/共34頁(yè)專題三磁場(chǎng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用電學(xué)搭臺(tái)，力學(xué)唱戲．2.受力分析（按順序受力分析，畫出受力分析示意圖）3.運(yùn)動(dòng)分析（物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)要搞清）1.選擇研究對(duì)象（整體法和