直線電流磁場(chǎng)的磁感線

直線電流磁場(chǎng)的磁感線第一頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第1頁，共42頁。2.1指南針和遠(yuǎn)洋航海第二頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第2頁，共42頁。一、早期對(duì)磁的研究和使用1、鄭和下西洋：

我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家，導(dǎo)航時(shí)兼用羅盤和觀星，二者相互補(bǔ)充，相互修正。 用羅盤指引航向，探索航道，將船只航向的變動(dòng)與指南針指向的變動(dòng)的關(guān)系總結(jié)出來，畫出的航線在古代稱為針路或針徑。

1405—1433年間，鄭和先后7次下西洋。他率領(lǐng)當(dāng)時(shí)世界上最強(qiáng)大的船隊(duì)，先后到達(dá)了亞洲、非洲的三十幾個(gè)國(guó)家。是世界航海史上偉大的壯舉。

鄭和下西洋，不但是中國(guó)海上探險(xiǎn)事業(yè)的巨大成就，也是世界地理發(fā)現(xiàn)史上的光輝紀(jì)錄。第三頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第3頁，共42頁。2、歐洲人的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)：

在宋、元兩代，我國(guó)發(fā)明的指南針傳到了歐洲和亞洲的許多國(guó)家，使得近代歐洲的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)成為可能。意大利航海家哥倫布（約1451—1506）進(jìn)行了遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，在這次航行中，觀察到了磁偏角。

葡萄牙航海家麥哲倫（約1480—1521）也進(jìn)行了遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，用了三年時(shí)間完成了舉世聞名的環(huán)球航行。

所有這些遠(yuǎn)洋航行的成功，離不開磁學(xué)知識(shí)的最初應(yīng)用——指南針。第四頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第4頁，共42頁。二、磁場(chǎng)1、磁場(chǎng)：磁體周圍存在磁場(chǎng)。2、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)磁體有力的作用，同名磁極相斥，異名磁極相吸。3、磁場(chǎng)的方向：規(guī)定靜止小磁針北極受力的方向，也即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．第五頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第5頁，共42頁。4、磁感線：（1）定義：在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線,在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同。這樣的曲線叫磁感線。磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。

(2)目的：為形象地描述磁場(chǎng)而人為引入的假想曲線(3)特點(diǎn)：a.磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；b.磁感線的疏密可以反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱；c.磁感線是封閉曲線；d.任何兩條磁感線都不相交。第六頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第6頁，共42頁。（4）模擬磁感線：實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化的性質(zhì)，來模擬磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖第七頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第7頁，共42頁。（4）模擬磁感線：實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化的性質(zhì)，來模擬磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖第八頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第8頁，共42頁。（5）條形磁體和蹄形磁體的磁感線：磁感線方向：外部從N極到S極；內(nèi)部從S極到N極。第九頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第9頁，共42頁。

磁場(chǎng)的方向：規(guī)定靜止小磁針北極受力的方向（或小磁針靜止時(shí)北極所指的方向）電場(chǎng)的方向：規(guī)定正電荷所受電場(chǎng)力的方向第十頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第10頁，共42頁。磁感線與電場(chǎng)線的聯(lián)系與區(qū)別磁感線：（1）為形象描述磁場(chǎng)而假想的曲線，實(shí)際不存在（2）疏密表示強(qiáng)弱，切線方向表示磁場(chǎng)方向（3）磁鐵外部從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，形成閉合曲線（4）不相交電場(chǎng)線：（1）為形象描述電場(chǎng)而假想的曲線，實(shí)際不存在（2）疏密表示強(qiáng)弱，切線方向表示電場(chǎng)方向（3）始于正電荷，終止于負(fù)電荷的非閉合曲線（4）不相交第十一頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第11頁，共42頁。三、地磁場(chǎng)：1、定義:地球是個(gè)磁體,具有磁場(chǎng),叫地磁場(chǎng)。地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)條形磁體2、磁偏角：（1）地球的地理南北極與地磁場(chǎng)的南北相反（2）地球的地理兩極與地磁場(chǎng)的兩極并不重合,磁針并非準(zhǔn)確地指南或指北,有個(gè)夾角,叫地磁偏角,簡(jiǎn)稱磁偏角3、地磁場(chǎng)的磁感線分布圖：見上圖4、說明：宇宙中的許多天體都具有磁場(chǎng)。月球也有磁場(chǎng)。但月球不象地球那樣有一個(gè)全球性的磁場(chǎng)?；鹦且矝]有全球性的磁場(chǎng)，所以火星上指南針不起作用。第十二頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第12頁，共42頁。地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)條形磁體。地球的地理南北極與地磁場(chǎng)的南北相反地球的地理兩極與地磁場(chǎng)的兩極并不重合,磁針并非準(zhǔn)確地指南或指北各地磁感線近似平行地面第十三頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第13頁，共42頁。小結(jié)一、磁場(chǎng)1、磁場(chǎng)：磁體周圍存在磁場(chǎng)。類似電場(chǎng)。2、磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)磁體有力的作用.名磁極相斥，異名磁極相吸。3、作用過程：通過磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。4、磁場(chǎng)的方向：規(guī)定小磁針北極受力的方向，也即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．二、磁感線：1、作用：形象地描述磁場(chǎng)。切線方向表示磁場(chǎng)方向；疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。2、磁感線方向: 外部從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極3、特點(diǎn)：不相交、不中斷的閉合曲線第十四頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第14頁，共42頁。小結(jié)4、模擬磁感線:實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化的性質(zhì),來模擬磁感線的形狀。5、條形磁體和蹄形磁體的磁感線形狀。注意：內(nèi)部：從S極到N極6、磁感線與電場(chǎng)線的聯(lián)系與區(qū)別三、地磁場(chǎng)1、地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)條形磁體。南北極相反.各地磁感線近似平行地面2、磁偏角：地理兩極與地磁場(chǎng)的兩極并不重合,有個(gè)夾角,叫地磁偏角。3、說明：許多天體都具有磁場(chǎng).月球也有磁場(chǎng).火星沒有全球性的磁場(chǎng),所以火星上指南針不起作用。第十五頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第15頁，共42頁。1．地理的

是地磁的北南極。指南針并不指向地球的正南正北，其間有一個(gè)交角叫

。在地球兩極附近，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為5×10-5T，而永久磁鐵兩極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.5T.地磁場(chǎng)是非常弱的。2．關(guān)于磁感線的下列說法中，正確的是（）Ａ．磁感線是真實(shí)存在于磁場(chǎng)中的有方向的曲線Ｂ．磁感線上任一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向相同Ｃ．磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(fā)，終止于磁鐵的南極Ｄ．磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況南北極磁偏角B第十六頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第16頁，共42頁。3．下列情況可以肯定鋼針沒有磁性的是（

）Ａ．將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，再將鋼針的另一端接近磁體的南極，則兩者相互排斥Ｂ．將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，再將鋼針的另一端接近磁體的北極，則兩者相互排斥Ｃ．將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互排斥，再將鋼針的另一端接近磁體的北極，則兩者相互吸引,Ｄ．將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，再將鋼針的另一端接近磁體的北極,則兩者相互吸引

D第十七頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第17頁，共42頁。4、下列說法正確的是（）Ａ．磁極間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的Ｂ．磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣也是客觀存在的的物質(zhì)Ｃ．磁感線是實(shí)際存在的線，可由實(shí)驗(yàn)得到Ｄ．磁感線類似于電場(chǎng)線，它總是從磁體的Ｎ極出發(fā)終止于ＳAB第十八頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第18頁，共42頁。2.2電流的磁場(chǎng)第十九頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第19頁，共42頁。一、電流的磁效應(yīng)1、前言:電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在著許多相似性.例如,自然界中只有正負(fù)兩種電荷,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.類似地,自然界中只有南北兩種磁極,同種磁極相互排斥,異種磁極相互吸引.電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間是否具有某種聯(lián)系？ 2、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)（1）奧斯特實(shí)驗(yàn)：如圖

（2）現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)線有電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）電流的磁效應(yīng)：電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。這個(gè)現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。第二十頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第20頁，共42頁。二、電流磁場(chǎng)的方向演示實(shí)驗(yàn)一：觀察直線電流磁感線的形狀.使直導(dǎo)線穿過一塊硬紙板，在硬紙板上均勻地撤一層細(xì)鐵屑。輕敲硬紙板，同時(shí)給導(dǎo)線通電，細(xì)鐵屑在磁場(chǎng)里被磁化，并在磁場(chǎng)作用下有規(guī)則地排列起來。這時(shí)細(xì)鐵屑排列的形狀顯示出直線電流磁場(chǎng)磁感線的形狀（圖）第二十一頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第21頁，共42頁。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果分析：

從圖乙可以看出，直線電流磁場(chǎng)的磁感線，是圍繞導(dǎo)線的一些同心圓。如果用小磁針來判定磁場(chǎng)的方向，可以得到下述的安培定則。第二十二頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第22頁，共42頁。

1、安培定則（也叫右手螺旋定則）（一）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(圖乙)．圖甲表示直線電流磁場(chǎng)的磁感線分布情況．第二十三頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第23頁，共42頁。直線電流的磁場(chǎng)的幾種圖第二十四頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第24頁，共42頁。二、電流磁場(chǎng)的方向演示實(shí)驗(yàn)二：觀察環(huán)形電流磁感線的形狀。

把環(huán)形導(dǎo)線穿過一塊硬紙板，紙板水平放置，在紙板上均勻地撤一些鐵屑。輕敲紙板，同時(shí)給導(dǎo)線通電，可以看到鐵屑所顯示的模擬磁感線。

如果把小磁針放在環(huán)形導(dǎo)線的中央，由N極所指的方向可以知道環(huán)形電流中心附近磁場(chǎng)的方向。第二十五頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第25頁，共42頁。觀察環(huán)形電流磁感線的形狀第二十六頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第26頁，共42頁。

2、安培定則（也叫右手螺旋定則）（二）：

讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。第二十七頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第27頁，共42頁。環(huán)形電流的磁場(chǎng)幾種圖第二十八頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第28頁，共42頁。通電螺線管的磁感線通電螺線管的磁感線方向也可用安培定則來判定通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似.N第二十九頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第29頁，共42頁。小結(jié)一、電流的磁效應(yīng):電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng).這個(gè)現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。二、電流磁場(chǎng)的方向:由安培定則（也叫右手螺旋定則）確定三、安培定則：內(nèi)容分三種不同情況。1、直線電流：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2、環(huán)形電流:用右手握住圓環(huán),大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。3、通電螺線管：類似環(huán)形電流、條形磁鐵。分別類似小磁針、條形磁鐵。第三十頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第30頁，共42頁。第三十一頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第31頁，共42頁。舉例練習(xí)１:在奧斯特實(shí)驗(yàn)中,小磁針N極怎樣偏轉(zhuǎn)?為什么?

小磁針N極垂直紙面向里偏轉(zhuǎn)第三十二頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第32頁，共42頁。

練習(xí)２：如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別放在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)．當(dāng)這些小磁針靜止時(shí)，小磁針N極的指向是………()A．a(chǎn)、b、c均向左B．a(chǎn)、b、c均向右C．a(chǎn)向左，b向右，c向右D．a(chǎn)向右，b向左，c向右第三十三頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第33頁，共42頁。3、下列關(guān)于磁場(chǎng)的說法中，正確的是()A、只有磁鐵周圍才存在磁場(chǎng)B、磁場(chǎng)是假想的，不是客觀存在的C、磁場(chǎng)是在磁極與磁極、磁極和電流發(fā)生作用時(shí)才產(chǎn)生D．磁極與磁極，磁極與電流、電流與電流之間都是通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用D第三十四頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第34頁，共42頁。課堂練習(xí)和課外作業(yè)課堂練習(xí)：P31問題與練習(xí)1-4課外作業(yè)：P31問題與練習(xí)2、3、4

1．答:小磁針將順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。小磁針停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其N極指向沿磁場(chǎng)方向（即N極指向右）

2．答：當(dāng)接通電路后，小磁針的N極指向垂直紙面向外。第三十五頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第35頁，共42頁。課堂練習(xí)和課外作業(yè)課外作業(yè)：P31問題與練習(xí)1-43．答：電源右接線柱為正極。當(dāng)電路接通電源后，小磁針的N極偏向螺線管，說明螺線管的右端為S極，根據(jù)安培定則判斷出電路中電流從電源的右接線柱流出，流入電源的左接線柱，則電源的右接線柱為正極。第三十六頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第36頁，共42頁。課堂練習(xí)和課外作業(yè)課外作業(yè)：P31問題與練習(xí)1-44．答：由圖中磁感線的疏密程度及彎曲程度可知，M點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)，P點(diǎn)磁場(chǎng)弱。M點(diǎn)和點(diǎn)磁場(chǎng)方向?yàn)楦髯源鸥芯€的切線方向，它們的磁場(chǎng)方向不同。第三十七頁，編輯于星期六：二十三點(diǎn)十七分。第37頁，共42頁。4、關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是()A．磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致B．兩條磁感線的空隙處不存在磁場(chǎng)C．不同磁場(chǎng)形成的磁感線可以相