磁場(chǎng)及其描述課件高二上學(xué)期物理

第五章

初識(shí)電磁場(chǎng)與電磁波第1節(jié)磁場(chǎng)及其描述第1課時(shí)我國(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的一些著作已有關(guān)于磁石的記載和描述。指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一。12世紀(jì)初，我國(guó)已將指南針用于航海，宋俑持羅盤(pán)者就記錄了這個(gè)科技史實(shí)。你是否感受到，凡是用到電的地方，幾乎都有磁現(xiàn)象相伴隨？你知道電和磁有怎樣的聯(lián)系嗎？1.知道磁場(chǎng)的定義和性質(zhì)。2.知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向、大小、定義式和單位。3.知道磁感線的定義和特點(diǎn)，知道幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)磁感線的空間分布情況。4.會(huì)應(yīng)用安培定則判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向。1.磁場(chǎng)定義：磁體或電流周圍的空間存在一種特殊物質(zhì)，這種特殊的物質(zhì)叫磁場(chǎng)；2.磁場(chǎng)性質(zhì)：①對(duì)放入其中的磁體電流電荷有力的作用；磁體磁極磁性材料②同名磁極相斥，異名磁極相吸；③N、S成對(duì)出現(xiàn)；④方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向規(guī)定為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；知識(shí)點(diǎn)一：磁場(chǎng)磁感線強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中的變量磁場(chǎng)（磁場(chǎng)不變）導(dǎo)線長(zhǎng)度導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的放置方式（通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直）導(dǎo)線中的電流控制變量法實(shí)驗(yàn)磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用結(jié)論：長(zhǎng)度相同時(shí)，電流越大，

導(dǎo)線受磁場(chǎng)力越大電流相同時(shí)，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，通電導(dǎo)線受力越大。3.磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義：垂直于磁場(chǎng)方向的一小段通電直導(dǎo)線受到的力F與電流I和直導(dǎo)線的長(zhǎng)度l的乘積之比。(2)定義式：B＝

。(3)單位：在國(guó)際單位制中的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)是T。1T＝1N/(A·m)。(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，即該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。1.由B＝

可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流成反比，與其受到的磁場(chǎng)力成正比，這種說(shuō)法正確嗎？不正確。公式B＝

是比值定義法，B不由F、I、l決定，由磁場(chǎng)本身決定。2.通電導(dǎo)線受力為零的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小一定為零嗎？不一定，有可能是電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向平行造成的。正像在電場(chǎng)中我們用電場(chǎng)線形象地描述電場(chǎng)一樣，在磁場(chǎng)中，我們用磁感線來(lái)描述磁場(chǎng)。知識(shí)點(diǎn)二：磁感線在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致，這樣的曲線就叫做磁感線。磁場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)，看不見(jiàn)摸不著，我們?nèi)绾蝸?lái)形象地描述磁場(chǎng)呢?磁感線的特點(diǎn)：1.磁感線是假想的曲線；2.磁場(chǎng)中的任何一條磁感線都是閉合曲線，磁體外部由N極到S極，內(nèi)部由S極到N極；4.磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱；3.磁感線不相交、不相切；5.磁感線上每一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向。條形磁鐵磁感線蹄形磁鐵磁感線通電導(dǎo)線在周圍空間會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線有何特點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)：用鐵粉研究通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)把鐵粉均勻撒在水平放置的有機(jī)玻璃板上。接通電源使垂直導(dǎo)線中短暫地通過(guò)大電流，同時(shí)輕輕敲打有機(jī)玻璃板，觀察鐵粉的分布情況。點(diǎn)擊播放視頻實(shí)驗(yàn)：用小磁針研究通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)小磁針的指向發(fā)生改變。表明通電直導(dǎo)線周圍空間的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。直線電流的磁感線是一圈圈的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上。實(shí)驗(yàn)表明，改變電流的方向，各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都變成相反的方向。知識(shí)點(diǎn)三：安培定則安培定則一：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。（也叫右手螺旋定則）I縱截面圖橫截面圖立體圖1.直線電流的磁場(chǎng)表示磁感線垂直紙面向里

表示磁感線垂直紙面向外

表示電流垂直紙面向里

表示電流垂直紙面向外

2.環(huán)形電流的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁感線實(shí)驗(yàn)?zāi)M環(huán)形電流的磁感線動(dòng)畫(huà)模擬安培定則二（也叫右手螺旋定則）：讓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就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁場(chǎng)的方向。3.通電螺線管的磁場(chǎng)通電螺線管的磁感線實(shí)驗(yàn)?zāi)M通電螺線管的磁感線動(dòng)畫(huà)模擬安培定則二（也叫右手螺旋定則）：讓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就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁場(chǎng)的方向。立體圖橫截面圖縱截面圖1.關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)處于其中的磁體或通電導(dǎo)體有力的作用B．磁場(chǎng)是看不見(jiàn)、摸不著、實(shí)際不存在的，是人們假想出來(lái)的一種物質(zhì)C．磁場(chǎng)是磁體周圍或通電導(dǎo)體周圍存在的一種物質(zhì)，有小磁針?lè)湃肫渲袝r(shí)，存在磁場(chǎng)；無(wú)小磁針?lè)湃霑r(shí)，磁場(chǎng)不存在D．磁場(chǎng)的存在與否決定于人的思想，想其有則有，想其無(wú)則無(wú)A2.（多選）下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說(shuō)法中，正確的是(

)A．某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力的方向B．小磁針N極受磁場(chǎng)力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C．垂直于磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向BD3.為了判斷一個(gè)未知正負(fù)極的蓄電池的極性，某同學(xué)將該蓄電池通過(guò)電阻跟螺線管連接起來(lái)，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極立即向螺線管偏轉(zhuǎn)，如圖所示。用M、N和P、Q分別表示蓄電池和螺線管兩極，下列判斷正確的是（）A．蓄電池M端為正極B．蓄電池N端為正極C．螺線管P端為S極D．螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向由P指向QB4.下列關(guān)于磁場(chǎng)的相關(guān)描述及判定，正確