2019春高中物理 第3章 磁场 3 几种常见的磁场课件 新人教版选修3-1.ppt

第三章,磁场,3几种常见的磁场,课前预习,1定义如果磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的_的方向一致，这样的曲线就叫做磁感线。2特点(1)磁感线是闭合曲线。(2)磁感线的疏密程度表示磁场_，磁场强的地方磁感_，磁场弱的地方磁感_。,磁感线,磁感应强度,强弱,线密,线疏,1通电直导线周围磁场用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟_的方向一致，那么，_所指的方向就是磁感线的环绕方向。(如图),安培定则用来确定通电导线周围磁场方向,电流,弯曲的四指,2环形电流产生的磁场让右手弯曲的四指和_的方向一致，那么，伸直的大拇指所指的方向就是_的磁感线的方向。(如图),环形电流,环形导线中心轴线上,3通电螺线管产生的磁场用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟_的方向一致，大拇指所指的方向就是_的方向。因通电螺线管产生的磁场类似于条形磁铁，所以大拇指所指的方向也可以说成通电螺线管磁场的_。(如图),电流,螺线管内部磁感线,北极(N极),1安培分子电流假说的内容安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种_分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为_，分子的两侧相当于两个磁极(见图)2安培假说对有关磁现象的解释磁化现象磁体的退磁磁现象的电本质磁铁的磁场和电流的磁场_，都是由电荷的_产生的。,安培分子电流假说,环形电流,微小的磁体,一样,运动,1定义磁感应强度的_、_处处相同的磁场。2磁感线特点匀强磁场的磁感线是一些_直线。,匀强磁场,大小,方向,间隔相同的平行,1定义匀强磁场磁感应强度B和与磁场方向_的平面面积S的乘积，即_。2单位_，简称韦，符号_，1_1Tm2。,磁通量,垂直,BS,韦伯,Wb,Wb,磁通密度,标,判一判(1)用铁屑可以演示磁体周围磁感线的分布，所以磁感线是客观存在的。()(2)磁感线所指的方向就是磁场的磁感应强度方向。()(3)磁体的磁场和电流的磁场本质是一样的。()(4)磁感应强度的单位是T，也可以是Wb/m2。()(5)某平面与磁场平行时，通过它的磁通量为零。()(6)磁通量是矢量，其正、负表示磁通量的方向。(),选一选下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是(),C,解析：根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知选项A错；应用安培定则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左，小磁针N极受到的磁场力向左，选项B错；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针N极受到的磁场力向右，选项C对；根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里，小磁针N极应向里，选项D错。,想一想磁场是一种特殊的物质，不能为人们所看见，英国科学家法拉第在对磁场的描述方面表现出很强的想像力，为了“看见”磁场，法拉第在纸板上均匀洒满细小的铁屑，在其下放置磁铁，然后轻敲纸板，磁化后的铁屑在磁力的作用下就清清楚楚地呈现出“磁感线”来。请思考：没有磁感线的地方，磁感应强度就为零吗？,解析：不为零。磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线。用磁感线描述磁场时，磁感线稀疏的地方磁感应强度小，磁感线密集的地方磁感应强度大，但是磁场中没画磁感线的地方磁感应强度不一定为零。,课内探究,图甲表示条形磁铁的磁感线的分布情况，图乙表示通电螺线管的磁感线的分布情况，观察两幅图，请思考：,探究一对磁感线的认识与理解,1,从图中可以看出，通电螺线管的磁感线是闭合的，而条形磁铁的磁感线不闭合，这种判断对吗？,提示：不管是磁铁的磁场，还是电流的磁场，磁感线都是闭合的。,1磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线在某点的切线方向表示磁场的方向。(3)磁感线的方向在磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。即磁感线是闭合的曲线，它不相交，不相切，也不中断。,2磁感线与电场线的比较,特别提醒：(1)在没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存在。(2)若多个磁体或电流的磁场在空间某区域叠加，磁感线描述的是叠加后的磁场的磁感线分布情况，不能认为该区域有多条磁感线相交。,AB,解题指导：用磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它是一种理想化模型，并不是真实存在的。由于磁体的N极和S极是密不可分的，所以磁感线总是闭合的曲线。解析：磁场是一种特殊物质，磁极、电流间发生的作用都是通过磁场发生的，选项A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的线，不是真实存在的，选项D错误；磁感线的切线方向表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，选项B正确；磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，选项C错误。,对点训练1如图所示表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是()Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaB2，故12。,探究三对磁通量的理解,3,1磁通量的计算(1)公式：BS。适用条件：匀强磁场；磁感线与平面垂直。(2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。如果磁场B不与我们研究的对象垂直，例如图中的S，则有SScosBScos式中Scos即为面积S在垂直于磁感线方向上的投影，我们称为“有效面积。”,2磁通量的正负(1)磁通量是标量，但有正负，当磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，穿出时即为负值。(2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为1，反向磁通量为2，则穿过该平面的磁通量12。3磁通量的变化量21(1)当B不变，有效面积S变化时，BS。(2)当B变化，S不变时，BS。(3)B和S同时变化，则21，但BS。,特别提醒：(1)穿过某一面积的磁通量是由穿过该面的磁感线条数的多少决定，与匝数无关。(2)当平面转过180时，磁通量的变化量的大小|21|2BS，而不是0。,C,解题指导：(1)磁通量是标量，但有正负，其正、负不代表方向，仅代表磁感线的穿入或穿出。(2)磁通量的变化量21，在具体的计算中，一定要注意1及2的正负问题。解析：通电导线MN周围的磁场并非匀强磁场，靠近MN处的磁场强些，磁感线密一些，远离MN处的磁感线疏一些，当线框在位置时，穿过平面的磁通量为，当线框平移到位置时，磁通量为，则磁通量的变化量为1|。当线框翻转到位置时，磁感线相当于从“反面”穿过平面，则磁通量为，则磁通量的变化量是2|，所以12。,对点训练3(多选)(2017四川遂宁射洪中学摸底)彼此绝缘、相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面，图中穿过线圈的磁通量可能为零的是()解析：根据安培定则判定电流I1、I2在闭合线圈内的磁场方向，可知选项A、D中的磁通量可能为零。,AD,素养提升,(1)分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场的方向时，拇指指“原因”电流方向；四指指“结果”磁感线绕向。在判定环形电流的磁场方向时，四指指“原因”电流绕向；拇指指“结果”环内沿中心轴线的磁感线方向，即指N极。(2)优先采用整体法：一个任意形状的电流(如三角形、矩形等)的磁场，从整体效果上可等效为环形电流的磁场，再根据安培定则确定磁场的方向，即磁感线的方向。,安培定则的应用技巧,(3)若研究磁体与环形电流、通电螺线管的相互作用力，可根据安培定则将环形电流或通电螺线管等效成小磁针或条形