高中物理 3.3 几种常见的磁场课件 新人教版选修31.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 1 磁场 第三章 3几种常见的磁场 第三章 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 磁感线 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 磁感应强度 强弱 线密 线疏 安培定则 用来确定通电导线周围磁场方向 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 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 安培分子电流假说 环形电流 微小的磁体 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 一样 运动 匀强磁场 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 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 1t m2 磁通量 垂直 bs 韦伯 wb wb 磁通密度 标 一 对磁感线的认识与理解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 关于磁感线的说法 正确的是 a 磁感线总是从磁体的s极出发指向n极b 磁感线可以表示磁场的强弱和方向c 实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线d 沿磁感线方向磁场减弱答案 b 解析 磁感线是闭合曲线 在磁体外部是从n极到s极 内部是由s极到n极 故a项错 用磁感线可形象描述磁场的强弱和方向 故b项正确 磁感线是为研究问题方便而假想的曲线 实际不存在 故c项错 磁感线的疏密表示磁场强弱 磁场强弱与磁感线的方向无关 d项错 二 几种常见的磁场磁感线的分布特点1 常见永磁体的磁场 如图 2 三种常见的电流的磁场 特别提醒 1 应用安培定则判定直线电流时 四指所指的是导线之外磁场的方向 判定环形电流和通电螺线管时拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向 2 环形电流相当于小磁针 通电螺线管相当于条形磁铁 其外部的磁感线是由n极指向s极 内部是由s极指向n极 为了解释地球的磁性 19世纪安培假设 地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流i引起的 在下列四个图中 正确表示安培假设中环形电流方向的是 答案 b解析 本题考查了对地磁场的认识 由安培定则可知环形电流应自东向西 b项正确 关于磁场和磁感线的描述 下列说法中正确的是 a 磁极与磁极之间 磁极与电流之间都可以通过磁场发生相互作用b 磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向 其上每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致c 磁感线总是从磁铁的n极出发 到s极终止d 磁感线可以用细铁屑来显示 因而是真实存在的 对磁场和磁感线的理解 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 答案 ab点评 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 磁场中某区域的磁感线如图所示 则 a a b两处的磁感应强度的大小不等 ba bbb a b两处的磁感应强度的大小不等 ba bbc 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小d a处没有磁感线 所以磁感应强度为零 答案 b解析 由图可知b处的磁感线较密 a处的磁感线较疏 所以ba bb 故a错 b对 通电导线在磁场中受力的大小与导线在磁场中的放置方向有很大关系 而不是仅仅取决于b与li的大小 故c错 磁感线是用来描述磁场的 而又不可能在存在磁场的区域内全部画磁感线 故d错 答案为b 当接通电源后 小磁针a的指向如图所示 则 a 小磁针b的n极向纸外转b 小磁针b的n极向纸里转c 小磁针b不转动d 因电流未标出 所以无法判断小磁针b如何转动 安培定则的应用 答案 a 在下图中 分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针n极的指向或磁感线方向 请画出对应的磁感线 标上方向 或电流方向 答案 用安培定则来判断 分别如下图所示 如图所示 框架面积为s 框架平面与磁感应强度为b的匀强磁场方向垂直 则穿过平面的磁通量为 若使框架绕oo 转过60 角 则穿过线框平面的磁通量为 若从初始位置转过90 角 则穿过线框平面的磁通量为 若从初始位置转过180 角 则穿过线框平面的磁通量变化量为 对磁通量的理解 如图所示 通电直导线右边有一个矩形线框 线框平面与直导线共面 若使线框逐渐远离 平动 通电导线 则穿过线框的磁通量将 a 逐渐增大b 逐渐减小c 保持不变d 不能确定答案 b解析 离导线越远 电流产生的磁场越弱 穿过线圈的磁感线条数越少 磁通量逐渐减小 故只有b正确 易