几种常见的磁场自制

1、3 3 几种常见的磁场几种常见的磁场思考思考2 2：奥斯特发现了电流的：奥斯特发现了电流的磁效应，那么通电直导线周磁效应，那么通电直导线周围的磁场是怎样分布的呢？围的磁场是怎样分布的呢？思考思考1 1：电场线可以形象：电场线可以形象地描述电场强度地描述电场强度E E的大小的大小和方向，那么我们怎样和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度形象地描述磁感应强度B B的大小和方向呢？的大小和方向呢？1.1.理解磁感线概念理解磁感线概念. .知道知道5 5种典型磁场的磁感线分布情种典型磁场的磁感线分布情 况况. .2.2.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线会用安培定则判断直线电流、环形电流和

2、通电螺线 管的磁场方向管的磁场方向. .3.3.知道安培分子电流假说，并能解释有关现象知道安培分子电流假说，并能解释有关现象. .4.4.理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场. .5.5.理解磁通量的概念并能进行有关计算理解磁通量的概念并能进行有关计算. .（重点）（重点）（重点）（重点）（难点）（难点）磁感线磁感线: :在磁场中画出一系列有方向的在磁场中画出一系列有方向的闭合曲线闭合曲线，且，且使曲线上每一点的切线方向与该点的磁场方向一致使曲线上每一点的切线方向与该点的磁场方向一致. .一、磁感线的概念一、磁感线的概念ABC磁感线磁感线切线：切

3、线：磁场磁场方向方向疏密：疏密：磁场强弱磁场强弱【探究一：磁铁的磁场分布特点【探究一：磁铁的磁场分布特点】条形磁铁的磁场分布条形磁铁的磁场分布【探究一：磁铁的磁场分布特点【探究一：磁铁的磁场分布特点】每一点的每一点的切线方向切线方向为为该该点的点的磁感应强度的方向磁感应强度的方向【探究归纳】【探究归纳】两极分布密，中央疏：两极分布密，中央疏：两极磁性强，中间磁性两极磁性强，中间磁性弱且中央正上方处磁场弱且中央正上方处磁场方向与条形磁铁平行方向与条形磁铁平行. .外部磁感线：外部磁感线：N N极极S S极极 内部磁感线：内部磁感线：S S极极N N极极 B条形磁铁的磁感线分布条形磁铁的磁感线分布

4、蹄形磁铁的磁场分布蹄形磁铁的磁场分布【探究一：磁铁的磁场分布特点【探究一：磁铁的磁场分布特点】【探究归纳】【探究归纳】 两极分布密，中央疏，两极分布密，中央疏， 近两极内部分布均匀（平行等间距）：匀强磁场近两极内部分布均匀（平行等间距）：匀强磁场磁体外部：磁体外部：N N极极SS极；极； 磁体内部：磁体内部：S S极极NN极极.条形（蹄形）磁体的磁感线条形（蹄形）磁体的磁感线磁感线的特点磁感线的特点1.1.磁感线是假想的曲线磁感线是假想的曲线2.2.磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的疏密表示磁场的强弱， 每一点的切线方向代表磁场方向每一点的切线方向代表磁场方向3.3.磁感线不相交，也不相切磁

5、感线不相交，也不相切4.4.磁感线总是磁感线总是闭合曲线闭合曲线，在磁体的外部是从，在磁体的外部是从N N极出来，极出来，进入进入S S极，在内部则由极，在内部则由S S极回到极回到N N极，形成闭合曲线极，形成闭合曲线【探究归纳【探究归纳】【探究二：【探究二：直线电流的磁场的分布直线电流的磁场的分布】安培定则：安培定则：用右手握住导线，让伸直用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向线的环绕方向. .1.1.直线电流磁直线电流磁场的磁感线场的磁感线特点：特点：一系列的同心圆

6、，且靠近导一系列的同心圆，且靠近导线处分布密线处分布密. .俯视图俯视图I I正视正视图图直线电流产生的直线电流产生的磁场的磁感线磁场的磁感线从箭头看从箭头看从箭尾看从箭尾看对点训练对点训练1.1.（多选）（多选）如图所示如图所示, ,一束带电粒子沿水平一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方方向飞过小磁针的上方, ,并与小磁针指向平行并与小磁针指向平行, ,能使小能使小磁针的磁针的N N极转向读者极转向读者, ,那么这束带电粒子可能是那么这束带电粒子可能是( )( )A.A.向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束 B.B.向左飞行的正离子束向左飞行的正离子束C.C.向右飞行的负离子束向右飞行的负

7、离子束D.D.向左飞行的负离子束向左飞行的负离子束BCBC【探究三：【探究三：环形电流的磁场的分布环形电流的磁场的分布】2.2.环形电流周围的磁环形电流周围的磁感线感线安培定则：安培定则：让右手弯曲的四指让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向导线轴线上磁感线的方向. .特点：特点：一系列的同心一系列的同心圆，且靠近导线处及圆，且靠近导线处及环内分布密环内分布密. .环形电流磁感线的立体图环形电流磁感线的立体图环形电流磁感线的立体图环形电流磁感线的立体图横截面图横截面图直线和环形电流的磁场直线

8、和环形电流的磁场对点训练对点训练3.3.如图所示，环形导线周围有三只小磁针如图所示，环形导线周围有三只小磁针a a、b b、c c，闭合开关，闭合开关S S后后, , 三只小磁针三只小磁针N N极的偏转方向是极的偏转方向是( )( )A.A.全向里全向里 B.B.全向外全向外 C.aC.a向里，向里，b b、c c向外向外 D.aD.a、c c向外，向外，b b向里向里D D【探究四：通电【探究四：通电螺线管的磁场的分布螺线管的磁场的分布】通电螺线管内外小磁针的指向通电螺线管内外小磁针的指向通电螺线管通电螺线管的磁场就是的磁场就是环形电流环形电流磁场的叠加磁场的叠加. .所以环所以环形电流的安

9、培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场, ,这时这时, ,大拇指所指的方向是螺线管大拇指所指的方向是螺线管内部内部的磁场的方向的磁场的方向. .3.3.通电螺线管周围的磁感线通电螺线管周围的磁感线对点训练对点训练4.4.如图所示，当开关闭合时如图所示，当开关闭合时: (1): (1)判断通电判断通电螺线管的磁极；螺线管的磁极；(2)(2)指出每个小磁针的指出每个小磁针的N N、S S极极. .NS甲甲乙乙丙丙丁丁SNNNN等效等效思考思考磁体和电流都能产生磁场磁体和电流都能产生磁场, , 它它们的磁场是否有什么联系们的磁场是否有什么联系? ?的磁场的

10、磁场1.1.分子电流假说分子电流假说 任何物质的分子中都存在环形电流任何物质的分子中都存在环形电流分子电流，分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。后来证明后来证明: :分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的2.2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释：安培分子环流假说对一些磁现象的解释：未被磁化的铁棒未被磁化的铁棒磁化后的铁棒磁化后的铁棒磁体磁体磁体磁体磁场磁场电流电流电流电流3.3.磁现象的电本质：磁现象的电本质：一切磁场都是由运动电荷产生的；一切磁现象都是一切磁场都是由运动电荷产生的；一切磁现象都是

11、运动电荷周围磁场间的相互作用运动电荷周围磁场间的相互作用. .运动电荷运动电荷磁场磁场运动电荷运动电荷四、匀强磁场四、匀强磁场1.1.定义：磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫定义：磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫匀强磁场。匀强磁场。2.2.磁感线的分布特点：间距相等的平行直线磁感线的分布特点：间距相等的平行直线 3.3.产生：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线产生：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。 五、磁通量五、磁通量（）1.1.定义：垂直于某一匀强磁场的面积定义：垂直于

12、某一匀强磁场的面积S S和和磁感应强度磁感应强度B B的的在磁感应强度为在磁感应强度为B B乘积叫做乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通穿过这个面积的磁通量，简称磁通. . 2.2.在匀强磁场中，公式为在匀强磁场中，公式为 =BS=BS（ S S表示某一面积在垂直于磁场方向上表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面的投影面）3.3.单位：韦伯，简称韦，符号单位：韦伯，简称韦，符号WbWb，1Wb=1Tm1Wb=1Tm2 2的适用条件的适用条件1)1)匀强磁场匀强磁场 :B:B是匀强磁场的磁感应强度是匀强磁场的磁感应强度. .2)2)磁场方向垂直平面磁场方向垂直平面: BS. : BS. 若若S

13、 S与与B B不垂直，则不垂直，则S S为垂直于磁场方为垂直于磁场方向的投影面积向的投影面积. .=BS=BS如图所示，线圈平面与水平方向成如图所示，线圈平面与水平方向成角，磁感线角，磁感线水平向左，设匀强磁场的磁感应强度为水平向左，设匀强磁场的磁感应强度为B B，线圈面，线圈面积为积为S S，则，则_BSsinBSsindbcaBef如图所示，线圈平面与水平方向成如图所示，线圈平面与水平方向成角，磁感线角，磁感线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B B，线圈面，线圈面积为积为S S，则，则_BScosBScosdbcaBef的适用条件的适用条件1)1)匀强磁

14、场匀强磁场 :B:B是匀强磁场的磁感应强度是匀强磁场的磁感应强度. .2)2)磁场方向垂直平面磁场方向垂直平面: BS. : BS. 若若S S与与B B不垂直，则不垂直，则S S为垂直于磁场方为垂直于磁场方向的投影面积向的投影面积. .当当BBS S时时, ,磁通量最大磁通量最大=BS=BS当当BSBS时时, ,磁通量最小磁通量最小=0.=0.当磁场当磁场B B与面积与面积S S不垂直时不垂直时, =BSsin, =BSsin=BS=BS4.4.物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数. .5.5.磁通密度：磁通密度：B=B=/S 1T=1Wb/m

15、/S 1T=1Wb/m2 2=1N/(Am)=1N/(Am)表示表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量. . 6.6.磁通量磁通量是标量，但有正负是标量，但有正负 若在某个面积上有方向相反的磁场通过，求磁若在某个面积上有方向相反的磁场通过，求磁通量时，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，通量时，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和即应求该面积各磁通量的代数和. .7.7.磁通量的变化磁通量的变化磁通量的变化一般有三种形式：磁通量的变化一般有三种形式： (1)B(1)B不变，不变，S S变化；变化； (2)B(2)B变化，变化，S

16、 S不变；不变； (3)B(3)B和和S S同时变化同时变化. .2 21 1即即取决于末状态的磁通量取决于末状态的磁通量2 2与初状态与初状态的的磁磁通量通量1 1的代数差的代数差. .A.A.1 12 2 B.B.1 1=2 2C.C.1 12 23 3 B B、1 12 2=3 3 c c、1 12 23 3 D D、1 12 2=3 3C练习：在图中已知磁场的方向，试画出产生相应磁场练习：在图中已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向的电流方向. .NSX X1.1.磁感线磁感线. .2.2.几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流

17、、环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的情环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的情况况. .3.3.用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管产生的磁场方向产生的磁场方向. .4.4.安培分子电流假说、磁化和退磁安培分子电流假说、磁化和退磁. .5.5.匀强磁场的概念匀强磁场的概念. .6.6.磁通量、磁通量的变化、磁通密度等概念及有关计磁通量、磁通量的变化、磁通密度等概念及有关计算算. .1.1.关于磁感线和磁场的描述下列哪些是正确的（关于磁感线和磁场的描述下列哪些是正确的（ ）A.A.磁感线从磁体的磁感线从磁体的N N极出发到磁体的

18、极出发到磁体的S S极终止极终止B.B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N N极指极指向通电螺线管的北极向通电螺线管的北极C.C.磁感线的方向就是磁场的方向磁感线的方向就是磁场的方向D.D.两条磁感线空隙处不存在磁场两条磁感线空隙处不存在磁场B B2.2.在图中已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电在图中已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向流方向. .NSX X3.3.关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是( ( ）A.A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.B

19、.不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷的运动于电荷的运动C.C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.D.根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性存在的，因此任何磁体都不会失去磁性 B B4.4.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M M、N N两点，两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流.a.a、O O、b b在在M M、N N的连线上，的连线上，O O为为MNMN的中点，的中点，c c、d d位于位于MNMN的中垂线的中垂线