物理人教版（浙江版）选修3-1课件第三章磁场3

第三章

磁场3几种常见的磁场知识内容几种常见的磁场考试要求必考加试bb课时要求1.了解磁感线的概念，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点.2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.了解安培分子电流假说的内容，并能解释简单的磁现象.4.了解磁通量的概念，知道公式Φ＝BS及其适用条件，并会计算磁通量.内容索引知识探究题型探究达标检测知识探究1一、磁感线安培定则知识梳理1.磁感线：在磁场中画出的一些有

的曲线，曲线上每一点的______

都跟该点的磁感应强度的方向一致.(1)磁感线的特点：①磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁感应强度的方向，即小磁针

极受力的方向.②磁铁外部的磁感线从

极指向

极，内部从

极指向

极，磁感线是

(填“闭合”或“不闭合”)曲线.方向切线方向NNSSN闭合③磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线密集处磁场

，磁感线稀疏处磁场

.④磁感线在空间

(填“相交”或“不相交”).(2)磁感线和电场线的比较：相同点：都是

程度表示场的强弱，

方向表示场的方向；都不能相交.不同点：电场线起于正电荷(或无穷远)，终止于负电荷(或无穷远)，不闭合；但磁感线是

曲线.强弱不相交疏密切线闭合2.电流周围的磁场电流周围的磁感线方向可根据

判断.(1)直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与

______方向一致，弯曲的四指所指的方向就是

.这个规律也叫

定则.特点：以导线上各点为圆心的同心圆，圆所在平面与导线

，越向外越

.(如图1所示)安培定则电流图1磁感线环绕的方向右手螺旋垂直疏(2)环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与

的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是

上磁感线的方向.特点：内部比外部强，磁感线越向外越疏.(如图2所示)环形电流环形导线轴线图2(3)通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向

的方向，那么

所指的方向就是螺线管中心轴线上磁感线的方向.特点：内部为

磁场，且内部比外部强.内部磁感线方向由

指向

，外部由

指向

.(如图3所示)电流大拇指图3匀强S极N极N极S极即学即用判断下列说法的正误.(1)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的.(

)(2)通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环.(

)(3)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁体周围的磁场.(

)(4)无论是直线电流、环形电流还是通电螺线管的磁场，在安培定则判断时，大拇指指的都是磁场方向.(

)×√√×二、安培分子电流假说导学探究磁铁和电流都能产生磁场，而且通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，它们的磁场有什么联系？答案它们的磁场都是由电荷的运动产生的.1.安培力分子电流假说(1)法国学者

提出.(2)内容：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——

.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个

.(如图4所示)知识梳理安培分子电流图4磁极2.当铁棒中分子电流的取向

时，铁棒对外显磁性(如图5甲)；当铁棒中分子电流的取向变得

时，铁棒对外不显磁性(如图乙).大致相同杂乱无章图53.安培分子电流假说说明一切磁现象都是由

产生的.电荷的运动即学即用判断下列说法的正误.(1)一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场发生的.(

)(2)安培认为，磁体内部有许多环形电流，每个环形电流都相当于一个小磁体.(

)(3)一个物体是否对外显磁性，取决于物体内部分子电流的取向.(

)√√√三、匀强磁场磁通量导学探究(1)如图6，平面S在垂直于磁场方向上的投影面积为S′.若有n条磁感线通过S′，则通过面积S的磁感线有多少条？答案n条图6(2)若磁场增强，即B增大，通过面积S的磁感线条数是否增多？答案B增大时，通过面积S的磁感线条数增多1.匀强磁场(1)定义：磁感应强度的

处处相同的磁场.磁感线：间隔相同的

.(2)实例：距离很近的两个平行的异名磁极间的磁场，相隔适当距离的两平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场.知识梳理大小、方向平行直线2.磁通量(1)定义：匀强磁场磁感应强度B与和磁场方向

的平面面积S的

，叫做穿过这个面积的

，简称

.(2)表达式：Φ＝

.单位：韦伯，简称韦，符号是

，1Wb＝

.适用条件：①

磁场；②磁感线与平面

.垂直乘积磁通量磁通BSWb1T·m2匀强垂直(3)说明：①磁通量可用穿过某一平面的

表示；若磁感线沿相反方向穿过同一平面，则磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和).②当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场B的方向的投影面积进行计算，即Φ＝BS⊥＝

(如图7).(4)引申：B＝

，因此磁感应强度B又叫

.磁感线条数BScosθ磁通密度图7判断下列说法的正误.(1)磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量.(

)(2)磁通量越大，磁感应强度越大.(

)(3)穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零.(

)(4)磁通量就是磁感应强度.(

)即学即用××√×2题型探究一、对磁感线的认识例1关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是A.磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的B.磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向

都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C.磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的D.两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交答案解析√条形磁铁内部磁感线的方向是从S极指向N极，A错误；磁感线上每一点切线方向表示磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，小磁针静止时北极受力方向和静止时北极的指向均为磁场方向，所以选项B正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假设的一组有方向的闭合曲线，实际上并不存在，所以选项C错误；叠加区域合磁场的方向也具有唯一性，故磁感线不可能相交，所以D选项错误.规律总结磁场、电场都是一种客观存在的特殊物质，磁感线、电场线虽是假想的曲线，但可形象地描述磁场、电场的强弱和方向.应注意它们的区别与关系.二、对安培定则的理解与应用例2电路没接通时三枚小磁针方向如图8，试确定电路接通后三枚小磁针的转向及最后的指向.答案解析小磁针1逆时针转动，小磁针3顺时针转动，小磁针2基本不动图8接通电源后，螺线管的磁场为：内部从左指向右，外部从右指向左，如图所示，故小磁针1逆时针转动，小磁针3顺时针转动，小磁针2基本不动.方法总结小磁针在磁场中受力的判断方法(1)当小磁针处于磁体产生的磁场中，或环形电流、通电螺线管外部时，可根据同名磁极相斥，异名磁极相吸来判断小磁针的受力方向.(2)当小磁针处于直线电流的磁场中或处于环形电流、通电螺线管内部时，应该根据小磁针N极所指方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，来判断小磁针的受力方向.针对训练如图所示，当开关S闭合后，小磁针处在通电电流的磁场中的位置正确的是答案解析√依据安培定则，判断出电流的磁场方向；再根据小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，可知D正确.三、对磁通量的认识和计算1.磁通量是标量，但有正负，若磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时为负值.2.若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2.例3轻质细线吊着一边长为L＝0.8m、匝数n＝10的正方形线圈abcd，边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图9甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图乙所示，求t＝0、t＝4s时穿过线圈abcd的磁通量和在0～4s内穿过线圈abcd磁通量的变化量ΔΦ.图9答案解析0.08Wb

0.24Wb

0.16Wb由题图乙可知t＝0时，B1＝1Tt＝4s时，B2＝3TΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.24Wb－0.08Wb＝0.16Wb.四、磁感应强度矢量的叠加例4在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里.如图10所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中A.b、d两点的磁感应强度相等B.a、b两点的磁感应强度相等C.c点的磁感应强度的值最小D.b点的磁感应强度的值最大答案解析√图10如图所示，由矢量叠加原理可求出各点的合磁场的磁感应强度，可见b、d两点的磁感应强度大小相等，但方向不同，A项错误；a点的磁感应强度最大，c点的磁感应强度最小，B、D项错误，C项正确.方法总结磁感应强度是矢量，当空间存在几个磁体(或电流)时，每一点的磁场为各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和.磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则.达标检测31.关于磁感线的描述，下列说法正确的是A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的南极C.磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向D.通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等

间距同心圆√答案解析1234磁感线在磁体的内部从S极指向N极，在磁体的外部从N极指向S极，A错误；在磁体内部的小磁针的N极指向磁体的N极，B错误；磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，C正确；通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组不等间距同心圆，D错误.12342.下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是√答案解析电流与电流磁场的分布，利用的是安培定则，大拇指指向直导线电流方向，四指指向磁感线方向，因此A、B错；对于螺线管和环形电流，四指弯曲方向为电流方向，大拇指指向内部磁场方向，故选D.12343.通电螺线管内有一在磁场力作用下静止的小磁针，磁针指向如图11所示，则A.螺线管的P端为N极，a接电源的正极B.螺线管的P端为N极，a接电源的负极C.螺线管的P端为S极，a接电源的正极D.螺线管的P