物理鲁科版（2019）必修第三册 5.1磁场及其描述课件

第5章初识电磁场与电磁波

第1节磁场及其描述1.了解磁场的概念，知道磁场的基本特性。2.理解磁感应强度的概念，知道磁感线的特点和作用.3.熟悉几种电流周围磁感线的形状，熟练运用安培定则判断有关问题4.了解磁的应用及意义【学习目标】知识体系一、磁场(1)定义：一种看不见、摸不着、存在于电流或磁体周围的______，它传递着____________．(2)磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过______发生作用的．(3)基本性质：对放入其中的磁极或电流产生__________．新课学习物质磁相互作用磁场力的作用二、地球的磁场1．地磁场：地球本身是一个大磁体，它的N极位于地理______附近，S极位于地理______附近．2．磁偏角：地磁场的两极与地理的两极并不重合．因此水平放在地面上的可以自由转动的小磁针的指向与________方向之间有一个夹角，这个夹角叫磁偏角．3．地磁场被称为地球生命的“________”．南极北极正南北保护伞4．磁场和电场的区别三、磁感应强度1．物理意义：描述磁场的______及______的物理量．2．大小：（1）穿过垂直于磁感线的__________的磁感线条数等于该处的____________．在国际单位制中的单位是：________，简称特，国际符号：____，1T＝1N/(A•m)．（2）比值定义：3．方向：磁感应强度是一个既有大小又有方向的物理量，是______，磁场中某点磁感应强度的方向是该点的______方向，也就是放在该点的小磁针____极的受力方向．强弱方向单位面积磁感应强度特斯拉T矢量磁场N4．匀强磁场(1)在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度______和_____都相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．(2)磁感线分布特点：一组平行且______的直线5．磁场的叠加原理如果有几个磁场同时存在，它们的磁场就互相叠加，这时某点的___________就等于各个磁场在该点磁感应强度的________．大小方向等距磁感应强度矢量和5．磁感应强度和电场强度的比较ABC四、磁感线描绘磁场1、定义：磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。外部从N到S，内部从S到N形成闭合曲线2、几种常见的磁场：(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：条形磁铁蹄形磁铁左视图Ｉ（2）直线电流的磁场的磁感线：安培定则(一):用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向(右手螺旋定则)俯视图表示垂直于纸面向里表示垂直于纸面向外让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。(3）环形电流的磁场的磁感线安培定则(二):（4）通电螺线管的磁场的磁感线I问题1：通电螺线管外部的磁场和什么相似？问题2：通电螺线管内部的磁场如何？问题3：通电螺线管的磁感线方向和什么因素有关系？问题4：如何判断通电螺线管的极性？（4）通电螺线管的磁场的磁感线安培定则(右手螺旋定则)：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极(螺线管内部磁感线的方向)I3、磁感线的特点(1)磁感线是假想的，不是真实的(2)磁感线是闭合曲线。在磁体的外部磁感线由N极发出，回到S极。在磁体的内部磁感线则由S极指向N极(3)磁感线不能相交或相切(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱(5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向五、磁效应产生的秘密、磁的应用1.法国学者安培提出了著名的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种电流--分子电流。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磁极，这就是分子电流假说。NSNS2、利用安培的假说解释一些磁现象3、安培分子电流假说意义(1)成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象(2)安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质。(3)安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动的电荷产生的。4．指南针：司南是世界上最早的指南工具．在司南的基础上人们进行创新，又先后制成了一些新的指南工具，如______、______等．5．利用磁可以记忆_____、_____和数据等信息，随着技术的发展，人们所熟知的磁记录从磁带到磁鼓、磁盘、记忆棒、磁卡等．6．磁悬浮列车主要有两种形式：____________式悬浮和________式悬浮．指南鱼

指南针

声音

图像

常规磁铁吸引超导排斥

例题分析例1.下列关于磁场的说法中正确的是()A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C．磁极与磁极之间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生[解析]磁体或电流周围存在磁场，能够传递磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用，C、D错；磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流能产生力的作用，它的存在是不以人的主观思想而改变的，是一种客观存在的物质，B错；磁场和电场都是物质的存在形式，都具有物质的属性，A对．[答案]A例2、《新民晚报》曾报道一则消息：上海雨点鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海区鸽巢．信鸽的远距离辨认方向的本领实在令人称奇，那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍，而缚小磁铁的信鸽全部飞散了．科学家的实验表明了()A．信鸽对地形地貌的记忆力极强B．信鸽能发射并接收某种超声波C．信鸽能发射并接收某种次声波D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向[解析]科学家的实验表明信鸽辨别方向的能力与磁场有关，因为信鸽所缚的小磁铁所产生的磁场干扰了它靠体内磁性物质借助地磁场辨别方向的能力，所以缚小磁铁的一组信鸽全部飞散，故D正确．[答案]D例3．一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中，静止时的指向如图所示．下列分析正确的是()A．N极指向该点磁场方向B．S极指向该点磁场方向C．该磁场是匀强磁场D．a点的磁场方向水平向右解析：物理学上规定：小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向，与S极所指的方向相反，故A正确，B错误；由题图可以看出，该磁场的磁感线分布不均匀，说明磁场的强弱不是处处相同，所以该磁场不是匀强磁场，C错误；a点的磁场方向沿磁感线的切线方向：斜向右上方，故D错误．答案：A例4、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是（）A、向右飞行的正离子束B、向左飞行的正离子束C、向右飞行的负离子束D、向左飞行的负离子束解析：由安培定则和小磁针N极受力方向与磁感线方向一致可判断，BC正确答案：BC例5.地球上某处地磁场的磁感应强度B的水平分量Bx＝0.18×10－4T，竖直分量By＝0.54×10－4T．求：地磁场B的大小；答案：0.57×10－4T

课堂练习1．下列关于磁记录的说法不正确的是(

)A．计算机的硬盘是利用磁记录原理来工作的B．DVD光盘是利用磁记录原理来刻录信息的C．录音机录音利用了电流的磁效应D．录音带会被磁铁吸起来解析：B中DVD光盘刻录是利用激光在存储介质上烧出不同的痕迹来记录信息的，故B项不是磁记录．答案：B2、

如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是()A、a、b、c均向左B、a、b、c均向右C、a向左,b向右,c向右D、a向右,b向左,c向右答案：C3、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是()A、磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B、不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C、永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D、根据安培假说可知，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答案：B4、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向。NSX·5、假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的，你认为地球带有何种电荷？带负电荷6、有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在图示的平面内，O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点，它们与ab的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流，已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比．则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是(

)A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．若在N点放一小磁针，静止时其北极垂直于MN向上解析：根据右手螺旋法则，导线周围的磁场的磁感线，是围绕导线形成的同心圆，由于两个导线通过的电流是大小相等，方向相同的，M、N为中垂线的两点，左边即M