山东省青岛国开中学人教版高中物理选修3-1学案33几种常见的磁场2

第三章磁场第三节几种常见的磁场【学习目标】1、会用磁感线描述磁场2、知道通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3、掌握匀强磁场4、知道磁通量的物理意义和定义式5、了解安培分子假说，从而解释一些磁现象【重难点】会用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说。【新课导入】电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？【问题导学】阅读教材86页内容回答下列问题一磁感线磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的。（1）磁铁周围的磁感磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来，进入磁铁的南极。磁感线是闭合曲线：磁铁外部从北极到南极，内部是从南极到北极。（2）通电直导线周围的磁感线问题：直线电流的方向跟磁感线方向之间的关系如何判断呢？安培定则：通电直导线周围的磁感线分布情况,试着画出它的立体图、俯视图、纵截面图。（3）环形电流的磁感线让右手弯曲的四指和方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是方向。（4）通电螺线管的磁场外部的磁场：与条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相当于北极。内部的磁场：通电螺线管内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线。如何判断通电螺线管的极性？问题：磁感线和电场线有何共同点和不同点？二．安培分子电流假说（1）一根铁棒在未被磁化时为什么对外界不显磁性？（2）什么是磁化？如何去理解磁化和磁极？（3）永磁体为什么具有磁性？为什么有时会失去磁性？（4）为什么无论把磁棒折成多小的一段，它总有两个磁极？（5）分子电流是如何形成的？三．匀强磁场①定义：如果磁场的某一区域里，的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。（2）磁感线的特点：匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线。四．磁通量（1）定义：（2）公式：（3）单位：韦伯（Wb）

1Wb=1T·1m2=1V（4）物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。注意：当平面跟磁场方向不垂直时，穿过该平面的磁通量等于B与它在磁场垂直方向上的投影面积的乘积．即Ф=B·Ssinθ，（θ为平面与磁场方向之间的夹角）（如图所示）将磁通量的定义式Ф=B·S变形得：B=，B为垂直磁场方向单位面积上的磁通量，反映磁场的强弱。又叫磁通密度。单位Wb/m2〖课堂探究互动〗知识点1.常见磁场三种常用的电流磁场的特点及画法比较（请在图的右侧练习画电流磁场）（1）直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱，画法如图所示。（2）通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场，画法如图所示。（3）环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图所示。[例1]如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（

）A.小磁针N极向里转B.小磁针N极向外转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动[总结]应用安培定则判断环形电流的磁场；小磁针的N极指示磁场方向。[变式训练]如图所示，一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者，那么这束带电粒子可能是（

）A.向右飞的正离子

B.向左飞的负离子C.向右飞的负离子

D.向左飞的正离子知识点2.安培分子电流假说[例2]安培分子电流假说可以解释（）直线电流的磁场B永磁铁的磁场C软磁棒被磁化D环形电流的磁场知识点3.磁通量、磁通密度磁通量：磁场的强弱（即磁感应强度）可以用磁感线的疏密来表示。如果一个面积为S的面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置，则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的。我们把B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。（1）定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Ф表示。（2）公式：Ф=B·S磁通密度磁通密度大，即穿过单位面积的磁感线条数多，一定是磁感线很密，磁感应强度大磁通量是标量，只有大小，没有方向，但磁感线穿过平面时有正反面之分。因此，在计算磁通量时必须注意磁感线是从哪边穿过这个平面的，磁通量的大小存在正、负值。[例3]如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，试分析穿过A环、B环的磁通量谁大。[变式训练]下列各种说法中，正确的是磁通量很大，而磁感应强度可能很小磁感应强度越大，磁通量也越大磁通量小，一定是磁感应强度小磁感应强度很大，而磁通量可能为零〖基础达标〗

1.如图所示，橡胶圆盘上带有大量负电荷，当圆盘在水平面上沿逆时针方向转动时，悬挂在圆盘边缘上方的小磁针可能转动的方向是（

）A.N极偏向圆心

B.S极偏向圆心C.无论小磁针在何位置，圆盘转动对小磁针无影响D.A、B两种情况都有可能

2.如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则（

）A.A点的磁感应强度一定大B.B点的磁感应强度一定大C.因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D.条件不足，无法判断

3.如图所示，三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流，且，则距三导线等距的A点的磁场方向为（

）A.向上

B.向右

C.向左

D.向下〖能力提升〗1、某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动。稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动了180°后静止不动。由此可知通电直导线的电流方向是（

）。A.自东向西

B.自南向北C.自西向东

D.自北向南2、如图，在