12-09-18高二物理《几种常见的磁场》(课件).ppt

1、罗振科,几种常见的磁场,1. 为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？,复习回顾,1. 为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？,2. 电场线可以形象的描述电场强度E的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢？,复习回顾,一、磁感线,一、磁感线,【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢？,一、磁感线,将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁针静止时，北极N所指的方向，就是该点的磁场方向。,【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢？,一、磁感线,将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁针静止时，北极N所指的方向，就是该点的磁场方向。,【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢？,如何形

2、象地描述磁场中各点的磁场方向？,一、磁感线,如何形象地描述磁场中各点的磁场方向？,1. 定义：,一、磁感线,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。,如何形象地描述磁场中各点的磁场方向？,1. 定义：,一、磁感线,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。,2. 几种常见的磁场：,2. 几种常见的磁场：,(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：,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,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：,

3、(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：,条形磁铁,蹄形磁铁,除了磁铁，直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场？ 直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？ 它们遵循什么定则呢？,安培定则,除了磁铁，直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场？ 直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？ 它们遵循什么定则呢？,(2)直线电流的磁场的磁感线：,(2)直线电流的磁场的磁感线：,安培定则(1)：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),(2)直线电流的磁场的磁感线：,安培定则(

4、1)：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),(2)直线电流的磁场的磁感线：,俯视图,安培定则(1)：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),左视图,(2)直线电流的磁场的磁感线：,俯视图,安培定则(1)：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),左视图,(2)直线电流的磁场的磁感线：,俯视图,表示垂直于纸面向外,安培定则(1)：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

5、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),左视图,(2)直线电流的磁场的磁感线：,俯视图,表示垂直于纸面向里,表示垂直于纸面向外,安培定则(1)：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),(3)环形电流的磁场的磁感线,(3)环形电流的磁场的磁感线,安培定则(2)：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(2)：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

6、的磁感线,安培定则(2)：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(2)：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。,(4)通电螺线管的磁场的磁感线,(4)通电螺线管的磁场的磁感线,通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加。所以环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，拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向。,(4)通电螺线管的磁场的磁感线,通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加。所以环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，拇指所

7、指的方向是螺线管内部的磁场的方向。,(4)通电螺线管的磁场的磁感线,通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加。所以环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，拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向。,(4)通电螺线管的磁场的磁感线,通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加。所以环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，拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向。,3. 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。,(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱;,(3)磁感线不能相

8、交或相切;,(5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁 场的方向。,3. 磁感线的特点,如图，当电流通过线圈时，磁针A的N极指向哪里？磁针B的N极指向哪里？,磁针A的N极指向外,磁针B的N极指向里,如图，当电流通过线圈时，磁针A的N极指向哪里？磁针B的N极指向哪里？,4. 匀强磁场,磁场强弱、方向处处相同的磁场,5. 匀强磁场,磁场强弱、方向处处相同的磁场,磁感线分布特点:,匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线,常见的匀强磁场:,1. 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；,常见的匀强磁场:,1. 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；,常见的匀强磁场:,1. 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；,

9、2. 通电螺线管内部的磁场；,常见的匀强磁场:,1. 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；,2. 通电螺线管内部的磁场；,常见的匀强磁场:,1. 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；,2. 通电螺线管内部的磁场；,3. 相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电 时，其中间区域的磁场。,常见的匀强磁场:,1. 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；,2. 通电螺线管内部的磁场；,3. 相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电 时，其中间区域的磁场。,常见的匀强磁场:,磁体为什么会有磁性？,磁体为什么会有磁性？,法国学者安培提出了著名的分子电流假说,磁体为什么会有磁性？,法国学者安培提出了著名的分子电流假说,5.

10、 安培分子电流假说,磁体为什么会有磁性？,法国学者安培提出了著名的分子电流假说,5. 安培分子电流假说,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。,磁体为什么会有磁性？,法国学者安培提出了著名的分子电流假说,5. 安培分子电流假说,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，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。,利用安培的假说解释一些磁现象：,利用安培的假说解释一些磁现象：,利用安培的假说解释一些磁现象：,利用安培的假说解释一些磁现象：,N,S,利用安培的假说解释一些磁现象

11、：,N,S,安培分子电流假说意义,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电和磁的本质 联系；,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。,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,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

12、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,B,6. 磁通量,6. 磁通量,定义：在磁感应强度为B的匀强磁场当中, 有一个与磁场方向垂直的平面S， B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁 通量.,6. 磁通量,公式:,BS,定义：在磁感应强度为B的匀强磁场当中, 有一个与磁场方向垂直的平面S， B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁 通量.,6. 磁通量,公式:,BS,单位：韦伯符号：Wb 1Wb=1Tm2,定义：在磁感应强度为B的匀强磁场当中, 有一个与磁场

13、方向垂直的平面S， B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁 通量.,对公式的理解：,1. B是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度,对公式的理解：,1. B是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度,对公式的理解：,1. B是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度,2. 公式只适用于SB，若S与B 不垂直，则S为垂直与磁场方 向的投影面积,对公式的理解：,1. B是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度,2. 公式只适用于SB，若S与B 不垂直，则S为垂直与磁场方 向的投影面积,对公式的理解：,1. B是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度,2. 公式只适用于SB，若S与B 不垂直，则S为垂直与磁

14、场方 向的投影面积,当磁场BS垂直,磁通量最大=BS,当BS时，磁通量最小 =0,当磁场B与面积S不垂直， BS,对公式的理解：,1. B是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度,2. 公式只适用于SB，若S与B 不垂直，则S为垂直与磁场方 向的投影面积,当磁场BS垂直,磁通量最大=BS,当BS时，磁通量最小 =0,当磁场B与面积S不垂直， BS,对公式的理解：,对公式的理解：,4. 磁通量的意义可以用磁感线形象的说明；,3. 是标量，但有方向，若取某方向穿入平面 的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通 量为负；,5. 过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这 时的合磁通为相反方向磁通量的代数和（即 相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合 磁通）,对公式的理解：,如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直，则穿过两环的磁通量a和b大小关系为( )A. 均向上，ab B. 均向下，ab C. 均向上，a=b D. 均向下，无法比较,如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直，则穿过两环的磁通量a和b大小关系