第1节--磁现象-磁场.ppt

1、3.1 磁现象 磁场,第三章 磁场,我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献 在现代，磁现象与日常生活、科技密切相关,走进磁世界,中国古代四大发明之一“司南”（指南针）,磁卡电话机,磁带,电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物。,磁悬浮列车上装有电

2、磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。,最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其主要成分为Fe3O4 ，能吸引铁质物体。,磁铁多是由铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成，其中天然磁石和人造磁铁是永磁体。,一、磁现象,1.磁性：能够吸引铁质物体的性质.,2.磁体：具有磁性的物体叫磁体.,3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁

3、极.,小磁针静止时 指南的磁极叫做南极,又叫S极; 指北的磁极叫做北极,又叫N极.,4.磁极间的相互作用: 同名磁极相斥，异名磁极相吸.,5.变无磁性物体为有磁性物体叫磁化, 变有磁性物体为无磁性物体叫退磁.,一、磁现象,1.磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质.,二、磁场,问题：是否只有磁铁周围才存在磁场?,磁体B,磁体A,磁场,1777年8月14日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭12岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学由于刻苦攻读，17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等1806年任哥本哈根大学物理学教授，1820

4、年4月发现了电流的磁效应.1821年被选为英国皇家学会会员，1823年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长,二、电流的磁效应,奥斯特实验,1、实验装置,2、实验现象,当给导线通电时,与导线平行放置的小磁针发生转动,4、注意事项:导线应沿南北方向水平放置,3、实验结论:通电导体对磁体有力的作用；通电导线也会产生磁场；通电导线在磁场中会受到力的作用。,磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。（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磁场发生的）,2、磁场的性质,、地球是一个巨大的磁体. 2、地球周围空间存在的磁场叫地磁场. 3、地磁的北极在地理

5、的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近.,三、磁性的地球,发展空间,磁偏角,指南针所指的南北（磁场的南北极）不是地理上的正南北方向，两者之间存在一个夹角，即磁偏角。 注：水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间的交角即为磁偏角,沈括在梦溪笔谈中指出：“常微偏东，不全南也”。这是世界上最早的关于磁偏角的记载。,发展空间,在静电场中研究电场强度时，为了形象地了解和描述电场中各点的电场强度的大小和方向，用画电场线的方法来描述电场。,为了描述磁场的强度和方向，可不可以也假象一些列曲线来形象描述磁场的强度和方向呢？,物理上用磁感线来描述磁场的强弱和方向,四、磁感线,小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向

6、， 设想一下，如果磁场中各处都连续摆满了小磁针，会是 什么现象？,磁感线,曲线上任一点的切 线方向，与这点上的磁 场方向一致.,实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状,在磁场中用一种假想的有方向的曲线来描述磁场的方向和强弱，曲线上每一点的切线方向为该点的磁场方向，曲线疏的地方磁场弱，曲线密的地方磁场强，这种曲线叫磁感线。 人们规定：在磁场中某一点小磁针N极所受磁场力的方向就是该点磁场的方向。,磁感线,磁感线,1.条形磁体附近：,磁感线表示为：,磁感线,2.两同名磁极附近：,磁感线表示为：,3.两异名磁极附近：,磁感线表示为：,磁感线,4.马蹄形磁铁磁感线,人们规定，磁场的强弱可以用磁感线的 疏密程度

7、来表示：磁感线越密的地方磁场越 强，磁感线越稀的地方磁场越弱,磁感线,右图中：B点磁感应强度大于A点,磁感线的特点：,a.为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线 b.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向 c.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱 d.任何两条磁感线都不相交 e. 磁感线是封闭曲线,符号认识：,书写笔记,X,X,磁感线垂直纸面向外,磁感线垂直纸面向里,电流垂直纸面向外,电流垂直纸面向里,五、安培定则,1.通电直导线的磁场的磁感线,安培定则表述1： 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致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。,五、安培定则,1.通电直导线的磁场的磁

8、感线,侧视图,俯视图,1.直线电流的磁场的磁感线,由直到曲,2.环形电流周围磁感线,2.环形电流周围磁感线,安培定则表述2： 让右手弯曲的四指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导线轴线上磁感线的方向。,侧视图,俯视图,2.环形电流周围磁感线,由少到多,3.通电螺旋管周围磁感线,3.通电螺旋管周围磁感线,安培定则： 用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）,1、磁场强弱、方向处处相同的磁场 2、匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏密均匀等距的直线,六、匀强磁场,亥姆霍兹线圈,例1.如图

9、所示，当开关闭合时： （1）判断通电螺线管的磁极； （2）指出每个小磁针的N、S极。,课堂例题,例2.如图所示，根据小磁针所指方向及电流方向，画出通电螺线管的绕线情况。,N,例3.如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、f，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？,磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的,1.分子电流假说 任何物质的分子中都存在环形电流分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。,2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释：,未被磁化的铁棒,磁化后的铁棒,七、磁现象的本质（安培分子电流假说）,发展空间,1、下列关于磁场的说法中,正确的是（ ） A磁场跟电场一样,是人为假设的 B磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场 C指南针指南说明地球周围有磁场 D磁极对磁极的作用、电流对电流的