Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Company Logo,*,Click to edit Master title style,LOGO,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,*,新课标高中物理选修（3-1）,第三章 磁场,第三节 几种常见的磁场,蚌埠二中 姚 涛,新课标高中物理选修（3-1）蚌埠二中 姚 涛,Company Logo,提出问题,描述磁场,磁感应强度,B,方向,描述电场,电场强度 E,电场线,如何形象描述磁场？,Company Logo提出问题描述磁场磁感应强度 B方向描,Company Logo,一、磁感线,1,、定义：,在磁场中画出一系列有方向的曲线，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。,也就是在该点放上小磁针，静止时小磁针,N,极的指向或,N,极的受力方向。,A,B,C,Company Logo一、磁感线1、定义：在磁场中画出一系,Company Logo,一、磁感线,实验模拟磁感线的分布,细铁屑在磁场中被磁化成,“,小磁针,”,实验模拟磁感线的分布,实验模拟磁感线的分布,Company Logo一、磁感线实验模拟磁感线的分布细铁屑,Company Logo,一、磁感线,实验模拟磁感线的分布,现象：两级附近，磁场,较强,，磁感线,较密。,Company Logo一、磁感线实验模拟磁感线的分布现象：,Company Logo,一、磁感线,磁场是空间立体分布,Company Logo一、磁感线磁场是空间立体分布,Company Logo,一、磁感线,（,1,）磁感线是假想的曲线,用假想的、形象的磁感线来描写实在的、抽象的磁场,（,2,）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强。,没有画到磁感线的地方不表示那里没有磁场存在。,（,3,）磁感线不相交，也不相切,（,4,）磁感线总是闭合曲线,在磁体的外部是从,N,极出来，进入,S,极，在内部则由,S,极回到,N,极，形成,闭合曲线,2,、磁感线的特点,Company Logo一、磁感线（1）磁感线是假想的曲线,Company Logo,二、几种常见的磁场,1,、磁体的磁场,Company Logo二、几种常见的磁场1、磁体的磁场,Company Logo,二、几种常见的磁场,2,、,电流的磁场,直线电流的磁场,特点：一系列的同心圆，且近导线处分布密。,Company Logo二、几种常见的磁场2、电流的磁场直,Company Logo,二、几种常见的磁场,直线电流的磁感线方向用安培定则,（也叫右手螺旋定则）,来判定：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。,磁感线分布,安培定则,Company Logo二、几种常见的磁场,Company Logo,二、几种常见的磁场,从不同角度看直线电流磁场,表示垂直于纸面向里,表示垂直于纸面向外,说明：,1,、直线电流的磁场无磁极,2,、磁场强弱与距导线距离有关，离导线越近磁场越强,3,、通电直导线周围磁场是以导线上各点为圆心的同心圆,Company Logo二、几种常见的磁场从不同角度看直线电,Company Logo,课堂练习,1,、,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,BC,Company Logo课堂练习1、如图所示，一束带电粒子沿,Company Logo,1,、在奥斯特实验中，为什么通电导线东西放置时，小磁针有可能不转动？,思考与讨论,Company Logo1、在奥斯特实验中，为什么通电导线东,Company Logo,二、几种常见的磁场,环形电流,的,磁场,特点：,一系列的同心圆，且近导线处及环内部分布密。,Company Logo二、几种常见的磁场环形电流的磁场特,Company Logo,二、几种常见的磁场,安培定则,(,右手螺旋定则,),内容,：让右手握弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是环行导线中心轴线上磁感线的方向。,环形电流的安培定则,环形电流的磁感线分布,环形电流的磁感线分布,Company Logo二、几种常见的磁场安培定则(右手螺旋,Company Logo,二、几种常见的磁场,横截面图,环形电流的安培定则,从不同角度看环形电流的磁场,立体图,纵截面图,Company Logo二、几种常见的磁场横截面图环形电流的,Company Logo,环形电流的磁场,环形电流磁场的几点说明：,1,、环形电流的磁场类似于,条形磁铁,的磁场，其两侧分别是,N,极和,S,极,2,、由于磁感线均为闭合曲线，所以环内、环外磁感线条数相等，,故环内磁场强，环外磁场弱,。,3,、环形电流的磁场在微观上可看成无数根很短的直线电流的磁场的叠加。,Company Logo环形电流的磁场环形电流磁场的几点说明,Company Logo,二、几种常见的磁场,通电螺线管,的磁,场,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。,Company Logo二、几种常见的磁场通电螺线管的磁场,Company Logo,通电螺线管,的磁,场,内容,：用右手握住螺线管，让,弯曲的四指所指的方向跟电流的方向,一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。,特点：外部,类似于条形磁铁的磁感线分布，两端分别为,N,极和,S,极。管内（边缘除外）是匀强磁场，磁场方向由,S,极指向,N,极，且与中心轴线平行。,Company Logo通电螺线管的磁场内容：用右手握住螺线,Company Logo,从不同角度看环形电流的磁场,通电螺线管,的磁,场,横截面图,立体图,纵截面图,Company Logo从不同角度看环形电流的磁场通电螺线管,Company Logo,安培定则的应用,N,S,X,在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向,Company Logo安培定则的应用NSX,Company Logo,等效,三、安培分子电流假说,磁铁和电流都能产生磁场，磁铁的磁场和电流的磁场是否有相同的起源呢？电流是电荷的运动产生的，所以电流的磁场应该是由于电荷的运动产生的。那么，磁铁的磁场是否也是由电荷的运动产生的呢？,Company Logo等效三、安培分子电流假说,Company Logo,三、安培分子电流假说,1.,分子电流,假说,安培认为：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。,N,S,分子电流,实际上是由,核外电子绕核运动,形成的,Company Logo三、安培分子电流假说1.分子电流假说,Company Logo,三、安培分子电流假说,2.,安培分子电流,假说,对一些磁现象的解释,3,、磁现象的,电本质：,一切,磁场都是由,运动电荷,产生的。,一根软铁棒在未被磁化时，内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性。,当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同，软铁棒就被磁化了，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极。,磁体受到高温或猛烈敲打时，会失去磁性，这是因为激烈的热运动或机械振动，使各分子电流的取向变得杂乱了,Company Logo三、安培分子电流假说2.安培分子电流,Company Logo,铁磁性材料,软磁性材料,硬磁性材料,性质：容易去磁,应用：电磁铁、磁头等,性质：不容易去磁,应用：永磁铁、扬声器等,了解磁性材料,Company Logo铁磁性材料软磁性材料硬磁性材料性质：,Company Logo,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,Company Logo 假设地球的磁场是由于地球带某种电荷,Company Logo,四、磁通量,1、定义,:,在磁感应强度为,B,的,匀强磁场,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,.,2,、意义,:,表示穿过,某个面,的磁感线,条数,Company Logo四、磁通量1、定义:在磁感应强度为,Company Logo,四、磁通量,公式运用条件：,（,1,）匀强磁场（,2,）磁感线与平面垂直,3,、公式,:,BS,（,2,）若磁场与平面之间夹,角，则,=BSsin,B,S,Ssin,即为面积,S,垂直于磁感线方向,的投影，我们称之为“有效面积”,Company Logo四、磁通量公式运用条件：3、公式:,Company Logo,四、磁通量,4、单位,:,韦伯,(,Wb,),1Wb=1Tm,2,5,.,磁通密度：,表示磁感应强度等于,穿过单位面积,的,磁通量,1T=1Wb/m,2,=1N/(Am),Company Logo四、磁通量4、单位:韦伯(Wb),Company Logo,1,、磁感应强度是既有大小又有方向的矢量，那么，磁通量呢？,B,S,磁通量是指穿过平面的磁感线条数,，由于磁场具有方向，如图所示，可知穿过的磁感线条数不是,6,条，而是两条。即磁通量也有方向，但它的运算遵循代数加减法则，故,磁通量是标量,。,2,、讨论：如图所示，两个圆形线圈中哪一个的磁通量较大？,S,N,a,b,思考与讨论,Company Logo1、磁感应强度是既有大小又有方向的矢,Company Logo,例,1,如图所示，有,a,、,b,、,c,、,d,四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部，其中哪一个小磁针的指向是正确的,(,),A,a,B,B,C,c,D,d,Company Logo例1 如图所示，有a、b、c、d四个,Company Logo,例,2,如图所示，半径为,R,的圆形线圈共有,n,匝，其中心位置处半径为,r,的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面若磁感应强度为,B,，则穿过线圈的磁通量为,(,),A,BR,2,B,Br,2,C,n,BR,2,D,n,Br,2,Company Logo例2如图所示，半径为R的圆形线圈共有,