高中物理 3.3 幾種常見的磁場課件 新人教版選修31.ppt

第三章磁場 第三講幾種常見的磁場 目標(biāo)定位 幾種常見的磁場 一 磁感線 切線磁感線 想一想 實驗中常用鐵屑來模擬磁感線的形狀 是否說明磁感線真實存在 答 磁感線并不真實存在 細(xì)鐵屑在磁場里被磁化成 小磁針 受震動后會有規(guī)則排列 能顯示磁感應(yīng)強度的方向 無數(shù)個細(xì)鐵屑連接在一起 好像磁感線顯現(xiàn)出來一樣 二 幾種常見的磁場 1 直線電流的磁場 安培定則右拇指電流方向磁感線環(huán)繞的方向右手螺旋定則 2 環(huán)形電流的磁場 右手環(huán)形電流拇指軸線 3 通電螺線管的磁場 環(huán)形電流疊加內(nèi)部條形磁鐵北極 想一想 如果把一個小磁針放入通電螺線管的內(nèi)部 靜止時小磁針的n極將指向螺線管的哪一極呢 答 小磁針的n極指向通電螺線管的n極 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 幾種常見的磁場 三 安培分子電流假說 安培環(huán)形分子電流磁體磁極 想一想 沒有磁性的鐵棒在受到外界磁場作用時 兩端對外界顯示出較強的磁作用 形成了磁極 這怎么解釋呢 答 鐵棒在未被磁化時 內(nèi)部分子電流的取向是雜亂無章的 它們的磁場互相抵消 對外不顯磁性 當(dāng)鐵棒受到外界磁場作用時 分子電流的取向變得大致相同 兩端對外界顯示出較強的磁作用 形成磁極 這實際上就是磁化現(xiàn)象 四 勻強磁場 1 大小 方向2 平行直線 五 磁通量 1 垂直磁通量磁通2 bs磁通密度 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 幾種常見的磁場 一 對磁感線的深化理解 磁感線和電場線的比較 相同點 都是為了形象地描述場 而假想的曲線 都是疏密程度表示場的大小 切線方向表示場的方向 都不能相交 不同點 電場線起于正電荷 終止于負(fù)電荷 不閉合 但磁感線是閉合曲線 課堂講義 幾種常見的磁場 條形磁鐵內(nèi)部磁感線從s極到n極 外部從n極到s極 磁感線是為了形象地描述磁場而假設(shè)的一組有方向的閉合的曲線 實際上并不存在 疊加區(qū)域合磁場的方向具有唯一性 b 借題發(fā)揮磁場 電場是一種客觀存在的特殊物質(zhì) 磁感線 電場線雖是假想的曲線 但可形象地描述磁場 電場的強弱和方向 應(yīng)注意兩者的區(qū)別與關(guān)系 課堂講義 幾種常見的磁場 例1 關(guān)于磁場和磁感線的描述 下列說法中正確的是 a 磁感線總是從磁鐵的n極出發(fā) 到s極終止的b 磁感線可以形象地描述各磁場的強弱和方向 它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時北極所指的方向一致c 磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示 因而是真實存在的d 兩個磁場的的疊加區(qū)域 磁感線可能相交 二 幾種常見的磁場分布 1 常見永磁體的磁場 如圖3 3 2所示 2 三種常見的電流的磁場 課堂講義 幾種常見的磁場 例2 如圖3 3 8所示 分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場中某處小磁針靜止時n極的指向或磁感線方向 請畫出對應(yīng)的磁感線 標(biāo)上方向 或電流方向 課堂講義 幾種常見的磁場 三 磁通量的理解 1 磁通量的計算 1 公式 bs 適用條件 勻強磁場 磁感線與平面垂直 2 當(dāng)平面與磁場方向不垂直時 穿過平面的磁通量可用平面在垂直于磁場b的方向的投影面積進行計算 即 bs 2 物理意義 穿過某一平面的磁感線條數(shù) 若磁感線沿相反方向穿過同一平面 則磁通量等于穿過平面的磁感線的凈條數(shù) 磁通量的代數(shù)和 溫馨提示 磁通量的正 負(fù)既不表示大小 也不表示方向 它表示磁通量從某個面穿入還是穿出 若規(guī)定穿入為正 則穿出為負(fù) 反之亦然 課堂講義 幾種常見的磁場 例3 如圖3所示 線圈平面與水平方向夾角 60 磁感線豎直向下 線圈平面面積s 0 4m2 勻強磁場磁感應(yīng)強度b 0 6t 則穿過線圈的磁通量 為多少 方法一 把s投影到與b垂直的方向 則 b scos 0 6 0 4 cos60 wb 0 12wb 方法二 把b分解為平行于線圈平面的分量b 和垂直于線圈平面的分量b b 不穿過線圈 且b bcos 則 b s bcos s 0 6 0 4 cos60 wb 0 12wb 找準(zhǔn)投影面積和有效磁感應(yīng)強度是解題關(guān)鍵 課堂講義 幾種常見的磁場 四 安培分子電流假說的應(yīng)用及意義 1 安培分子電流假說 安培認(rèn)為 物質(zhì)微粒內(nèi)的分子電流使它們相當(dāng)于一個個的小磁體 如圖 2 當(dāng)鐵棒中分子電流的取向大致相同時 鐵棒對外顯磁性 如圖甲 當(dāng)鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時 鐵棒對外不顯磁性 如圖3乙 所以磁體在高溫或受到猛烈撞擊時 將會退磁 3 安培分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì) 一切磁現(xiàn)象都是由電荷的運動產(chǎn)生的 課堂講義 幾種常見的磁場 甲 乙 在安培生活的年代這是無法做到的 根據(jù)環(huán)形電流的磁性與磁鐵相似提出的 不是憑空亂說 c 課堂講義 幾種常見的磁場 例4 2014 衡水高二檢測 關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì) 安培提出了分子電流假說 他提出此假說的背景是 a 安培通過精密儀器觀察到分子電流b 安培根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論 進行嚴(yán)格推理得出的結(jié)論c 安培根據(jù)環(huán)形電流的磁性與磁鐵相似提出的一種假說d 安培憑空想出來的 1 下圖表示磁場的磁感線 依圖分析磁場中a點的磁感應(yīng)強度比b點的磁感應(yīng)強度大的是 磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強度的大小 ac 對磁感線的理解 對點練習(xí) 幾種常見的磁場 bd 安培定則的理解和應(yīng)用 對磁通量的理