高中物理 3.3 幾種常見的磁場課件 新人教版選修31.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索 人教版 選修3 1 磁場 第三章 3幾種常見的磁場 第三章 磁場是一種特殊的物質(zhì) 不能為人們所看見 英國科學(xué)家法拉第在對磁場的描述方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的想像力 為了 看見 磁場 法拉第在紙板上均勻?yàn)M細(xì)小的鐵屑 在其下放置磁鐵 然后輕敲紙板 磁化后的鐵屑在磁力的作用下就清清楚楚地呈現(xiàn)出 磁感線 來 磁感線 1 定義如果磁場中畫出一些曲線 使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的 的方向一致 這樣的曲線就叫做磁感線 2 特點(diǎn) 1 磁感線是閉合曲線 2 磁感線的疏密程度表示磁場 磁場強(qiáng)的地方磁感 磁場弱的地方磁感 磁感應(yīng)強(qiáng)度 強(qiáng)弱 線密 線疏 安培定則 用來確定通電導(dǎo)線周圍磁場方向 1 通電直導(dǎo)線周圍磁場用右手握住導(dǎo)線 讓伸直的大拇指所指的方向跟 的方向一致 那么 所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向 如圖 電流 彎曲的四指 2 環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場讓右手彎曲的四指和 的方向一致 那么 伸直的大拇指所指的方向就是 的磁感線的方向 如圖 環(huán)形電流 環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上 3 通電螺線管產(chǎn)生的磁場用右手握住螺線管 讓彎曲的四指所指的方向跟 的方向一致 大拇指所指的方向就是 的方向 因通電螺線管產(chǎn)生的磁場類似于條形磁鐵 所以大拇指所指的方向也可以說成通電螺線管磁場的 如圖 電流 螺線管內(nèi)部磁感線 北極 n極 1 安培分子電流假說的內(nèi)容安培認(rèn)為 在原子 分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部存在著一種 分子電流 分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為 分子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極 見圖 安培分子電流假說 環(huán)形電流 微小的磁體 2 安培假說對有關(guān)磁現(xiàn)象的解釋 磁化現(xiàn)象 磁體的退磁 磁現(xiàn)象的電本質(zhì) 磁鐵的磁場和電流的磁場 都是由電荷的 產(chǎn)生的 一樣 運(yùn)動 勻強(qiáng)磁場 1 定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的 處處相同的磁場 2 磁感線特點(diǎn)勻強(qiáng)磁場的磁感線是一些 直線 大小 方向 間隔相同的平行 1 定義勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度b和與磁場方向 的平面面積s的乘積 即 2 單位 簡稱韋 符號 1 1t m2 磁通量 垂直 bs 韋伯 wb wb 磁通密度 標(biāo) 一 對磁感線的認(rèn)識與理解1 磁感線的特點(diǎn) 1 為形象描述磁場而引入的假想曲線 實(shí)際并不存在 2 磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱 磁感線在某點(diǎn)的切線方向表示磁場的方向 3 磁感線的方向在磁體外部從n極指向s極 磁體內(nèi)部從s極指向n極 即磁感線是閉合的曲線 它不相交 不相切 也不中斷 2 磁感線與電場線的比較 特別提醒 1 在沒畫磁感線的地方 并不表示沒有磁場存在 2 若多個磁體或電流的磁場在空間某區(qū)域疊加 磁感線描述的是疊加后的磁場的磁感線分布情況 不能認(rèn)為該區(qū)域有多條磁感線相交 關(guān)于磁感線的說法 正確的是 a 磁感線總是從磁體的s極出發(fā)指向n極b 磁感線可以表示磁場的強(qiáng)弱和方向c 實(shí)驗(yàn)中觀察到的鐵屑的分布就是磁感線d 沿磁感線方向磁場減弱答案 b 解析 磁感線是閉合曲線 在磁體外部是從n極到s極 內(nèi)部是由s極到n極 故a項(xiàng)錯 用磁感線可形象描述磁場的強(qiáng)弱和方向 故b項(xiàng)正確 磁感線是為研究問題方便而假想的曲線 實(shí)際不存在 故c項(xiàng)錯 磁感線的疏密表示磁場強(qiáng)弱 磁場強(qiáng)弱與磁感線的方向無關(guān) d項(xiàng)錯 二 幾種常見的磁場磁感線的分布特點(diǎn)1 常見永磁體的磁場 如圖 2 三種常見的電流的磁場 特別提醒 1 應(yīng)用安培定則判定直線電流時 四指所指的是導(dǎo)線之外磁場的方向 判定環(huán)形電流和通電螺線管時拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向 2 環(huán)形電流相當(dāng)于小磁針 通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵 其外部的磁感線是由n極指向s極 內(nèi)部是由s極指向n極 為了解釋地球的磁性 19世紀(jì)安培假設(shè) 地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流i引起的 在下列四個圖中 正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是 答案 b解析 本題考查了對地磁場的認(rèn)識 由安培定則可知環(huán)形電流應(yīng)自東向西 b項(xiàng)正確 關(guān)于磁場和磁感線的描述 下列說法中正確的是 a 磁極與磁極之間 磁極與電流之間都可以通過磁場發(fā)生相互作用b 磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向 其上每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時北極所指的方向一致c 磁感線總是從磁鐵的n極出發(fā) 到s極終止d 磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示 因而是真實(shí)存在的 對磁場和磁感線的理解 解析 磁場是一種特殊物質(zhì) 磁極 電流間發(fā)生的作用都是通過磁場發(fā)生的 選項(xiàng)a正確 磁感線是為了形象地描述磁場而假想的線 不是真實(shí)存在的 選項(xiàng)d錯誤 磁感線的切線方向表示磁場的方向 磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱 選項(xiàng)b正確 磁感線是閉合曲線 在磁體外部由n極指向s極 在磁體內(nèi)部由s極指向n極 選項(xiàng)c錯誤 答案 ab點(diǎn)評 用磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向 它是一種理想化模型 并不是真實(shí)存在的 由于磁體的n極和s極是密不可分的 所以磁感線總是閉合的曲線 磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示 則 a a b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等 ba bbb a b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等 ba bbc 同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小d a處沒有磁感線 所以磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 答案 b解析 由圖可知b處的磁感線較密 a處的磁感線較疏 所以ba bb 故a錯 b對 通電導(dǎo)線在磁場中受力的大小與導(dǎo)線在磁場中的放置方向有很大關(guān)系 而不是僅僅取決于b與li的大小 故c錯 磁感線是用來描述磁場的 而又不可能在存在磁場的區(qū)域內(nèi)全部畫磁感線 故d錯 答案為b 當(dāng)接通電源后 小磁針a的指向如圖所示 則 a 小磁針b的n極向紙外轉(zhuǎn)b 小磁針b的n極向紙里轉(zhuǎn)c 小磁針b不轉(zhuǎn)動d 因電流未標(biāo)出 所以無法判斷小磁針b如何轉(zhuǎn)動 安培定則的應(yīng)用 答案 a 在下圖中 分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場中某處小磁針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 答案 用安培定則來判斷 分別如下圖所示 如圖所示 框架面積為s 框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場方向垂直 則穿過平面的磁通量為 若使框架繞oo 轉(zhuǎn)過60 角 則穿過線框平面的磁通量為 若從初始位置轉(zhuǎn)過90 角 則穿過線框平面的磁通量為 若從初始位置轉(zhuǎn)過180 角 則穿過線框平面的磁通量變化量為 對磁通量的理解 如圖所示 通電直導(dǎo)線右邊有一個矩形線框 線框平面與直導(dǎo)線共面 若使線框逐漸遠(yuǎn)離 平動 通電導(dǎo)線 則穿過線框的磁通量將 a 逐漸增大b 逐漸減小c 保持不變d 不能確定答案 b解析 離導(dǎo)線越遠(yuǎn) 電流產(chǎn)生的磁場越弱 穿過線圈的磁感線條數(shù)越少 磁通量逐漸減小 故只有b正確 易