高中物理 3.3 幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)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(chǎng) 第三章 3幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng) 第三章 磁場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì) 不能為人們所看見(jiàn) 英國(guó)科學(xué)家法拉第在對(duì)磁場(chǎng)的描述方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的想像力 為了 看見(jiàn) 磁場(chǎng) 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(lái) 磁感線 1 定義如果磁場(chǎng)中畫(huà)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(chǎng) 磁場(chǎng)強(qiáng)的地方磁感 磁場(chǎng)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(lái)確定通電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)方向 1 通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)類似于條形磁鐵 所以大拇指所指的方向也可以說(shuō)成通電螺線管磁場(chǎng)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(shuō)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(gè)物質(zhì)微粒都成為 分子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極 見(jiàn)圖 安培分子電流假說(shuō) 環(huán)形電流 微小的磁體 2 安培假說(shuō)對(duì)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(chǎng)和電流的磁場(chǎng) 都是由電荷的 產(chǎn)生的 一樣 運(yùn)動(dòng) 勻強(qiáng)磁場(chǎng) 1 定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的 處處相同的磁場(chǎng) 2 磁感線特點(diǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度b和與磁場(chǎng)方向 的平面面積s的乘積 即 2 單位 簡(jiǎn)稱韋 符號(hào) 1 1t m2 磁通量 垂直 bs 韋伯 wb wb 磁通密度 標(biāo) 一 對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)與理解1 磁感線的特點(diǎn) 1 為形象描述磁場(chǎng)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(chǎng)的強(qiáng)弱 磁感線在某點(diǎn)的切線方向表示磁場(chǎng)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(chǎng)線的比較 特別提醒 1 在沒(méi)畫(huà)磁感線的地方 并不表示沒(méi)有磁場(chǎng)存在 2 若多個(gè)磁體或電流的磁場(chǎng)在空間某區(qū)域疊加 磁感線描述的是疊加后的磁場(chǎng)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(shuō)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(chǎng)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(chǎng)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(cuò) 用磁感線可形象描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向 故b項(xiàng)正確 磁感線是為研究問(wèn)題方便而假想的曲線 實(shí)際不存在 故c項(xiàng)錯(cuò) 磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱 磁場(chǎng)強(qiáng)弱與磁感線的方向無(wú)關(guān) d項(xiàng)錯(cuò) 二 幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)磁感線的分布特點(diǎn)1 常見(jiàn)永磁體的磁場(chǎng) 如圖 2 三種常見(jiàn)的電流的磁場(chǎng) 特別提醒 1 應(yīng)用安培定則判定直線電流時(shí) 四指所指的是導(dǎo)線之外磁場(chǎng)的方向 判定環(huán)形電流和通電螺線管時(shí)拇指的指向是線圈軸線上磁場(chǎng)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(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流i引起的 在下列四個(gè)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(duì)地磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí) 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(chǎng)和磁感線的描述 下列說(shuō)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(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用b 磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向 其上每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針?lè)旁谠擖c(diǎn)靜止時(shí)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(lái)顯示 因而是真實(shí)存在的 對(duì)磁場(chǎng)和磁感線的理解 解析 磁場(chǎng)是一種特殊物質(zhì) 磁極 電流間發(fā)生的作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的 選項(xiàng)a正確 磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而假想的線 不是真實(shí)存在的 選項(xiàng)d錯(cuò)誤 磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)的方向 磁感線的疏密表示磁場(chǎng)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(cuò)誤 答案 ab點(diǎn)評(píng) 用磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)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(chǎng)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(méi)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(cuò) b對(duì) 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小與導(dǎo)線在磁場(chǎng)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(cuò) 磁感線是用來(lái)描述磁場(chǎng)的 而又不可能在存在磁場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)全部畫(huà)磁感線 故d錯(cuò) 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(dòng)d 因電流未標(biāo)出 所以無(wú)法判斷小磁針b如何轉(zhuǎn)動(dòng) 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(chǎng)中某處小磁針n極的指向或磁感線方向 請(qǐng)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的磁感線 標(biāo)上方向 或電流方向 答案 用安培定則來(lái)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(chǎng)方向垂直 則穿過(guò)平面的磁通量為 若使框架繞oo 轉(zhuǎn)過(guò)60 角 則穿過(guò)線框平面的磁通量為 若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90 角 則穿過(guò)線框平面的磁通量為 若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180 角 則穿過(guò)線框平面的磁通量變化量為 對(duì)磁通量的理解 如圖所示 通電直導(dǎo)線右邊有一個(gè)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(dòng) 通電導(dǎo)線 則穿過(guò)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(chǎng)越弱 穿過(guò)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