物理選修人教新課標(biāo)幾種常見的磁場(chǎng)課件

1、第三章磁場(chǎng)第三章磁場(chǎng)第三節(jié)幾種常見的磁場(chǎng)第三節(jié)幾種常見的磁場(chǎng) 1知道磁感線的概念和用途，能正確區(qū)分幾種常見磁場(chǎng)的磁感線分布 2會(huì)用安培定則判斷電流磁場(chǎng)的方向，了解分子電流假說(重點(diǎn)) 3了解磁通量的概念，并會(huì)求它的大小及變化量(難點(diǎn)) 一、磁感線 如果在磁場(chǎng)中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致，這樣的曲線就叫做_磁感線磁感線 二、幾種常見的磁場(chǎng) 1直線電流的磁場(chǎng) 直線電流的磁場(chǎng)方向可以用 來表示：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與一致，彎曲的四指所指的方向就是 的方向這個(gè)規(guī)律也叫右手螺旋定則 2環(huán)形電流的磁場(chǎng) 環(huán)形電流的磁場(chǎng)可用另一種形式的安培定則表示：

2、讓右手彎曲的四指與的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向安培定則安培定則電流方向電流方向磁感線環(huán)繞磁感線環(huán)繞環(huán)形電流環(huán)形電流 3通電螺線管的磁場(chǎng) 右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與電流方向一致，拇指所指的方向就是螺線管 磁感線的方向或拇指指向螺線管的N極(如圖所示)內(nèi)部?jī)?nèi)部 1通電的螺線管相當(dāng)于一個(gè)條形磁鐵，一端是N極，另一端是S極把一個(gè)小磁針放入螺線管內(nèi)部，小磁針的N極指向螺線管的哪端呢？ 提示：應(yīng)該指向N極，小磁針N極的指向是N極受到磁場(chǎng)力的方向，N極受力的方向是該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，在螺線管內(nèi)部，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由S極指向N極所以小磁針的N極指向螺線管的N

3、極 三、安培分子電流假說 1分子電流假說：在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在的一種 2分子電流假說意義：揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，即磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由 產(chǎn)生的環(huán)形電流環(huán)形電流電荷的運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng) 四、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：間隔相同的 3實(shí)例：距離很近的兩個(gè)異名磁極間的磁場(chǎng)，兩平行放置的通電線圈，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小、方向大小、方向平行直線平行直線 2沒有磁感線的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度就為零嗎？ 提示：不一定為零磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而假想的曲線用磁感線描述磁場(chǎng)時(shí)，磁感線稀疏的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度小，磁感線密集的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大，但是磁場(chǎng)中沒畫

4、磁感線的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零垂直垂直磁通密度磁通密度 一、對(duì)磁感線的理解 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，密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，稀疏的地方磁場(chǎng)弱 (3)磁感線的方向：磁體外部從N極指向S極，磁體內(nèi)部從S極指向N極 (4)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷 (5)磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向 2磁感線與電場(chǎng)線的比較兩種線比較內(nèi)容磁感線電場(chǎng)線相似點(diǎn)引入目的形象描述場(chǎng)而引入的假想線，實(shí)際不存在疏密場(chǎng)的強(qiáng)弱切線方向場(chǎng)的方向相交不能相交(電場(chǎng)中無電荷空間不相交) 【溫馨提示】(1)從電場(chǎng)、磁場(chǎng)的概念理解兩種場(chǎng)線的相似點(diǎn)：

5、矢量性線的切線；強(qiáng)弱線的疏密； 方向的唯一性空間任一點(diǎn)場(chǎng)線不相交 (2)沒有磁感線的地方并不表示此處沒有磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)都能畫出通過它的一條磁感線 二、幾種常見的磁場(chǎng)分布特點(diǎn) 1常見永磁體的磁場(chǎng)(如圖所示) 2三種常用的電流的磁場(chǎng) 【溫馨提示】(1)應(yīng)用安培定則判定電流的磁場(chǎng)時(shí)，直線電流是判定導(dǎo)線之外磁場(chǎng)的方向，環(huán)形電流和通電螺線管判定的是線圈軸線上磁場(chǎng)的方向 (2)放置在螺線管內(nèi)的小磁針受力方向按磁感線方向判斷，不能根據(jù)同名磁極相斥和異名磁極相吸判斷 三、磁通量及其變化 1磁通量的定義 公式BS中的B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，S是與磁場(chǎng)方向垂直的面積，因此可以理解為BS.如果平面與磁場(chǎng)方向

6、不垂直，應(yīng)把面積S投影到與磁場(chǎng)垂直的方向上，求出投影面積S，代入到BS中計(jì)算，應(yīng)避免硬套公式 2磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，當(dāng)磁感線從某一平面上穿入時(shí)，磁通量為正值，穿出時(shí)即為負(fù)值 3磁通量的變化|21| (1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時(shí)，則|BS|； (2)當(dāng)B變化，S不變時(shí)，則|BS|； (3)B和S同時(shí)變化，則|21|. 【溫馨提示】(1)平面S與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，要把面積S投影到與磁場(chǎng)垂直的方向上，即求出有效面積 (2)可以把磁通量理解為穿過面積S的磁感線的凈條數(shù)相反方向穿過面積S的磁感線可以互相抵消 (3)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度和回路面積同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，t0，而不能用BS計(jì)算 (4)當(dāng)面積S轉(zhuǎn)過1

7、80時(shí)，磁通量的變化量|21|2BS.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說法正確的是 A磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種客觀存在的物質(zhì) B磁感線可以形象地描述各磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)N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極終止的 D磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的 對(duì)磁場(chǎng)、磁感線的理解 解析：條形磁鐵內(nèi)部磁感線從S極到N極，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而假設(shè)的一組有方向的閉合的曲線，實(shí)際上并不存在，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤；磁場(chǎng)是一種客觀存在的物質(zhì)，所以選項(xiàng)A正確；磁感線上每一點(diǎn)切線方向表示磁場(chǎng)方向，磁感線的

8、疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，小磁針靜止時(shí)N極受力方向和N極指向均為磁場(chǎng)方向，所以選項(xiàng)B正確 答案：AB 【題后總結(jié)】磁場(chǎng)是一種客觀存在的特殊物質(zhì)，磁感線雖是假想的閉合的曲線，但可形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向應(yīng)注意兩者的區(qū)別與關(guān)系 【針對(duì)訓(xùn)練】 1.如圖所示為某磁場(chǎng)的一條磁感線，其上有A、B兩點(diǎn)，則() AA點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大 BB點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大 C因?yàn)榇鸥芯€是直線，A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一樣大 D條件不足，無法判斷 解析：由磁場(chǎng)中一根磁感線無法判斷磁場(chǎng)強(qiáng)弱 答案：D如圖所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時(shí)，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則這束帶電粒子可能是 A向右飛行的正離子束 B向左飛行

9、的正離子束 C向右飛行的負(fù)離子束 D向左飛行的負(fù)離子束 安培定則的應(yīng)用 解析：小磁針N極的指向即是磁針?biāo)谔幍拇艌?chǎng)方向題中磁針S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，說明離子束下方的磁場(chǎng)方向由紙內(nèi)指向紙外由安培定則可判定由離子束的定向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的電流方向由右向左，故若為正離子，則應(yīng)是自右向左運(yùn)動(dòng)，若為負(fù)離子，則應(yīng)是自左向右運(yùn)動(dòng) 答案：BC 【題后總結(jié)】帶電粒子束的定向運(yùn)動(dòng)可以看做“等效電流”，正電荷定向移動(dòng)方向和“等效電流”方向相同，負(fù)電荷相反，“等效電流”的磁場(chǎng)也可以應(yīng)用安培定則判定 【針對(duì)訓(xùn)練】 2.如圖所示，一個(gè)電子沿逆 時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則此電子的運(yùn)動(dòng) () A不產(chǎn)生磁場(chǎng) B產(chǎn)生磁場(chǎng)，圓心處的磁場(chǎng)方向垂

10、直紙面向里 C產(chǎn)生磁場(chǎng)，圓心處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 D只在圓的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生磁場(chǎng) 解析：電子沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，形成順時(shí)針方向電流由安培安則可得，在圓心處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 答案：B如圖所示，有一矩形線圈，一半放在有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T，線圈可繞ab邊或繞cd邊轉(zhuǎn)動(dòng)已知ab10 cm，bc20 cm，求： (1)在圖示位置的磁通量； (2)由圖示位置繞ab轉(zhuǎn)過60位置時(shí)的磁通量 磁通量的計(jì)算 解析：(1)由公式：BS，得： 0.20.10.1 Wb2103 Wb. (2)繞ab轉(zhuǎn)過60時(shí)，cd恰好跟磁場(chǎng)邊界重合，所以磁通量不變 答案：(1)2103 Wb(2)2103

11、 Wb 【題后總結(jié)】一般來說，如果磁感線從正面穿過線圈，線圈的磁通量為“”；那么磁感線從線圈的反面穿過線圈，線圈的磁通量就為“”若磁感線沿相反方向穿過同一平面，則磁通量為兩個(gè)方向磁通量的代數(shù)和 【針對(duì)訓(xùn)練】 3.如圖所示，是兩個(gè)同心閉合線圈的俯視圖，若內(nèi)線圈中通以圖示方向的電流I，則當(dāng)I增大時(shí)，穿過外線圈中的磁通量將_(選填“增大”、“減小”或“不變”) 解析：內(nèi)線圈內(nèi)部的磁感線為“”，外部為“”，開始時(shí)外線圈的磁通量為內(nèi)部磁感線“”的條數(shù)減去外部磁感線向外穿過線圈的條數(shù)當(dāng)電流增大時(shí)，內(nèi)部磁感線增加，增加的磁感線全部垂直紙面向里穿過線圈，但外部增加的磁感線就不一定穿過線圈，雖然向里和向外穿過線

12、圈的磁感線都增加，但穿過線圈的外部磁感線條數(shù)極少，抵消之后磁通量是增加的 答案：增大如圖所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以導(dǎo)線截面的中心為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c、d四點(diǎn)，已知a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則b、c、d三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別是多少？方向如何？ 磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加問題 解析：a、b、c、d各點(diǎn)的磁場(chǎng)均為勻強(qiáng)磁場(chǎng)與電流的磁場(chǎng)的疊加，并且電流在這四點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，由于Ba0，則BB1 T，則由安培定則可知，導(dǎo)線中電流方向向外，在b、c、d電流的磁場(chǎng)如圖所示 誤區(qū)：磁通量大小的判斷失誤 【典型例題】 如圖所示，在條形磁鐵中部垂直套有A、B兩個(gè)圓環(huán)，設(shè)通過線圈A、B的磁通量為A、B，則 AABBAB D無法判斷 解析：在條形磁鐵的周圍，磁感線是從N極出發(fā)，經(jīng)外空間磁