高中物理磁場 超牛課件

1、磁場3.1磁現(xiàn)象和磁場東漢王充在東漢王充在論衡論衡中寫道：中寫道：“司南之杓司南之杓, ,投之于地投之于地, ,其柢指南其柢指南”最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱為稱為“天然磁石天然磁石”的的礦物礦物, ,其中含有主要成其中含有主要成分為分為FeFe3 3OO4 4, ,能吸引其能吸引其他物體他物體, ,很像磁鐵很像磁鐵磁懸浮列車磁懸浮列車磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵路底部則安裝線圈。通電后，地面線圈產(chǎn)生的磁場極性與列車上的電磁體極性總保持相同，兩者“同性相斥”，排斥力使列車懸浮起來。鐵軌兩側(cè)也裝有線圈，交流電使線圈變?yōu)殡姶朋w。它與列車上的電磁體相互作用，使列車前進。列車頭的電磁體（N極）

2、被軌道上靠前一點的電磁體（S極）所吸引，同時被軌道上稍后一點的電磁體（N極）所排斥。1.1.磁性：能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)磁性：能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)2.2.磁體：具有磁性的物體叫磁體磁體：具有磁性的物體叫磁體3.3.磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極小磁針靜止時小磁針靜止時 指南的磁極叫做指南的磁極叫做南極南極, ,又叫又叫S S極極; ; 指北的磁極叫做指北的磁極叫做北極北極, ,又叫又叫N N極極4.4.磁極間的相互作用磁極間的相互作用: : 同名磁極相斥，異名磁極相吸同名磁極相斥，異名磁極相吸5.5.變無磁性物體為有磁性物體叫變無磁性物體為有磁性物體叫磁化磁

3、化, , 變有磁性物體為無磁性物體叫變有磁性物體為無磁性物體叫退磁退磁復(fù)習回顧【問題問題】 磁體之間是通過什么發(fā)生相互作用磁體之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢的呢? ?【聯(lián)想聯(lián)想】 電荷之間是通過什么發(fā)生相互作用電荷之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢的呢? ?電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的磁體之間的相互作用是通過磁體之間的相互作用是通過磁場磁場發(fā)生的發(fā)生的電場和磁場一樣都是一種物質(zhì)電場和磁場一樣都是一種物質(zhì)一、磁場一、磁場【問題問題】 是否只有磁鐵周圍才存在磁場是否只有磁鐵周圍才存在磁場? ? 磁體磁體磁體磁體磁場磁場1.1.磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。磁體

4、周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。磁場和電場一樣都是一種客觀物質(zhì),是客觀存在的,看不見摸不著,但是很多磁現(xiàn)象感知了它的存在.在同一空間區(qū)域,可以有幾個磁場共同占有,實物做不到二、電流的磁效應(yīng)二、電流的磁效應(yīng)奧斯特實驗奧斯特實驗奧斯特實驗奧斯特實驗、實驗裝置如圖、實驗裝置如圖、實驗現(xiàn)象、實驗現(xiàn)象當給導(dǎo)線通電時當給導(dǎo)線通電時, ,與導(dǎo)線平行放置的小磁針發(fā)與導(dǎo)線平行放置的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動生轉(zhuǎn)動、注意事項：導(dǎo)線應(yīng)沿、注意事項：導(dǎo)線應(yīng)沿南北南北方向方向水平水平放置放置、實驗結(jié)論、實驗結(jié)論: :通電導(dǎo)線周圍存在磁場通電導(dǎo)線周圍存在磁場, ,即電流可以產(chǎn)生磁場即電流可以產(chǎn)生磁場因為通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場分布在一族以導(dǎo)

5、線為軸的同心圓柱面上（磁場方向可用右手定則判斷，大拇指指電流方向，四指彎曲指向磁場方向），小磁針自然靜止時是指向南北方向的，如果導(dǎo)線沿東西方向放的話產(chǎn)生的磁場對小磁針的力矩為零，不會觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。只有當導(dǎo)線南北放置時，導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場對小磁針的力矩不為零才有可能觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。1.1.磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。一、磁場一、磁場磁體磁體磁體磁體磁場磁場2.2.電流的磁效應(yīng)：電流的磁效應(yīng)： 電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場. .磁鐵不磁鐵不是磁場的唯一來源是磁場的唯一來源. .結(jié)論：結(jié)論：磁體對通電導(dǎo)體有力的磁體對通電導(dǎo)體有力的

6、作用作用問題：問題： 磁體和通電導(dǎo)體之間磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過什么的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢？發(fā)生的呢？3.3.磁場與電流之間的相互作用磁場與電流之間的相互作用問題：問題： 磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢？什么發(fā)生的呢？磁體磁體電流電流磁場磁場問題：問題：電流與電流之間是否有力的作用？電流與電流之間是否有力的作用？結(jié)論結(jié)論: :同向電流相互吸引。同向電流相互吸引。結(jié)論結(jié)論: :反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。問題：問題： 電流和電流之間的相互作用力是電流和電流之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢？通過什么發(fā)生的呢？電流的

7、磁效應(yīng)：電流的磁效應(yīng)： 電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場. .電流電流電流電流磁場磁場 磁場對放入其中的磁體或通電導(dǎo)磁場對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體會產(chǎn)生磁力作用。體會產(chǎn)生磁力作用。 （磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之（磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的）作用都是通過磁場發(fā)生的）三、磁場的基本性質(zhì)三、磁場的基本性質(zhì)四、地磁場四、地磁場1.1.地球是一個巨大的磁體地球是一個巨大的磁體2.2.地球周圍空間存在的磁場叫地磁場地球周圍空間存在的磁場叫地磁場3.3.地磁的北極在地理的地磁的北極在地理的南極附近南極附近,

8、 ,地磁的南極在地磁的南極在地理的北極附近地理的北極附近, ,但兩者但兩者并不完全重合并不完全重合, ,它們之間它們之間的夾角稱為磁偏角的夾角稱為磁偏角4.4.磁偏角的數(shù)值在地球上磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是不同的不同地方是不同的下列關(guān)于磁場的說法中,正確的是 ( )A磁場跟電場一樣,是人為假設(shè)的B磁極或電流在自己周圍的空間會產(chǎn)生磁場C指南針指南說明地球周圍有磁場D磁極對磁極的作用、電流對電流的作用都是通過磁場發(fā)生的 下列說法中正確的是 （ ）A磁體上磁性最強的部分叫磁極,任何磁體都有兩個磁極B磁體與磁體間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的,而磁體與通電導(dǎo)體間以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用不

9、是通過磁場發(fā)生的C地球的周圍存在著磁場,地球是一個大磁體,地球的地理兩極與地磁兩極并不重合,其間有一個交角,這就是磁偏角,磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是相同的D磁場是客觀存在的一種物質(zhì) 3.2磁感應(yīng)強度對放入其中的電荷有電場力的作用對放入其中的電荷有電場力的作用磁場的基本性質(zhì)是什么？磁場的基本性質(zhì)是什么？對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有磁力的作用對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有磁力的作用電場強度電場強度:試探電荷所受電場力跟電荷量的比值試探電荷所受電場力跟電荷量的比值正試探電荷的受力方向正試探電荷的受力方向是否類似電場的研究方法是否類似電場的研究方法,分析磁體或電流在磁場分析磁體或電流在磁場中所受的力

10、中所受的力,找出表示磁場強弱和方向的物理量找出表示磁場強弱和方向的物理量?復(fù)習類比復(fù)習類比描述磁場的強弱和方向呢描述磁場的強弱和方向呢?描述磁場的強弱和方向描述磁場的強弱和方向一、磁感應(yīng)強度的方向一、磁感應(yīng)強度的方向物理學規(guī)定：物理學規(guī)定：小磁針小磁針N極極(北極北極)的受力方向的受力方向或或小磁針小磁針靜止靜止時時N極的指向，規(guī)定為該點的極的指向，規(guī)定為該點的磁場方向磁場方向, 即即磁感應(yīng)強度的方向磁感應(yīng)強度的方向觀察小磁針北極指向歸納方向電流元：電流元：很短的一段通電導(dǎo)線中的電流很短的一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度與導(dǎo)線長度L的乘的乘積積IL.方法：用方法：用檢驗電流元檢驗電流元來研究磁

11、場強弱來研究磁場強弱 思考：思考：通電導(dǎo)線受到的磁場力與哪通電導(dǎo)線受到的磁場力與哪些因素有關(guān)些因素有關(guān)?導(dǎo)線長度、電流大小、磁場的不同、導(dǎo)線長度、電流大小、磁場的不同、放置的位置（導(dǎo)線與磁場方向平行、放置的位置（導(dǎo)線與磁場方向平行、垂直及任意夾角受力情況不同）垂直及任意夾角受力情況不同）（演示方向問題）（演示方向問題）實驗實驗方案方案二、磁感應(yīng)強度的大小二、磁感應(yīng)強度的大小理想模型理想模型實驗方法實驗方法: :控制變量法控制變量法1、保持磁場和通電導(dǎo)線的長度不變，、保持磁場和通電導(dǎo)線的長度不變，改改變電流變電流的大小。的大小。2、保持磁場和導(dǎo)線中的電流不變，、保持磁場和導(dǎo)線中的電流不變，改變改

12、變通電導(dǎo)線的通電導(dǎo)線的長度長度。實驗方案設(shè)計實驗方案設(shè)計結(jié)論：在通電導(dǎo)線的長度和磁場不變時，電流越結(jié)論：在通電導(dǎo)線的長度和磁場不變時，電流越大，導(dǎo)線所受的安培力就越大。大，導(dǎo)線所受的安培力就越大。結(jié)論：在通電導(dǎo)線的電流和磁場不變時，導(dǎo)線越結(jié)論：在通電導(dǎo)線的電流和磁場不變時，導(dǎo)線越長，導(dǎo)線所受的安培力就越大。長，導(dǎo)線所受的安培力就越大。現(xiàn)象：電流越大，導(dǎo)線的偏角越大。現(xiàn)象：電流越大，導(dǎo)線的偏角越大。探究實驗探究實驗探究實驗探究實驗精確的實驗研究表明：通電導(dǎo)線與磁場方向精確的實驗研究表明：通電導(dǎo)線與磁場方向垂直垂直時，時，它受力的大小既與導(dǎo)線的長度它受力的大小既與導(dǎo)線的長度L 成正比，又與導(dǎo)線中成

13、正比，又與導(dǎo)線中的電流的電流I 成正比，即與成正比，即與I和和L的乘積的乘積 IL 成正比。成正比。（2 2）（1 1）磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度1、定義：、定義：3、單位：、單位：4、方向：方向：在磁場中在磁場中垂直于磁場方向垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場的通電導(dǎo)線，所受的磁場力力F跟電流跟電流I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L的乘積的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)的比值叫磁感應(yīng)強度強度在國際單位制中在國際單位制中,磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉,簡稱特簡稱特,國際符號是國際符號是T1T=1N/Am磁感應(yīng)強度是矢量磁感應(yīng)強度是矢量, , 方向與該點磁場的方向一致方向與該點磁場的方向一致2、定

14、義式：、定義式：ILFB3.你對你對電流元電流元如何理解？如何理解？1.磁感應(yīng)強度由通電導(dǎo)線的長度、電流及導(dǎo)線受力決定嗎？磁感應(yīng)強度由通電導(dǎo)線的長度、電流及導(dǎo)線受力決定嗎？B與與L、I、F無關(guān)，與場源和該點在場中的位置有關(guān)無關(guān)，與場源和該點在場中的位置有關(guān)理解理解4.反映什么性質(zhì)？反映什么性質(zhì)？如果導(dǎo)線很短很短，如果導(dǎo)線很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度.2.用用B=F/IL計算時，要注意什么問題？計算時，要注意什么問題？導(dǎo)線電流的方向與磁場方向的關(guān)系，要注意兩者必須垂直。通電導(dǎo)線電流的方向與磁場方向的關(guān)系，要注意兩者必須垂直。通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時受到磁場力最

15、大，平行時為零導(dǎo)線與磁場方向垂直時受到磁場力最大，平行時為零 物理意義：物理意義：B是表示磁場強弱和方向的物理量，是描述磁場力的是表示磁場強弱和方向的物理量，是描述磁場力的性質(zhì)的物理量，是矢量。性質(zhì)的物理量，是矢量。5.你認為電場力（你認為電場力（磁場力磁場力）在方向上與電場強度（）在方向上與電場強度（磁磁感應(yīng)強感應(yīng)強度）有何關(guān)系？度）有何關(guān)系？6.若在某一點若在某一點同時同時存在幾個磁場，則該點的磁感應(yīng)強存在幾個磁場，則該點的磁感應(yīng)強 度度B如何？如何？若某一空間同時存在幾個磁場，空間的磁場應(yīng)若某一空間同時存在幾個磁場，空間的磁場應(yīng)由這幾個磁場疊加而成，某點的磁感應(yīng)強度為由這幾個磁場疊加而成

16、，某點的磁感應(yīng)強度為B，則有：，則有：B=B1+B2+B3（矢量和）（矢量和） ，用，用平行四邊形法則運算平行四邊形法則運算電場強度方向規(guī)定為正電荷受力方向；電場強度方向規(guī)定為正電荷受力方向； 磁感應(yīng)強度方向規(guī)定為小磁針北極受力方向，磁感應(yīng)強度方向規(guī)定為小磁針北極受力方向， 與電流受力方向垂直。與電流受力方向垂直。有人根據(jù)有人根據(jù)B=F/IL提出：磁場中某點的磁提出：磁場中某點的磁感應(yīng)強度感應(yīng)強度B跟磁場力跟磁場力F成正比，跟電流強成正比，跟電流強度度I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L的乘積的乘積IL成反比，這種成反比，這種提法有什么問題？錯在哪里？提法有什么問題？錯在哪里？ 答：這種提法不對答：這種提

17、法不對.因為實驗證明，因為實驗證明，F(xiàn)和和IL的乘積成正比，故比值（的乘積成正比，故比值（F/IL）在磁）在磁場中某處是一個恒量，它反映了磁場本場中某處是一個恒量，它反映了磁場本身的特性，不隨身的特性，不隨F及及IL的變化而變化的變化而變化. 思考思考1、下列關(guān)于磁感應(yīng)強度大小的說法中正確的是、下列關(guān)于磁感應(yīng)強度大小的說法中正確的是（ ） A通電導(dǎo)線受磁場力大的地方磁感應(yīng)強度一定通電導(dǎo)線受磁場力大的地方磁感應(yīng)強度一定大大B通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強度大的地方受力一定大通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強度大的地方受力一定大C放在勻強磁場中各處的通電導(dǎo)線，受力大小放在勻強磁場中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同和方向

18、處處相同D磁感應(yīng)強度的大小和方向跟放在磁場中的通磁感應(yīng)強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān)例題例題2、下列說法中錯誤的是（、下列說法中錯誤的是（ ）A磁場中某處的磁感應(yīng)強度大小，就是通以電磁場中某處的磁感應(yīng)強度大小，就是通以電流流I、長為、長為L的一小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場的一小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力力F與與I、L的乘積的比值的乘積的比值B一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場力作用，一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場力作用，則該處一定沒有磁場則該處一定沒有磁場C一小段通電導(dǎo)線放在磁場中一小段通電導(dǎo)線放在磁場中A處時受磁場力處時受磁場力比放在比放在B處

19、大，則處大，則A處磁感應(yīng)強度比處磁感應(yīng)強度比B處的磁感處的磁感應(yīng)強度大應(yīng)強度大D因為因為B =F/IL，所以某處磁感應(yīng)強度的大小，所以某處磁感應(yīng)強度的大小與放在該處的通電小段導(dǎo)線與放在該處的通電小段導(dǎo)線IL乘積成反比乘積成反比3、一根導(dǎo)線長、一根導(dǎo)線長0.2m，通過，通過3A的電流，的電流，垂直放入磁場中某處受到的磁場力是垂直放入磁場中某處受到的磁場力是610-2N，則該處的磁感應(yīng)強度，則該處的磁感應(yīng)強度B的大的大小是小是_；如果該導(dǎo)線的長度和電；如果該導(dǎo)線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強度流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強度的大小是的大小是_.4.磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線，它

20、的電流強度是磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強度是2.5 A，導(dǎo)線長，導(dǎo)線長1 cm，它受到的安培力為，它受到的安培力為510-2 N，則這個位置的磁，則這個位置的磁感應(yīng)強度是多大？感應(yīng)強度是多大？5.接上題，如果把通電導(dǎo)線中的電流強度增大到接上題，如果把通電導(dǎo)線中的電流強度增大到5 A時，這一點的時，這一點的磁感應(yīng)強度應(yīng)是多大？該通電導(dǎo)線受到的安培力是多大？磁感應(yīng)強度應(yīng)是多大？該通電導(dǎo)線受到的安培力是多大？注意：計算時要統(tǒng)一用國際單位制。注意：計算時要統(tǒng)一用國際單位制。T 2m 1012.5AN 105ILFB22解答：解答：解答：磁感應(yīng)強度解答：磁感應(yīng)強度B是由磁場和空間位置

21、（點）決定的，和導(dǎo)是由磁場和空間位置（點）決定的，和導(dǎo) 線的長度線的長度L、電流、電流I的大小無關(guān)，所以該點的磁感應(yīng)強度是的大小無關(guān)，所以該點的磁感應(yīng)強度是2 T.根據(jù)根據(jù)F=BIL得，得，F(xiàn)=2 5 0.01=0.1N3.3幾種常見的磁場復(fù)習：復(fù)習： 在學習電場時為了在學習電場時為了形象形象的描述電場強度的描述電場強度E E的大的大小和方向，小和方向，我們引入了什么物理量？我們引入了什么物理量？（1 ）電場線的疏密代表場強的強弱電場線的疏密代表場強的強弱（2）電場線的切線方向代表場強的方向）電場線的切線方向代表場強的方向 (3）在電場中電場線不相交）在電場中電場線不相交（4）電場線始于正電荷

22、，終止于負電荷）電場線始于正電荷，終止于負電荷,不閉合不閉合曲線曲線（5）電場線是假想線，實際不存在）電場線是假想線，實際不存在電場線電場線 電場線有那些電場線有那些特點特點【問題問題】磁場中各點的磁場方向如磁場中各點的磁場方向如何判定呢何判定呢? 將一個小磁針放在磁場中某一點將一個小磁針放在磁場中某一點,小磁針靜止時小磁針靜止時,北極北極N所指的方向所指的方向,就是就是該點的磁場方向該點的磁場方向. 如何如何形象地描述形象地描述磁場中各點的磁場方向磁場中各點的磁場方向? 是在磁場中畫出一些有方向是在磁場中畫出一些有方向的曲線，使曲線上每一點的切線方向的曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的

23、磁感應(yīng)強度的方向一致。都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致。磁感線磁感線:ABC幾種常見磁場磁感線分布幾種常見磁場磁感線分布安培定則：安培定則：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。直線電流的磁場的磁感線直線電流的磁場的磁感線I側(cè)視圖側(cè)視圖俯視圖俯視圖直線電流的磁場的磁感線直線電流的磁場的磁感線由直到曲課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針磁

24、針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的的N極轉(zhuǎn)向同學們，那么這束帶電粒子可能是極轉(zhuǎn)向同學們，那么這束帶電粒子可能是 （ ）A.向右飛行的正離子束向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束向左飛行的正離子束C.向右飛行的負離子束向右飛行的負離子束D.向左飛行的負離子束向左飛行的負離子束BC環(huán)形電流周圍環(huán)形電流周圍磁感線磁感線安培定則：安培定則：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。軸線上磁感線的方向。2、如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針小磁

25、針a、b、c，閉合開關(guān)，閉合開關(guān)S后，三后，三只小磁針只小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是（極的偏轉(zhuǎn)方向是（ ）A、全向里、全向里 B、全向外、全向外 C、a向里，向里，b、c向外向外 D、a、c向外，向外，b向里向里課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練D通電螺旋管周圍通電螺旋管周圍磁感線磁感線等效等效安培定則：安培定則：用右手握住螺旋管，讓彎用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指所指的方向跟電曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管內(nèi)部磁的方向就是螺旋管內(nèi)部磁感線的方向。（大拇指指感線的方向。（大拇指指向螺旋管北極）向螺旋管北極）練習練習3 3：如圖所示，當開關(guān)閉合時：如圖所示，當開關(guān)閉合

26、時：(1)判斷通電螺線管的磁極；判斷通電螺線管的磁極；練習練習3 3：如圖所示，當開關(guān)閉合時：如圖所示，當開關(guān)閉合時：(1)判斷通電螺線管的磁極；判斷通電螺線管的磁極；（2）指出每個小磁針的）指出每個小磁針的N、S極。極。NS甲甲乙乙丙丙丁丁SNNNN練習練習4 4：根據(jù)圖中所示，小磁針所指方向，根據(jù)圖中所示，小磁針所指方向，畫出通電螺線管的繞線情況。畫出通電螺線管的繞線情況。NN練習練習4 4：如圖所示，根據(jù)小磁針所指方向及如圖所示，根據(jù)小磁針所指方向及電流方向，畫出通電螺線管的繞線情況。電流方向，畫出通電螺線管的繞線情況。NN練習練習5 5：如圖所示，甲乙兩個通電螺線管并如圖所示，甲乙兩個

27、通電螺線管并排靠近放置，排靠近放置，a、b和和c、d分別是接線端，電分別是接線端，電源的接線端為源的接線端為e、f，現(xiàn)將，現(xiàn)將a、e用導(dǎo)線連好。用導(dǎo)線連好。若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應(yīng)怎樣若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應(yīng)怎樣連接？連接？cdab甲甲乙乙ef練習練習5 5：如圖所示，甲乙兩個通電螺線管并如圖所示，甲乙兩個通電螺線管并排靠近放置，排靠近放置，a、b和和c、d分別是接線端，電分別是接線端，電源的接線端為源的接線端為e、f，現(xiàn)將，現(xiàn)將a、e用導(dǎo)線連好。用導(dǎo)線連好。若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應(yīng)怎樣若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應(yīng)怎樣連接？連接？cdab甲甲乙乙ef練習練習

28、5 5：如圖所示，甲乙兩個通電螺線管并如圖所示，甲乙兩個通電螺線管并排靠近放置，排靠近放置，a、b和和c、d分別是接線端，電分別是接線端，電源的接線端為源的接線端為e、f，現(xiàn)將，現(xiàn)將a、e用導(dǎo)線連好。用導(dǎo)線連好。若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應(yīng)怎樣若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應(yīng)怎樣連接？連接？cdab甲甲乙乙ef1 1磁感線是假想的，不是真實的。磁感線是假想的，不是真實的。 2 2磁感線上每一點的切線方向即為該點的磁場磁感線上每一點的切線方向即為該點的磁場的方向的方向。 3 3磁感線是閉合曲線。磁感線是閉合曲線。 4 4磁感線的疏密表示磁場的強弱。磁感線的疏密表示磁場的強弱。 5 5磁感

29、線不能相交或相切。磁感線不能相交或相切。磁感線的特點磁感線的特點任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流流分子電流，分子電流使每個分子分子電流，分子電流使每個分子都成為一個微小的磁體。都成為一個微小的磁體。未被磁化的鐵棒未被磁化的鐵棒磁化后的鐵棒磁化后的鐵棒 1 1、磁場強弱、方向處處相同的磁場、磁場強弱、方向處處相同的磁場 2 2、勻強磁場的磁感線：是一組相互平行、方向相、勻強磁場的磁感線：是一組相互平行、方向相同、疏密均勻的直線同、疏密均勻的直線1 1、定義：在磁感應(yīng)強度為、定義：在磁感應(yīng)強度為B B的勻強磁場中，的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為有一個與磁

30、場方向垂直的平面，面積為S S，我們把，我們把B B與與S S的乘積叫做穿過這個面的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。用字母積的磁通量，簡稱磁通。用字母表示表示磁通量。磁通量。2 2、在勻強磁場中，公式為、在勻強磁場中，公式為 = =BSBS S S表示某一面積在垂直于磁場方表示某一面積在垂直于磁場方向上的投影面向上的投影面磁通量磁通量3 3、物理意義：磁通量表示穿過這個面的磁感、物理意義：磁通量表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。線條數(shù)。 由點到面課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練v1.如圖，線圈平面與水平方向成角，磁感應(yīng)線豎直向下，設(shè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈面積為S， 則_dbcaBBScos4 4、單

31、位：在、單位：在SISI制中是韋伯，簡稱韋，符號制中是韋伯，簡稱韋，符號WbWb5 5、磁通量是有正負的，若在某個面積有方向相反的、磁通量是有正負的，若在某個面積有方向相反的磁場通過，求磁通量，應(yīng)考慮相反方向抵消以后所磁場通過，求磁通量，應(yīng)考慮相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即應(yīng)求該面積各磁通量的代數(shù)和剩余的磁通量，即應(yīng)求該面積各磁通量的代數(shù)和- -標量標量磁通量磁通量1 1磁通量變化磁通量變化2 21 1是某兩個時刻穿是某兩個時刻穿過某個平面過某個平面S S的的磁通量之差，即磁通量之差，即取決于取決于末狀態(tài)的磁通量末狀態(tài)的磁通量2 2與初狀態(tài)磁通量與初狀態(tài)磁通量1 1的代的代數(shù)差。數(shù)差。2

32、2不能用不能用 ( (BB) /() /(SS) )磁通量的變化磁通量的變化v2.如圖所示,框架面積為S,框架平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直,則穿過平面的磁通量為_,若使框架繞OO轉(zhuǎn)過60度角則穿過線框平面的磁通量為_,若從初始位置轉(zhuǎn)過90度角,則穿過線框平面的磁通量為_,若從初始位置轉(zhuǎn)過180度角,則穿過線框平面的磁通量的變化量為_OOBS0.5BS0-2BS課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練4.如圖所示，在三維直角坐標系中，若一束電子沿如圖所示，在三維直角坐標系中，若一束電子沿y軸正向運動，則由此產(chǎn)生的在軸正向運動，則由此產(chǎn)生的在z軸上軸上A點和點和x軸上軸上B點的磁場方向是（點的磁

33、場方向是（ ）A.A點磁場沿點磁場沿x軸正方向，軸正方向，B點磁場沿點磁場沿z軸負方向軸負方向B.A點磁場沿點磁場沿x軸負方向，軸負方向，B點磁場沿點磁場沿z軸正方向軸正方向C.A點磁場沿點磁場沿z軸正方向，軸正方向，B點磁場沿點磁場沿x軸負方向軸負方向D.A點磁場沿點磁場沿x軸正方向，軸正方向，B點磁場沿點磁場沿z軸正方軸正方向向A3.4磁場對通電導(dǎo)線的作用力安培定則（右手螺旋定則）安培定則（右手螺旋定則）1判斷直線電流周圍的磁場：判斷直線電流周圍的磁場：大拇指方向大拇指方向-電流方向電流方向四指彎曲方向四指彎曲方向-周圍磁感線環(huán)繞方向周圍磁感線環(huán)繞方向2判斷環(huán)形電流判斷環(huán)形電流 周圍的磁場

34、：周圍的磁場：四指彎曲方向四指彎曲方向電流方向電流方向環(huán)形電流中心磁場方向環(huán)形電流中心磁場方向大拇指方向大拇指方向3判斷載流螺線判斷載流螺線管的磁場：管的磁場：四指彎曲方向四指彎曲方向-電流方向電流方向大拇指方向大拇指方向載流螺線管中心載流螺線管中心磁場方向磁場方向檢測題檢測題1、圖、圖16-2中當電流通過線圈時，磁針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，中當電流通過線圈時，磁針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以下的判斷正確的是以下的判斷正確的是 （ ）A當線圈通以沿順時針方向的電流時，磁針當線圈通以沿順時針方向的電流時，磁針N極將指向讀者極將指向讀者B當線圈通以沿逆時針方向的電流時，磁針當線圈通以沿逆時針方向的電流時，磁針S極將指向讀者

35、極將指向讀者C當磁針當磁針N極指向讀者，線圈中電流沿逆時針方向極指向讀者，線圈中電流沿逆時針方向D不管磁針如何偏轉(zhuǎn)，線圈中的電流總是沿順時針方向不管磁針如何偏轉(zhuǎn)，線圈中的電流總是沿順時針方向C 我們將磁感應(yīng)強度我們將磁感應(yīng)強度與面積與面積的乘積，叫做穿的乘積，叫做穿過這個面的磁通量，簡稱磁通。用過這個面的磁通量，簡稱磁通。用 表示。表示。 即：即：在在SI單位制中，磁通量的單位為：單位制中，磁通量的單位為：（）下列各種說法中，正確的是：下列各種說法中，正確的是： A.磁通量很大，而磁感應(yīng)強度可能很??；磁通量很大，而磁感應(yīng)強度可能很??； B.磁感應(yīng)強度越大，磁通量也越大；磁感應(yīng)強度越大，磁通量也

36、越大； C.磁通量小，一定是磁感應(yīng)強度??；磁通量小，一定是磁感應(yīng)強度??； D.磁感應(yīng)強度很大，而磁通量可能為零。磁感應(yīng)強度很大，而磁通量可能為零。磁場對電流的作用力稱為安培力。磁場對電流的作用力稱為安培力。伸開左手，使拇指與四指在同一個平面內(nèi)并跟四指伸開左手，使拇指與四指在同一個平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線垂直，讓磁感線手心，使四指指向電流的方向，手心，使四指指向電流的方向，這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。 畫出圖中第三者的方向。畫出圖中第三者的方向。FFFF畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。1.當電

37、流與磁場方向垂直時，當電流與磁場方向垂直時，2.當電流與磁場方向夾當電流與磁場方向夾角時，角時，B1B2如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為與水平面夾角為450，金屬棒，金屬棒MN的質(zhì)量為的質(zhì)量為0.1kg，處，處在豎直向上磁感應(yīng)強度為在豎直向上磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中，電源電的勻強磁場中，電源電動勢為動勢為6V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為1，為使，為使MN處于靜止狀態(tài)，則處于靜止狀態(tài)，則電阻電阻R應(yīng)為多少？應(yīng)為多少？(其他電阻不計其他電阻不計) 由于磁場對電流的作用力跟電流成正比，因而安培力的由于磁場對電流的作用力跟電流成正比，因而安培力的力矩也跟電流成正

38、比，而螺旋形彈簧的扭矩與指針轉(zhuǎn)過的角力矩也跟電流成正比，而螺旋形彈簧的扭矩與指針轉(zhuǎn)過的角度成正比，所以磁電式電表的表盤刻度是均勻的。度成正比，所以磁電式電表的表盤刻度是均勻的。課堂練習課堂練習1、圖、圖16-3所示的四種情況，所示的四種情況，通電導(dǎo)體均置于勻強磁場中，其中通電導(dǎo)體均置于勻強磁場中，其中通電導(dǎo)線不受安培力的是（通電導(dǎo)線不受安培力的是（ ）安 培 力 方 向 總 是 垂 直 于 磁 感 線 和 通 電 導(dǎo) 線F B F IB I所 在 的 平 面 ， 即， 但 與不 一一定垂直一定垂直如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定

39、一根直導(dǎo)線的上方固定一根直導(dǎo)線MN，導(dǎo)線與磁場垂直，給，導(dǎo)線與磁場垂直，給導(dǎo)線通以由導(dǎo)線通以由N向向M的電流，則：的電流，則：A. 磁鐵對桌面的壓力減小，不受桌面的摩擦力作用磁鐵對桌面的壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B. 磁鐵對桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用磁鐵對桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用C. 磁鐵對桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用磁鐵對桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用D. 磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面的摩擦力作用磁鐵對桌面的壓力增大，不受桌面的摩擦力作用F若不在正中央？A如圖所示，在傾角為如圖所示，在傾角為30o的斜面上，放置兩條寬的斜面上，放置兩條寬L0.5m的光滑平行導(dǎo)

40、軌，將電源、滑動變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)的光滑平行導(dǎo)軌，將電源、滑動變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為m0.2kg的金屬棒的金屬棒ab，電源電動勢電源電動勢E12V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r0.3，磁場方向垂直軌道，磁場方向垂直軌道所在平面，所在平面，B0.8T。欲使棒。欲使棒ab在軌道上保持靜止，滑動在軌道上保持靜止，滑動變阻器的使用電阻變阻器的使用電阻R應(yīng)為多大？（應(yīng)為多大？（g取取10m/s2，其它電阻，其它電阻不計）不計）BE rRa30bBGFNF 由于磁場對電流的作用力跟電流成正比，因而安培力的由于磁場對電流的作用力跟電流成正比，因而安培力的力矩也跟電流成

41、正比，而螺旋形彈簧的扭矩與指針轉(zhuǎn)過的角力矩也跟電流成正比，而螺旋形彈簧的扭矩與指針轉(zhuǎn)過的角度成正比，所以磁電式電表的表盤刻度是均勻的。度成正比，所以磁電式電表的表盤刻度是均勻的。課堂練習課堂練習1、圖、圖16-3所示的四種情況，所示的四種情況，通電導(dǎo)體均置于勻強磁場中，其中通電導(dǎo)體均置于勻強磁場中，其中通電導(dǎo)線不受安培力的是（通電導(dǎo)線不受安培力的是（ ）3.5磁場對運動電荷的作用力復(fù)習回顧復(fù)習回顧方向：方向：IB30IB運用左手定則判斷安培力的方向運用左手定則判斷安培力的方向安培力安培力: :1 1、磁場對通電導(dǎo)線的作用力、磁場對通電導(dǎo)線的作用力為為B B和和I I之間的夾角之間的夾角 大?。?/p>

42、大?。簊inBILF FF左手定則左手定則為什么磁場對通電導(dǎo)線有作用力？為什么磁場對通電導(dǎo)線有作用力？大?。捍笮。喊才嗔Π才嗔? :2 2、通電導(dǎo)線中的通電導(dǎo)線中的電流是怎樣形成的呢電流是怎樣形成的呢? ? 【思考思考】: :既然磁場對電流有力的作用既然磁場對電流有力的作用, ,而電流是由電荷而電流是由電荷的定向移動形成的的定向移動形成的. .那么磁場是否對運動電荷也有作用力呢那么磁場是否對運動電荷也有作用力呢? ?電荷的定向移動形成的電荷的定向移動形成的1 1、磁場對通電導(dǎo)線的作用力、磁場對通電導(dǎo)線的作用力nqvSI sinBILF 方向：方向：左手定則左手定則復(fù)習回顧復(fù)習回顧電子射線管的原

43、理：電子射線管的原理： 從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象： 在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。結(jié)論：磁場對運動電荷有作用。結(jié)論：磁場對運動電荷有作用。 運動電荷在磁場中受到的作用力叫做運動電荷在磁場中受到的作

44、用力叫做洛倫茲力洛倫茲力安培力是洛倫茲力的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)宏觀表現(xiàn)洛倫茲力是安培力的洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)微觀本質(zhì)磁場對電流有安培力的作用磁場對電流有安培力的作用,而電流是由電荷定向運而電流是由電荷定向運動形成的動形成的,且磁場對運動電荷有洛倫茲力的作用且磁場對運動電荷有洛倫茲力的作用.所以磁場所以磁場對電流的安培力就是磁場對運動電荷的洛倫茲力的宏觀表對電流的安培力就是磁場對運動電荷的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)現(xiàn)一、洛倫茲力一、洛倫茲力為什么磁場對通電導(dǎo)線有作用力？為什么磁場對通電導(dǎo)線有作用力？如果是如果是負電荷負電荷,我們應(yīng)如何判定洛倫茲力的方向我們應(yīng)如何判定洛倫茲力的方向?二、洛倫茲

45、力的方向二、洛倫茲力的方向左手定則：左手定則：伸開左手伸開左手, ,使大拇指和其余四指垂直且處于同使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)一平面內(nèi), ,把手放入磁場中把手放入磁場中, ,讓磁感線垂直穿過手心讓磁感線垂直穿過手心, ,若四若四指指向正電荷運動的方向指指向正電荷運動的方向, ,那么拇指所指的方向就使正電那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向荷所受洛倫茲力的方向 FFvqv-qvFvFBvBB垂直于紙面垂直于紙面向外向外垂直于紙面垂直于紙面向外向外Bv1 1、以相同速度進入同一磁場的、以相同速度進入同一磁場的正、負正、負電荷電荷 受到的洛倫茲力方向受到的洛倫茲力方向相反相反2

46、2、洛倫茲力的方向、洛倫茲力的方向垂直垂直于于v v和和B B組成的平面組成的平面B B F洛v v甲乙丙丁訓(xùn)練加固：訓(xùn)練加固：試判斷下圖中的帶電粒子剛進入磁場時所受的試判斷下圖中的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向 【思考思考】: :洛倫茲力大小可能會與哪些因素有關(guān)洛倫茲力大小可能會與哪些因素有關(guān)? ?當電荷運動方向跟磁場方向垂直時洛倫茲力當電荷運動方向跟磁場方向垂直時洛倫茲力的大小跟三個因素相關(guān)：的大小跟三個因素相關(guān)：1.1.磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B B2.2.電荷量電荷量q q3.3.電荷運動快慢電荷運動快慢v v三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小IFvvvv（1 1）通

47、電導(dǎo)線中的電流）通電導(dǎo)線中的電流（2 2）通電導(dǎo)線所受的安培力）通電導(dǎo)線所受的安培力（3 3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)（4 4）每個電荷所受的洛倫茲力）每個電荷所受的洛倫茲力qvBnSLLnqvSBNFF)(安洛nSLN nqvSI LnqvSBBILF)(安設(shè)有一段長為設(shè)有一段長為L L，橫截面積為，橫截面積為S S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為由電荷數(shù)為n n，每個自由電荷的電荷量為，每個自由電荷的電荷量為q q，自由電荷定向移動，自由電荷定向移動的速率為的速率為v v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強度為。這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入

48、磁感應(yīng)強度為B B的的勻強磁場中，求勻強磁場中，求三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小qvBF洛電荷量為電荷量為q q的粒子以速度的粒子以速度v v運動時運動時, ,如果速如果速度方向與磁感應(yīng)強度方向度方向與磁感應(yīng)強度方向垂直垂直, ,那么粒子所受那么粒子所受的洛倫茲力為的洛倫茲力為(v(v垂直垂直B B）問題問題: :若帶電粒子不垂直射入磁場若帶電粒子不垂直射入磁場, ,電子電子受到的洛倫茲力又如何呢受到的洛倫茲力又如何呢? ?B BsinqvBF洛B BF洛v vB BB B為為B B和和v v之間的夾角之間的夾角 V VB BB B三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小sinqvBF洛(vB(vB

49、）(vB(vB）特例特例: :qvBF洛0洛F當運動電荷的速度當運動電荷的速度v v方向與磁感應(yīng)強度方向與磁感應(yīng)強度B B方方向的夾角為向的夾角為，電荷所受的洛倫茲力大小為，電荷所受的洛倫茲力大小為 上式中各量的單位：F F洛洛為為N N，q q為為C C，v v為為m/sm/s，B B為為T T三、洛倫茲力大小三、洛倫茲力大小F F洛洛=qvB=qvB =1.60 =1.601010-19-193 310106 60.10N0.10N =4.8 =4.81010-14-14N N 電子的速率電子的速率v v=3=310106 6m/s,m/s,垂直射入垂直射入B B=0.10T=0.10T的

50、勻強磁場中，它受到的洛倫茲力是多大？的勻強磁場中，它受到的洛倫茲力是多大？課課 堂堂 練練 習習 解：因為解：因為v v垂直垂直B B，所以所受洛倫茲力大小，所以所受洛倫茲力大小 當一帶正電當一帶正電q q的粒子以速度的粒子以速度v v沿螺線管中軸沿螺線管中軸線進入該通電螺線管線進入該通電螺線管, ,若不計重力若不計重力, ,則（則（ ）A A帶電粒子速度大小改變帶電粒子速度大小改變B B帶電粒子速度方向改變帶電粒子速度方向改變C C帶電粒子速度大小不變帶電粒子速度大小不變D D帶電粒子速度方向不變帶電粒子速度方向不變B課課 堂堂 練練 習習 電荷量為電荷量為q q的粒子在勻強磁場中運動，下列

51、的粒子在勻強磁場中運動，下列說法正確的是說法正確的是( )( )A A只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B B如果把如果把q q改為改為-q-q，且速度反向，大小不變，則，且速度反向，大小不變，則洛倫茲力的大小方向不變洛倫茲力的大小方向不變C C洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運動方向垂直方向一定與電荷運動方向垂直D D粒子的速度一定變化粒子的速度一定變化課課 堂堂 練練 習習思考與討論：思考與討論：1.1.帶電粒子在磁場中運動時，洛倫茲力帶電粒子在磁場中運動時，洛倫茲力對帶電粒子是否做功？對帶電粒子是否做功？2.2.帶電粒子在磁場中運動時受洛倫茲力帶電粒子在磁場中運動時受洛倫茲力. .而帶電粒子在電場