【課件】磁場(chǎng) 磁感線（人教版2019必修第三冊(cè)）

1、第1節(jié) 磁場(chǎng) 磁感線第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步課標(biāo)定位1、通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)，理解電和磁之間的聯(lián)系；2、理解磁感線的定義以及如何描述磁場(chǎng)；3、應(yīng)用安培定則（右手螺旋定則）確定電流和磁場(chǎng)方向。素養(yǎng)闡釋1、物理觀念：磁場(chǎng)、磁感線、安培定則2、科學(xué)思維：通過奧斯特實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)通電導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng)，利用小磁針、鐵屑等方式認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)，并抽象出磁感線概念。引入我國春秋戰(zhàn)國時(shí)期的一些著作已有磁石的記載和描述。指南針是我國古代四大發(fā)明之一。12 世紀(jì)初，我國已將指南針用于航海，宋俑持羅盤者就記錄了這個(gè)科技史實(shí)。你是否感受到，凡是用到電的地方，幾乎都有磁現(xiàn)象相伴隨？你知道電和磁之間有著怎樣的聯(lián)系嗎？一、電和磁的聯(lián)系

2、自然界中的磁體總存在著兩個(gè)磁極，自然界中同樣存在著兩種電荷。兩種電荷兩個(gè)磁極同名磁極或同種電荷相互排斥，異名磁極或異種電荷相互吸引。這種相似性是否意味著電和磁之間有某種聯(lián)系呢？+-+庫倫安培托馬斯楊直到19世紀(jì)初很多著名的科學(xué)家如庫倫、安培、托馬斯.楊都認(rèn)為電與磁是互不相關(guān)的兩回事。在18世紀(jì)和19世紀(jì)之交，隨著人們對(duì)摩擦生熱及熱機(jī)做功等現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的深化，發(fā)現(xiàn)自然界各種運(yùn)動(dòng)形式之間存在著相互聯(lián)系并相互轉(zhuǎn)化，那么電和磁之間也可能存在著某種聯(lián)系。1820 年 4 月，奧斯特在一次講課中，偶然發(fā)現(xiàn)在通電導(dǎo)線下方的指南針轉(zhuǎn)動(dòng)了，然后花了三個(gè)月，做了許多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磁針在有電流的閉合電路周圍都會(huì)偏轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)

3、現(xiàn)象：給導(dǎo)線通電時(shí)，與導(dǎo)線平行的小磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，即電流可以產(chǎn)生磁。電流對(duì)磁體有作用力，那么磁體對(duì)電流是否也會(huì)產(chǎn)生作用力呢？通過實(shí)驗(yàn)可以看到磁體對(duì)通電導(dǎo)線也存在作用力。思考：電流和電流之間呢？通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電流之間也有相互作用。同方向的電流相互吸引，反方向的電流相互排斥。通過前面的實(shí)驗(yàn)我們知道磁體和磁體之間，電流和磁體之間，電流和電流之間均存在相互作用，那么它們之間的相互作用是怎樣發(fā)生的呢？同向相吸、異向相斥【課堂反饋1】物理實(shí)驗(yàn)都需要有一定的控制條件。奧斯特做電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)排除地磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。關(guān)于奧斯特的實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)必須在地球

4、赤道上進(jìn)行B.通電直導(dǎo)線應(yīng)該豎直放置C.通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平東西方向放置D.通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平南北方向放置AC二、磁場(chǎng)電荷電荷正如電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的電場(chǎng)磁體間，電流間，磁體和電流間的作用力是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。磁體磁體電流電流磁體電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)1.定義：磁體或電流周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣是一種物質(zhì)，是客觀存在的。2.基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁體或電流會(huì)產(chǎn)生力的作用。那么，我們?nèi)绾涡蜗蟮拿枋龃艌?chǎng)呢？我們可以通過磁體或電流受力來感知磁場(chǎng)的存在，來研究磁場(chǎng)。規(guī)定：小磁針靜止時(shí) N 極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)的方向。在靜電場(chǎng)中研究電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，用畫電場(chǎng)線的方法來描述電場(chǎng)。為了描述磁

5、場(chǎng)的強(qiáng)度和方向，可不可以也假象一些列曲線來形象描述磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向呢？沿磁場(chǎng)中的細(xì)鐵屑畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線。三、磁感線（5）磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而假想出的曲線，真是并不存在。（4）任何兩條磁感線都不相交特點(diǎn)：（2）磁感線的疏密可以反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 （1）磁感線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向（3）磁場(chǎng)中的任何一條磁感線都是閉合曲線，磁體外部由N極到S極，磁體內(nèi)部由S極到N極。直線電流的磁感線實(shí)驗(yàn)?zāi)M條形磁鐵磁感線蹄形磁鐵磁感線通電螺旋管的磁場(chǎng)【課堂反饋2】下列對(duì)磁感線的描述正確的是（ ）A.由于可以用鐵屑模擬磁場(chǎng)中的磁感線

6、，因此磁感線是真實(shí)存在的。B.兩個(gè)磁場(chǎng)疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交。C.磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。D.磁感線分布越密的地方，同一通電直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力也越大。C四、安培定則用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。1.直線電流的磁場(chǎng)立體圖橫截面圖（俯視圖）縱截面圖（左視圖）“”表示垂直平面向里 “”表示垂直平面向外2. 通電螺旋管的磁場(chǎng)用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。（大拇指指向螺線管北極）橫截面（左視）圖3.環(huán)形電流的磁場(chǎng)安培定則：讓右手彎曲的四指

7、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)線軸線上磁感線的方向。【課堂反饋3】在下列各圖中，已知磁場(chǎng)的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場(chǎng)的電流方向NSX1.分子電流假說內(nèi)容：任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流分子電流，分子電流使每個(gè)分子都成為一個(gè)微小的磁體。分子電流實(shí)際上是由核外電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的。2.安培分子環(huán)流假說對(duì)一些磁現(xiàn)象的解釋：未被磁化的鐵棒磁化后的鐵棒3.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是電荷定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。安培分子流假說課堂小結(jié)一、電和磁的聯(lián)系二、磁場(chǎng)三、磁感線四、安培定則【課堂檢測(cè)1】下列關(guān)于磁場(chǎng)的說法中，正確的是 ( )A磁場(chǎng)跟電場(chǎng)一樣，是人為假設(shè)的B磁極或電流在自己周圍的空間會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)C指南針指南說明地球周圍有磁場(chǎng)D磁極對(duì)磁極的作用、電流對(duì)電流的作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的 BCD【課堂檢測(cè)2】物理實(shí)驗(yàn)都需要有一定的控制條件。奧斯特做電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)排除地磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。關(guān)于奧斯特的實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)必須在地球赤道上進(jìn)行B.通電直導(dǎo)線應(yīng)該豎直放置C.通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平東西方向放置D.通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平南北方向放置D【課堂檢測(cè)3】如圖所示，圓環(huán)帶有大量的負(fù)電