山東省青島國(guó)開(kāi)中學(xué)人教版高中物理選修3-1學(xué)案33幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)2

第三章磁場(chǎng)第三節(jié)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、會(huì)用磁感線描述磁場(chǎng)2、知道通電直導(dǎo)線和通電線圈周?chē)艌?chǎng)的方向3、掌握勻強(qiáng)磁場(chǎng)4、知道磁通量的物理意義和定義式5、了解安培分子假說(shuō)，從而解釋一些磁現(xiàn)象【重難點(diǎn)】會(huì)用安培定則判斷磁感線方向，理解安培分子電流假說(shuō)?！拘抡n導(dǎo)入】電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線形象地描述，磁場(chǎng)可以用什么來(lái)描述呢？【問(wèn)題導(dǎo)學(xué)】閱讀教材86頁(yè)內(nèi)容回答下列問(wèn)題一磁感線磁感線是在磁場(chǎng)中畫(huà)一些有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的。（1）磁鐵周?chē)拇鸥写盆F外部的磁感線是從磁鐵的北極出來(lái)，進(jìn)入磁鐵的南極。磁感線是閉合曲線：磁鐵外部從北極到南極，內(nèi)部是從南極到北極。（2）通電直導(dǎo)線周?chē)拇鸥芯€問(wèn)題：直線電流的方向跟磁感線方向之間的關(guān)系如何判斷呢？安培定則：通電直導(dǎo)線周?chē)拇鸥芯€分布情況,試著畫(huà)出它的立體圖、俯視圖、縱截面圖。（3）環(huán)形電流的磁感線讓右手彎曲的四指和方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是方向。（4）通電螺線管的磁場(chǎng)外部的磁場(chǎng)：與條形磁鐵外部的磁感線相似，一端相當(dāng)于南極，一端相當(dāng)于北極。內(nèi)部的磁場(chǎng)：通電螺線管內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，并和外部的磁感線連接，形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線。如何判斷通電螺線管的極性？問(wèn)題：磁感線和電場(chǎng)線有何共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？二．安培分子電流假說(shuō)（1）一根鐵棒在未被磁化時(shí)為什么對(duì)外界不顯磁性？（2）什么是磁化？如何去理解磁化和磁極？（3）永磁體為什么具有磁性？為什么有時(shí)會(huì)失去磁性？（4）為什么無(wú)論把磁棒折成多小的一段，它總有兩個(gè)磁極？（5）分子電流是如何形成的？三．勻強(qiáng)磁場(chǎng)①定義：如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。（2）磁感線的特點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是間距相等的平行直線。四．磁通量（1）定義：（2）公式：（3）單位：韋伯（Wb）

1Wb=1T·1m2=1V（4）物理意義：磁通量表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù)。注意：當(dāng)平面跟磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，穿過(guò)該平面的磁通量等于B與它在磁場(chǎng)垂直方向上的投影面積的乘積．即Ф=B·Ssinθ，（θ為平面與磁場(chǎng)方向之間的夾角）（如圖所示）將磁通量的定義式Ф=B·S變形得：B=，B為垂直磁場(chǎng)方向單位面積上的磁通量，反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。又叫磁通密度。單位Wb/m2〖課堂探究互動(dòng)〗知識(shí)點(diǎn)1.常見(jiàn)磁場(chǎng)三種常用的電流磁場(chǎng)的特點(diǎn)及畫(huà)法比較（請(qǐng)?jiān)趫D的右側(cè)練習(xí)畫(huà)電流磁場(chǎng)）（1）直線電流的磁場(chǎng)：無(wú)磁極，非勻強(qiáng)，距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱，畫(huà)法如圖所示。（2）通電螺線管的磁場(chǎng)：兩端分別是N極和S極，管內(nèi)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，畫(huà)法如圖所示。（3）環(huán)形電流的磁場(chǎng)：兩側(cè)是N極和S極，離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，畫(huà)法如圖所示。[例1]如圖所示為磁場(chǎng)、磁場(chǎng)作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈，當(dāng)在線圈中心處掛上一個(gè)小磁針，且與線圈在同一平面內(nèi)，則當(dāng)赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時(shí)（

）A.小磁針N極向里轉(zhuǎn)B.小磁針N極向外轉(zhuǎn)C.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng)D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動(dòng)[總結(jié)]應(yīng)用安培定則判斷環(huán)形電流的磁場(chǎng)；小磁針的N極指示磁場(chǎng)方向。[變式訓(xùn)練]如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向沿虛線飛過(guò)磁針上方，并與磁針?lè)较蚱叫?，能使磁針N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是（

）A.向右飛的正離子

B.向左飛的負(fù)離子C.向右飛的負(fù)離子

D.向左飛的正離子知識(shí)點(diǎn)2.安培分子電流假說(shuō)[例2]安培分子電流假說(shuō)可以解釋（）直線電流的磁場(chǎng)B永磁鐵的磁場(chǎng)C軟磁棒被磁化D環(huán)形電流的磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)3.磁通量、磁通密度磁通量：磁場(chǎng)的強(qiáng)弱（即磁感應(yīng)強(qiáng)度）可以用磁感線的疏密來(lái)表示。如果一個(gè)面積為S的面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置，則穿過(guò)這個(gè)面的磁感線的條數(shù)就是確定的。我們把B與S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量。（1）定義：面積為S，垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B放置，則B與S的乘積，叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，用Ф表示。（2）公式：Ф=B·S磁通密度磁通密度大，即穿過(guò)單位面積的磁感線條數(shù)多，一定是磁感線很密，磁感應(yīng)強(qiáng)度大磁通量是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向，但磁感線穿過(guò)平面時(shí)有正反面之分。因此，在計(jì)算磁通量時(shí)必須注意磁感線是從哪邊穿過(guò)這個(gè)平面的，磁通量的大小存在正、負(fù)值。[例3]如圖所示，在條形磁鐵中部垂直套有A、B兩個(gè)圓環(huán)，試分析穿過(guò)A環(huán)、B環(huán)的磁通量誰(shuí)大。[變式訓(xùn)練]下列各種說(shuō)法中，正確的是磁通量很大，而磁感應(yīng)強(qiáng)度可能很小磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁通量也越大磁通量小，一定是磁感應(yīng)強(qiáng)度小磁感應(yīng)強(qiáng)度很大，而磁通量可能為零〖基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)〗

1.如圖所示，橡膠圓盤(pán)上帶有大量負(fù)電荷，當(dāng)圓盤(pán)在水平面上沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，懸掛在圓盤(pán)邊緣上方的小磁針可能轉(zhuǎn)動(dòng)的方向是（

）A.N極偏向圓心

B.S極偏向圓心C.無(wú)論小磁針在何位置，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)小磁針無(wú)影響D.A、B兩種情況都有可能

2.如圖所示為某磁場(chǎng)的一條磁感線，其上有A、B兩點(diǎn)，則（

）A.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B.B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(wú)法判斷

3.如圖所示，三條長(zhǎng)直導(dǎo)線都通以垂直于紙面向外的電流，且，則距三導(dǎo)線等距的A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)椋?/p>

）A.向上

B.向右

C.向左

D.向下〖能力提升〗1、某同學(xué)做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小磁針?lè)旁谒降耐娭睂?dǎo)線的下方，當(dāng)通電后發(fā)現(xiàn)小磁針不動(dòng)。稍微用手撥動(dòng)一下小磁針，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了180°后靜止不動(dòng)。由此可知通電直導(dǎo)線的電流方向是（

）。A.自東向西

B.自南向北C.自西向東

D.自北向南2、如圖，在