幾種常見的磁場解析PPT課件

1、復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)：1 1、 為描述磁場的強(qiáng)弱和方向，為描述磁場的強(qiáng)弱和方向，我們引入了什么物理量？我們引入了什么物理量？磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 單位單位 T2 2、電場線電場線可以形象的描述電場強(qiáng)可以形象的描述電場強(qiáng)度度E E的大小和方向，那么我們?cè)鯓拥拇笮『头较?，那么我們?cè)鯓有蜗蟮孛枋龃鸥袘?yīng)強(qiáng)度的大小和形象地描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向呢？方向呢？第1頁/共32頁一一. 磁感線磁感線 將一個(gè)小磁針放在磁場中某一點(diǎn)將一個(gè)小磁針放在磁場中某一點(diǎn),N極受力方向或小磁針靜止時(shí)極受力方向或小磁針靜止時(shí), N極所指極所指的方向的方向,就是該點(diǎn)的磁場方向就是該點(diǎn)的磁場方向.【問題問題】磁場中各點(diǎn)的磁磁場中各點(diǎn)的

2、磁場方向如何判定呢場方向如何判定呢? 第2頁/共32頁一一. 磁感線磁感線 如何如何形象地描述形象地描述磁場中各點(diǎn)的磁場方向磁場中各點(diǎn)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的曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。1、磁感線:ABC第3頁/共32頁模擬條形磁鐵磁感線模擬條形磁鐵磁感線的形狀的形狀模擬蹄形磁鐵磁感線模擬蹄形磁鐵磁感線的形狀的形狀【問題】 條形磁鐵,蹄形磁鐵磁場的磁感 線分布情況是怎樣的?第4頁/共32頁2、幾種常見的磁場：、幾種常見的磁場： 1）條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場磁感

3、線：）條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場磁感線：外部從N到S，內(nèi)部從S到N 形成曲線第5頁/共32頁NS條形磁鐵第6頁/共32頁2）、直線電流周圍磁場）、直線電流周圍磁場（右手螺旋定則）（右手螺旋定則）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。的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。磁感線為以導(dǎo)線上的磁感線為以導(dǎo)線上的各點(diǎn)為圓心的同心圓，各點(diǎn)為圓心的同心圓，且在跟導(dǎo)線垂直的平且在跟導(dǎo)線垂直的平面上。面上。離導(dǎo)線越近磁離導(dǎo)線越近磁感線越密，越遠(yuǎn)越稀感線越密，越遠(yuǎn)越稀疏。

4、疏。第7頁/共32頁直線電流 練習(xí)練習(xí)：畫出直線電流的磁場的立體、頂視、底視、：畫出直線電流的磁場的立體、頂視、底視、正視圖正視圖第8頁/共32頁3）、環(huán)形電流周圍磁場）、環(huán)形電流周圍磁場l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)線中伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。心軸線上磁感線的方向。環(huán)形電流的磁環(huán)形電流的磁場可等效為小場可等效為小磁針或條形磁磁針或條形磁鐵鐵第9頁/共32頁一個(gè)通電的線圈的磁場與小磁針相似，故可看成小磁針來處理頂視正視第10頁/共32頁4）、通電螺線管周圍磁場）、

5、通電螺線管周圍磁場等效等效安培定則：安培定則：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟用右手握住螺線管，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)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。部磁感線的方向。（大拇指指向螺線管北極）（大拇指指向螺線管北極）第11頁/共32頁一個(gè)通電螺線管產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵相似。 第12頁/共32頁5)、地磁場、地磁場a、地理的南北極與地磁的南北極相反有磁偏角；b、赤道上空的磁感線：水平，指向地理北極；（在赤道的時(shí)候認(rèn)為地理兩極和地磁兩極重合）c、北半球磁感線：傾斜向下?？蓪⒋鸥袕?qiáng)度B分解為平行地球表面的分量和垂直分量，垂

6、直分量豎直向下；南半球：傾斜向上，垂直分量豎直向上；d、兩極：北極豎直向下，南極豎直向上。 （在兩極的時(shí)候認(rèn)為地理兩極和地磁兩極重合）第13頁/共32頁 3、磁感線的特點(diǎn) 1) 、磁感線是假想的，不是真實(shí)的。 2）、磁感線是閉合曲線。 3）、磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱。 4）、磁感線不能相交或相切。 5）、磁感線上每一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場的方向。與電場線的區(qū)別與電場線的區(qū)別: :磁感線是閉合曲線磁感線是閉合曲線電場線不是閉合曲線電場線不是閉合曲線第14頁/共32頁課堂訓(xùn)練1、一細(xì)長的小磁針，放在一螺線管的軸線上，N極在管內(nèi)，S極在管外。若此小磁針可左右自由移動(dòng)，則當(dāng)螺線管通以圖所示電流時(shí)

7、，小磁針將怎樣移動(dòng)？ IabNIS 向右移動(dòng)向右移動(dòng)第15頁/共32頁2、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，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是 （ ）A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)離子束 D.向左飛行的負(fù)離子束BC第16頁/共32頁3、如圖所示，在三維直角坐標(biāo)系中，若一束電子沿y軸正向運(yùn)動(dòng)，則由此產(chǎn)生的在z軸上A點(diǎn)和x軸上B點(diǎn)的磁場方向是（ ）A.A點(diǎn)磁場沿x軸正方向，B點(diǎn)磁場沿z軸負(fù)方向B.A點(diǎn)磁場沿x軸負(fù)方向，B點(diǎn)磁場沿z軸正方向C.A點(diǎn)磁場沿z軸正方向，B點(diǎn)磁場沿x軸負(fù)方向D.A點(diǎn)磁場沿x軸正方向，B點(diǎn)磁場沿

8、z軸正方向A第17頁/共32頁4、如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說法正確的是（ ）A.若將a接電源正極，b接負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將減小B.若將a接電源正極，b接負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將增大C.若將b接電源正極，a接負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將增大D.若將b接電源正極，a接負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將減小AC第18頁/共32頁第19頁/共32頁任何物質(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分子電流假說分子電流假說第20頁/共32頁5、關(guān)于磁現(xiàn)

9、象的電本質(zhì)，下列說法中正確的是 （ ）A.磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁B.不管是磁體的磁場還是電流的磁場都起源于電荷的運(yùn)動(dòng)C.永久磁鐵的磁性不是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的D.根據(jù)安培假說可知，磁體內(nèi)分子電流總是存在的，因此，任何磁體都不會(huì)失去磁性B第21頁/共32頁1 1、定義：、定義： 如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場叫相同，這個(gè)區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場勻強(qiáng)磁場. . 2 2、產(chǎn)生方法、產(chǎn)生方法 ： 距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場和通電螺線管內(nèi)部的磁場（除邊緣部分外）都可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場. 3 3、磁感線的特點(diǎn)、

10、磁感線的特點(diǎn) ：勻強(qiáng)磁場的磁感線是間距相等的平行直線勻強(qiáng)磁場的磁感線是間距相等的平行直線 第22頁/共32頁1、定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量，簡稱磁通。用字母表示磁通量。2、在勻強(qiáng)磁場中，公式為 =BS （S表示某一面積在垂直于磁場方向上的投影面）第23頁/共32頁3、單位：在、單位：在SI制中是制中是韋伯韋伯，簡稱，簡稱韋韋，符號(hào)，符號(hào)Wb 1Wb=1Tm24、磁通量是、磁通量是標(biāo)量標(biāo)量，但有，但有正負(fù)正負(fù)，當(dāng)磁感線從某平面穿入時(shí)，當(dāng)磁感線從某平面穿入時(shí)，磁通量為正值，則從此面穿出時(shí)為負(fù)值。若在某個(gè)面積有

11、磁通量為正值，則從此面穿出時(shí)為負(fù)值。若在某個(gè)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剩余的磁通量，即應(yīng)求該面積各磁通量的后所剩余的磁通量，即應(yīng)求該面積各磁通量的代數(shù)和代數(shù)和5、磁通密度：、磁通密度：B= /S表示表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量。 1T=1Wb/m2=1N/Am6、磁通量也可形象的用穿過某個(gè)面的磁感線的條數(shù)表示。、磁通量也可形象的用穿過某個(gè)面的磁感線的條數(shù)表示。穿過任一閉合曲面的磁通量為零。穿過任一閉合曲面的磁通量為零。第24頁/共32頁課堂訓(xùn)練6、面積 S0.5m2的

12、閉合金屬圓線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場與環(huán)面垂直時(shí)，穿過環(huán)面的磁通量是_；當(dāng)金屬圓環(huán)轉(zhuǎn)過90，環(huán)面與磁場平行時(shí)，穿過環(huán)面的磁通量是_0.2Wb0第25頁/共32頁7、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(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S， 則_dbcaBBScos第26頁/共32頁7、磁通量的變化 磁通量變化21是某兩個(gè)時(shí)刻穿過某個(gè)平面S的磁通量之差，即取決于末狀態(tài)的磁通量2與初狀態(tài)磁通量1的代數(shù)差。思考思考1 1：如上圖，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為：如上圖，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，面積為，面積為S S，則以，則以cdcd為軸轉(zhuǎn)為軸轉(zhuǎn)過過90900 0，磁通量變化量

13、為多少？轉(zhuǎn)過，磁通量變化量為多少？轉(zhuǎn)過1801800 0磁通量變化量是多少？磁通量變化量是多少？轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)過3603600 0磁通量變化量為多少？磁通量變化量為多少？abdc第27頁/共32頁注意：1）、當(dāng)B不變，有效面積S變化時(shí)， B.S2)、當(dāng)B變化，S不變時(shí)， B.S3）、不能用 (B) (S)思考思考2 2：哪些情況可以引起磁通量的變化？：哪些情況可以引起磁通量的變化？第28頁/共32頁 8 8、一個(gè)、一個(gè)200200匝，面積匝，面積20cm20cm2 2的圓線圈，放在勻強(qiáng)的圓線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線圈平面成磁場中，磁場方向與線圈平面成30300 0角，磁感應(yīng)強(qiáng)度在角，磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05s0.05s內(nèi)由內(nèi)由0.1T0.1T增加到增加到0.5T0.5T，在此過程中穿過線圈的，在此過程中穿過線圈的磁通量變化是磁通量變化是 ，磁通量的變化率，磁通量的變化率是是 。 44.0 10 Wb38.0 10/Wb s第29頁/共32頁9、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