高中物理新課標(biāo)版人教版選修3-1精品課件：3.3《幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)》(PPT課件可編輯)

新課標(biāo)人教版課件系列《高中物理》選修3-13.3《幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)》教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能1．知道什么叫磁感線。2．知道幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)（條形、蹄形，直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管）及磁感線分布的情況3．會(huì)用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng)方向。4．知道安培分子電流假說(shuō)，并能解釋有關(guān)現(xiàn)象5．理解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的概念，明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)6．理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算（二）過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)和學(xué)生動(dòng)手（運(yùn)用安培定則）、類比的方法加深對(duì)本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析的能力.2.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：1．會(huì)用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)方向.2．正確理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算三、教具：多媒體、條形磁鐵、直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線管、小磁針若干、投影儀、展示臺(tái)、學(xué)生電源復(fù)習(xí)回顧：1、為描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，我們引入了什么物理量？磁感應(yīng)強(qiáng)度B2、電場(chǎng)線可以形象的描述電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向，那么我們?cè)鯓有蜗蟮孛枋龃鸥袘?yīng)強(qiáng)度的大小和方向呢？一.磁感線將一個(gè)小磁針?lè)旁诖艌?chǎng)中某一點(diǎn),小磁針靜止時(shí),北極N所指的方向,就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.【問(wèn)題】磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向如何判定呢?

一.磁感線

如何形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?

磁感線是在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線,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。ABC1、定義：外部從N到S，內(nèi)部從S到N形成閉合曲線2、幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)：1）條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)磁感線：條形磁鐵蹄形磁鐵直線電流，環(huán)形電流，通電螺線管的磁場(chǎng)磁感線分布有什么特點(diǎn)？它們遵循什么定則呢？安培定則除了磁鐵,直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的周圍空間也能產(chǎn)生磁場(chǎng)左視圖Ｉ2）直線電流的磁場(chǎng)的磁感線：安培定則(1):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.(右手螺旋定則)俯視圖表示垂直于紙面向里表示垂直于紙面向外3）環(huán)形電流的磁場(chǎng)的磁感線安培定則(2):讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,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.4）通電螺線管的磁場(chǎng)的磁感線通電螺線管的磁場(chǎng)就是環(huán)形電流磁場(chǎng)的疊加.所以環(huán)形電流的安培定則也可以用來(lái)判定通電螺線管的磁場(chǎng),這時(shí),拇指所指的方向是螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)的方向.I3、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。在磁體的外部磁感線由N極發(fā)出，回到S極。在磁體的內(nèi)部磁感線則由S極指向N極(4)磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱(3)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(chǎng)的方向BC如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過(guò)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(niǎo).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(chǎng)方向是（）A.A點(diǎn)磁場(chǎng)沿x軸正方向，B點(diǎn)磁場(chǎng)沿z軸負(fù)方向B.A點(diǎn)磁場(chǎng)沿x軸負(fù)方向，B點(diǎn)磁場(chǎng)沿z軸正方向C.A點(diǎn)磁場(chǎng)沿z軸正方向，B點(diǎn)磁場(chǎng)沿x軸負(fù)方向D.A點(diǎn)磁場(chǎng)沿x軸正方向，B點(diǎn)磁場(chǎng)沿z軸正方向A如圖，當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，磁針A的N極指向哪里？磁針B的N極指向哪里？IA

B

磁針A的N極指向外磁針B的N極指向里如圖所示,a、b、c三枚小磁針?lè)謩e在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè),當(dāng)這些小磁針靜止時(shí),小磁針N極的指向是（）A．a(chǎn)、b、c均向左B．a(chǎn)、b、c均向右C．a(chǎn)向左,b向右,c向右D．a(chǎn)向右,b向左,c向右C磁體為什么會(huì)有磁性？法國(guó)學(xué)者安培提出了著名的分子電流假說(shuō)在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部,存在著一種電流-分子電流.分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極NS4、安培分子電流假說(shuō)NS利用安培的假說(shuō)解釋一些磁現(xiàn)象安培分子電流假說(shuō)意義1.成功的解釋了磁化現(xiàn)象和磁體消磁現(xiàn)象2.安培分子電流假說(shuō)揭示了電和磁的本質(zhì)聯(lián)系3.安培的分子電流假說(shuō)揭示了磁性的起源，認(rèn)識(shí)到磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說(shuō)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(chǎng)還是電流的磁場(chǎng)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(shuō)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一根軟鐵棒在磁場(chǎng)中被磁化.是因?yàn)?)A．軟鐵棒中產(chǎn)生了分子電流B．軟鐵棒中分子電流取向變得雜亂無(wú)章C．軟鐵棒中分子電流消失了D．軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同D5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)磁感線分布特點(diǎn):勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些間隔相同的平行直線常見(jiàn)的勻強(qiáng)磁場(chǎng):1.相隔很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)2.通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)I3.相隔一定距離的兩個(gè)平行放置的線圈通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)。在某一磁場(chǎng)中放了兩個(gè)小磁針,發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)小磁針僅在磁場(chǎng)力的作用下成如圖所示的平行反向,則該磁場(chǎng)可能由下列哪些來(lái)產(chǎn)生

()A．條形磁鐵

B．兩個(gè)靠得很近的異名磁極間存在的磁場(chǎng)C．通電直導(dǎo)線D．通電螺線管ACDA．一定通有由a到b的電流B．一定通有由b到a的電C．可能沒(méi)有電流流過(guò)D．可能通有由a到b的電流

長(zhǎng)直螺線管內(nèi)有一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針,靜止時(shí)如圖所示,則螺線管中()CD實(shí)驗(yàn)室有一舊的學(xué)生直流電源,輸出端的符號(hào)模糊不清,無(wú)法辨認(rèn)正、負(fù)極,某同學(xué)設(shè)計(jì)了下面的判斷電源極性的方法:在桌面上放一個(gè)小磁針,在磁針東面放螺線管,如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)后,磁針指南的一端向東偏轉(zhuǎn),下列判斷中正確的是

（

）A．電源的A端是正極.在電源內(nèi)電流由A流向BB．電源的A端是正級(jí).在電源內(nèi)電流由B流向AC．電源的B端是正極,在電源內(nèi)電流由A流向BD．電源的B端是正極,在電源內(nèi)電流由B流向AC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(shuō)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在圖中，已知磁場(chǎng)的方向，試畫(huà)出產(chǎn)生相應(yīng)磁場(chǎng)的電流方向NSX·假設(shè)地球的磁場(chǎng)是由于地球帶某種電荷而又繞地軸自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，你認(rèn)為地球帶有何種電荷？帶負(fù)電荷6、磁通量定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面S，B和S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量公式:Φ＝BS單位：韋伯符號(hào)：Wb1Wb=1T·m2對(duì)公式的理解1.B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度2.公式只適用于S⊥B，若S與B不垂直，則S為垂直與磁場(chǎng)方向的投影面積當(dāng)磁場(chǎng)B⊥S垂直,磁通量最大Φ=BS當(dāng)B∥S時(shí),磁通量最小Φ=0當(dāng)磁場(chǎng)B與面積S不垂直,Φ<BS面積S＝0.5m2的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(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)與環(huán)面垂直時(shí)，穿過(guò)環(huán)面的磁通量是_______；當(dāng)金屬圓環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)90°，環(huán)面與磁場(chǎng)平行時(shí)，穿過(guò)環(huán)面的磁通量是_______0.2Wb0如圖，線圈平面與水平方向成θ角，磁感應(yīng)線豎直向下，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S，則Ф＝_________dθbcaBBScosθ4.磁通量的意義可以用磁感線形象的說(shuō)明3.Φ是標(biāo)量，但有方向，若取某方向穿入平面的磁通量為正，則反方向穿入該平面的磁通量為負(fù)5.過(guò)一個(gè)平面若有方向相反的兩個(gè)磁通量，這時(shí)的合磁通為相反方向磁通量的代數(shù)和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)對(duì)公式的理解如圖所示，兩個(gè)同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過(guò)圓心且與環(huán)面垂直，則穿過(guò)兩環(huán)的磁通量Фa和Фb大小關(guān)系為()A.均向上，Фa＞Фb

B.均向下，Фa＜ФbC.均向上，Фa＝Фb

D.均向下，無(wú)法比較A6.磁通量的變化磁通量變化ΔФ

＝Ф2－Ф1是某兩個(gè)時(shí)刻穿過(guò)某個(gè)平面S的磁通量之差，即ΔФ取決于末狀態(tài)的磁通量Ф2與初狀態(tài)磁通量Ф1的代數(shù)差磁通量的變化一般有三種形式

1、B不變，有效面積S變化

2、B變化，S不變

3、B和S同時(shí)變化如圖所示,一矩形線框,從.abcd位置移動(dòng)到a′b′c′d′位置的過(guò)程中,關(guān)于穿過(guò)線框的磁通量情況下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動(dòng))()A.一直增加B.一直減少C.先增加后減少D.先增加,再減少直到零,然后再增加,然后再減少adcba′b′d′c′D如圖所示，A為橡膠圓盤(pán)，其盤(pán)面豎直.B為緊貼A的毛皮.在靠近盤(pán)的中軸上有一個(gè)小磁針靜止于圖示位置.當(dāng)沿圖中箭頭的方向轉(zhuǎn)動(dòng)把手C時(shí)，小磁針將發(fā)生什么現(xiàn)象小磁針的N極將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，N極向右，S極向左.如圖所示，兩根非?？拷一ハ啻怪钡拈L(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖所示方向的電流時(shí)，電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個(gè)區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里的（）A.區(qū)域IB.區(qū)域ⅡC.區(qū)域ⅢD.區(qū)域ⅣA鐵環(huán)上繞有絕緣的通電導(dǎo)線,電流方向如圖所示.則有鐵環(huán)中心O處的磁場(chǎng)方向?yàn)?)A．向下B．向上C．垂直紙面向里D．垂直紙面向外A如圖所示.在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線,四根導(dǎo)線中電流I1=I3＞I2＞I4.要使0點(diǎn)處磁場(chǎng)增強(qiáng),則應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流（）A．切斷I1

B．切斷I2

C．切斷I3

D．切斷I4I4I1I3I2OD某地地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量是3.0×l0-5T，豎直分量是4.0×10-5T，則地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_________，方向?yàn)開(kāi)______________________________，在水平面上，面積為5m2的范圍內(nèi)，地磁場(chǎng)的磁通量為_(kāi)___________Wb5.0×l0-5T與豎直方向成37O斜向下(或斜向上)2.0×10-4如圖所示，套在條形磁鐵外的三個(gè)線圈，其面積S1＞S2=S3，且“3”線圈在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為Ф1、Ф2、Ф3則它們的大小關(guān)系是()A、Ф1>Ф2>Ф3