2023學(xué)年完整公開課版磁場(chǎng)磁感線

第五章磁場(chǎng)

第一節(jié)磁場(chǎng)東漢王充在《論衡》中寫道：“司南之杓,投之于地,其柢指南”。

“天然磁石”主要成分為Fe3O4,又稱慈石。古人利用磁體性質(zhì)，制成“司南”。

北宋，人們發(fā)明了指南針（羅盤針）。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(chǎng)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(jìn)。列車頭的電磁體（N極）被軌道上靠前一點(diǎn)的電磁體（S極）所吸引，同時(shí)被軌道上稍后一點(diǎn)的電磁體（N極）所排斥。磁現(xiàn)象在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用舉例：1.磁性：能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。2.磁體：具有磁性的物體叫磁體。3.磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。小磁針靜止時(shí)指南的磁極叫做南極,又叫S極;

指北的磁極叫做北極,又叫N極。4.磁極間的相互作用:

同名磁極相斥，異名磁極相吸。5.變無磁性物體為有磁性物體叫磁化,

變有磁性物體為無磁性物體叫退磁。復(fù)習(xí)回顧為什么磁體沒有接觸就能表現(xiàn)出吸引或排斥作用？為什么通電導(dǎo)線周圍的磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)？小磁針運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變有力（磁體和磁體）（電流和磁體）

磁場(chǎng)是一種看不見，摸不著，卻客觀存在于電流或磁體周圍的特殊物質(zhì)。磁力研究表明：磁極或電流周圍空間存在磁場(chǎng)，傳遞磁相互作用。磁體/電流磁體/電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生磁力作用。電流的磁效應(yīng)奧斯特實(shí)驗(yàn)電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁鐵不是磁場(chǎng)的唯一來源。地球的磁場(chǎng)磁偏角：小磁針的指向與正南北方向之間的夾角。地磁南北極和地理南北極大致相反。磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是不同的。第五章磁場(chǎng)

第二節(jié)用磁感線描述磁場(chǎng)講課：鄭毅聯(lián)想：左圖中帶箭頭的曲線與之前學(xué)過的哪部分知識(shí)類似？——電場(chǎng)線學(xué)法指導(dǎo)：

磁場(chǎng)與電場(chǎng)有諸多類似之處，可以將磁場(chǎng)和電場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)?；仡櫍弘妶?chǎng)線在學(xué)習(xí)電場(chǎng)時(shí)為了形象的描述電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向，我們引入了什么物理量？電場(chǎng)線有哪些特點(diǎn)？電場(chǎng)線的疏密代表場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱。電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向代表該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向。電場(chǎng)線始于正電荷，終止于負(fù)電荷,不閉合曲線。在電場(chǎng)中電場(chǎng)線不相交。電場(chǎng)線是假想的輔助線，實(shí)際并不存在。聯(lián)想：

條形磁鐵的不同磁極靠近小磁針同一磁極會(huì)有吸引、排斥不同的作用效果。磁場(chǎng)有方向問題用什么方法來描繪磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向呢？如果能描繪磁場(chǎng)，就能便于我們研究磁場(chǎng)啦~磁場(chǎng)有強(qiáng)弱問題描繪磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向讓小磁針分布在磁場(chǎng)中，穩(wěn)定后指針朝向呈現(xiàn)出規(guī)律性。若用一組平滑的曲線表示這一規(guī)律，令小磁針的N極朝向?yàn)樵撎幍拇艌?chǎng)方向，令曲線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，即可得一組能描繪磁場(chǎng)的曲線——磁感線。小磁針穩(wěn)定后N極朝向=該點(diǎn)磁場(chǎng)方向=過該點(diǎn)磁感線的切線方向磁場(chǎng)的強(qiáng)弱→磁感線的疏密程度（越密越強(qiáng)）；

磁場(chǎng)的方向→參考第2點(diǎn)。對(duì)比磁感線和電場(chǎng)線：磁感線的特點(diǎn)：磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁感線上某點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向。在磁體外部，磁感線從N極出發(fā)回到S極，磁感線是閉合曲線。磁感線不能相交。磁感線是假想的輔助線，實(shí)際不存在。電場(chǎng)線的特點(diǎn)：電場(chǎng)線的疏密代表場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱。電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向代表該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向。電場(chǎng)線始于正電荷，終止于負(fù)電荷,不閉合曲線。在電場(chǎng)中電場(chǎng)線不相交。電場(chǎng)線是假想的輔助線，實(shí)際并不存在。如何用磁感線描繪電流的磁場(chǎng)呢？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致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。側(cè)視圖俯視圖直線電流的磁場(chǎng)的磁感線I環(huán)形電流周圍磁感線安培定則：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)線軸線上磁感線的方向。通電螺旋管周圍磁感線等效安培定則：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旋管內(nèi)部（軸線上）磁感線的方向。（大拇指指向螺旋管北極）電磁鐵練習(xí)：如圖所示，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)：（1）判斷通電螺線管的磁極；（2）指出每個(gè)小磁針的N、S極。NS甲乙丙丁NNNNN通電螺線管+鐵芯→電磁鐵。電磁鐵的磁極、磁性強(qiáng)弱由哪些因素決定？——電流方向、繞線方向；電流大小、線圈匝數(shù)→可調(diào)控：通斷電→磁性有無；電流大小、線圈匝數(shù)→磁性強(qiáng)弱；電流方向、繞線方向→磁極。每項(xiàng)改變一次，N、S方向改變一次。問題1：

若對(duì)導(dǎo)體棒通以