物理教研組專題培訓(xùn)市公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽特等獎(jiǎng)?wù)n件

磁場物理教研組第1頁

磁場

第一節(jié)磁場與磁感應(yīng)強(qiáng)度

一.磁場

運(yùn)動(dòng)電荷在其周圍激發(fā)磁場。

磁場性質(zhì):1.含有力性質(zhì)。

2.含有能性質(zhì)。

二.磁感應(yīng)強(qiáng)度

定義：描述磁場強(qiáng)弱和方向基本物理量。

是矢量，慣用符號(hào)B表示。磁感應(yīng)強(qiáng)度

也被稱為磁通量密度或磁通密度。

方向：右手螺旋法則。單位：特斯拉（T）

注意：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量第2頁馬蹄形磁鐵產(chǎn)生磁場

第3頁磁感應(yīng)強(qiáng)度測定

第4頁磁場測量儀

第5頁三.磁感應(yīng)線、磁通量

1．磁感應(yīng)線

類似于電場線．為了形象地描述磁場，在磁場中作一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)切線方向和該點(diǎn)B矢量方向一致，稱這么曲線為磁感應(yīng)線。

2．磁通量

3磁場中高斯定理第6頁第7頁

第二節(jié)電流磁場

一.畢奧－薩伐爾定律

二畢奧－薩伐爾定律應(yīng)用

第8頁第9頁第10頁第11頁第三節(jié)磁場對電流作用

一安培定律

二磁場對載流線圈作用

第12頁第13頁電流計(jì)結(jié)構(gòu)第14頁第15頁第四節(jié)磁場對運(yùn)動(dòng)電荷作用

一洛侖磁力

二質(zhì)譜儀

分離和檢測不一樣同位素儀器。儀器主要裝置放在真空中。將物質(zhì)氣化、電離成離子束，經(jīng)電壓加速和聚焦，然后經(jīng)過磁場電場區(qū)，不一樣質(zhì)量離子受到磁場電場偏轉(zhuǎn)不一樣，聚焦在不一樣位置，從而取得不一樣同位素質(zhì)量譜。

質(zhì)譜方法最早于19由J.J.湯姆孫確定，到現(xiàn)在質(zhì)譜已發(fā)展成為最廣泛應(yīng)用分析伎倆之一。第16頁質(zhì)譜儀原理圖第17頁質(zhì)譜儀第18頁三、電視機(jī)掃描偏轉(zhuǎn)線圈實(shí)物圖第19頁電視機(jī)掃描偏轉(zhuǎn)線圈實(shí)物圖第20頁三霍爾效應(yīng)第21頁霍爾效應(yīng)應(yīng)用：

霍爾效應(yīng)是一個(gè)磁電效應(yīng)，是德國物理學(xué)家霍爾1879年研究載流導(dǎo)體在磁場中受力性質(zhì)時(shí)發(fā)覺。人們利用該效應(yīng)制成霍爾器件,它含有對磁場敏感,結(jié)構(gòu)簡單,體積小,頻率響應(yīng)寬,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn).所以廣泛作為傳感器用于工業(yè)、檢測等方面。利用霍爾效應(yīng)電壓與磁場線性關(guān)系可知，經(jīng)過測量元件兩端電壓，能夠得知空間某區(qū)域磁場分布及其此處磁感應(yīng)強(qiáng)度。

第22頁舉例：

已在當(dāng)代汽車上廣泛應(yīng)用霍爾器件有：在分電器上作信號(hào)傳感器、ABS系統(tǒng)中速度傳感器、汽車速度表和里程表、液體物理量檢測器、各種用電負(fù)載電流檢測及工作狀態(tài)診療、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及曲軸角度傳感器第23頁§1磁介質(zhì)及其分類（magneticmedium）一、磁介質(zhì)分類二、磁介質(zhì)磁化三、磁化強(qiáng)度與磁化電流一、磁介質(zhì)分類磁介質(zhì)是能夠影響磁場分布物質(zhì)?？偞鸥袕?qiáng)度第24頁在磁場作用下，介質(zhì)出現(xiàn)磁性或磁性發(fā)生改變現(xiàn)象第25頁在介質(zhì)均勻充滿磁場情況下μr─相對磁導(dǎo)率（relativepermeability）I0I0長直密繞螺線管▲弱磁質(zhì)，順磁質(zhì)如：Mn，Al，O2，N2…

抗磁質(zhì)如：Cu，Ag，Cl2，H2…▲鐵磁質(zhì)如：Fe，Co，Ni…第26頁第27頁

附：生物磁場和磁場生物效應(yīng)

一、生物磁場

第28頁1、心磁圖：

心臟在極化和除極過程中，存在電荷運(yùn)動(dòng)，就有對應(yīng)心電流，電流產(chǎn)生磁場，我們能夠經(jīng)過測量這個(gè)電流磁場來幫助我們診療。不過心磁很弱，只有地磁場百萬分之一，測量這么小磁場，必須用磁屏蔽室和非常靈敏磁場強(qiáng)度檢測儀。如圖示，八角形房屋有五層磁屏蔽墻，圖中只畫了三層。

第29頁心磁圖磁場強(qiáng)度檢測儀第30頁第31頁第32頁心磁圖儀第33頁心磁圖儀檢驗(yàn)第34頁2、腦磁圖介紹

腦磁圖（MEG）是當(dāng)前最先進(jìn)磁源成像技術(shù)，它采取低溫超導(dǎo)技術(shù)（SQUID）實(shí)時(shí)地測量大腦磁場信號(hào)改變，將取得電磁信號(hào)轉(zhuǎn)換成等磁線圖，并與MRI解剖影像信息疊加整合，形成含有功效信息解剖學(xué)定位圖像，含有極高時(shí)間和空間分辨率。

腦磁圖是一個(gè)對人體完全無創(chuàng)性、無放射性腦功效圖像探測技術(shù)，對病人沒有任何危險(xiǎn)性。

第35頁第36頁腦磁圖醫(yī)學(xué)應(yīng)用

1.

癲癇診療和致癇灶手術(shù)前定位

2.

神經(jīng)外科手術(shù)前大腦功效區(qū)定位

3.

缺血性腦血管病預(yù)測和診療

4.

精神病和心理障礙疾病診療

5.

外傷后大腦功效評定和判定

6.

司法判定和測謊應(yīng)用

7.

語言、視覺、聽覺、體感誘發(fā)等研究

腦磁圖檢驗(yàn)主要適應(yīng)癥

l

各種類型癲癇，腦良性或惡性腫瘤，腦血

管病(中風(fēng))

l

帕金森病，老年性癡呆，偏頭痛，幻聽，

幻視，腦外傷

l

精神分裂癥，強(qiáng)迫癥，抑郁癥，自閉癥，植

物人等等

第37頁腦磁圖檢驗(yàn)第38頁第39頁經(jīng)典癲癇病人發(fā)作間期癲癇活動(dòng)和對致癇灶準(zhǔn)確定位

第40頁二、磁場生物效應(yīng)第41頁第42頁第43頁超反射腦磁治療儀第44頁熱磁治療儀第45頁磁治療儀第46頁脈沖磁治療儀第47頁旋磁磁治療儀第48頁

利用高能螺旋生物磁場技術(shù)，安全突破脂質(zhì)包膜，高效殺菌、一步到位、通暢腺管，清楚腺體毒素、提升免疫力、促進(jìn)微循環(huán)，是世界衛(wèi)生組織提倡無創(chuàng)、無痛、非介入治療方式。螺旋熱磁融栓療法

第49頁變頻磁場磁療器

磁療器將祖國傳統(tǒng)醫(yī)療技術(shù)和當(dāng)代科技相結(jié)合，利用數(shù)字集成電路等高新技術(shù)，集變頻磁療，熱療，按摩于一體，能疏通人體經(jīng)脈，含有鎮(zhèn)靜、止痛、消炎、消腫、降壓等作用，對中老年人腰腿背痛，長久使用電腦者頸椎毛病，風(fēng)濕疼痛，高血壓，失眠，軟組織挫傷，落枕等療效顯著，對有些病痛有立竿見影之效果，是人們家庭必備保健醫(yī)療用具，預(yù)防、治療“電腦病”特效產(chǎn)品第50頁磁化杯第51頁外磁水處理器第52頁內(nèi)磁水處理器

第53頁

第七章電磁感應(yīng)

第一節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律

一、電磁感應(yīng)定律

含義：

第54頁第55頁第56頁第57頁三、電磁感應(yīng)電動(dòng)勢種類

1、感應(yīng)電動(dòng)勢

2、動(dòng)生電動(dòng)勢第58頁發(fā)電機(jī)原理第59頁二、楞次定律（用于判斷感應(yīng)電動(dòng)勢方向）楞次(1804-1865)

俄國物理學(xué)家和地球物理學(xué)家，出生于愛沙尼亞多爾帕特。早年曾參加地球物理觀察活動(dòng)，發(fā)覺并正確解釋了大西洋、太平洋、印度洋海水含鹽量不一樣現(xiàn)象，1845年提倡組織了俄國地球物理學(xué)，1836年至1865年任圣彼得堡大學(xué)教授，兼任海軍和師范等院校物理學(xué)教授。第60頁

用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向步驟:

（1）判斷穿過閉合回路磁通沿什么方向，發(fā)生什么改變（增加或降低）；

（2）依據(jù)楞次定律來確定感應(yīng)電流所激發(fā)磁場沿什么方向（與原來磁場反向還是同向）；

（3）依據(jù)右手螺旋法則從感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場方向確定感應(yīng)電流方向。

第61頁第62頁

第二節(jié)自感現(xiàn)象

一、自感現(xiàn)象

定義：若回路本身所經(jīng)過電流發(fā)生改變時(shí)，便在本身所包圍面積內(nèi)會(huì)引發(fā)磁通量改變，這么也會(huì)激起感生電動(dòng)勢，這種現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，而對應(yīng)電動(dòng)勢稱為目感電動(dòng)勢．第63頁第64頁說明：當(dāng)電流增加，電動(dòng)勢方向與原來電流方向相反，因而妨礙電流強(qiáng)度增如．反之，當(dāng)電流降低時(shí)．電動(dòng)勢方問與原來電流方向相同，它將阻止電流強(qiáng)度減弱．二、自感系數(shù)（L）

自感系數(shù)代表了線圈妨礙電流改變本事，L越大，自感作用就大，表明電流就愈難改變．

自感系數(shù)工國際單位是H(亨利)。第65頁第66頁第67頁第三節(jié)磁場能量

第68頁第四節(jié)電磁場及其傳輸

一、電場與磁場相互轉(zhuǎn)化

第69頁第70頁三、電磁波譜

【電磁波譜】在空間傳輸著交變電磁產(chǎn)場電磁場，（即電磁波）。它在真空中傳輸速度約為每秒30萬公里。無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波，不過它們產(chǎn)生方式不盡相同，波長也不同，把它們按波長（或頻率）次序排列就組成了電磁波譜。

依照波長長短以及波源不一樣，電磁波譜可大致分為：

（1）無線電波——波長從幾千米到0.3米左右，普通電視和無線電廣播波段就是用這種波；

（2）微波——波長從0.3米到10-3米，這些波多用在雷達(dá)或其它通訊系統(tǒng)；第71頁（3）紅外線——波長從10-3米到7.8×10-7米；

（4）可見光——這是人們所能感光極狹窄一個(gè)波段。波長從（78～3.8）×10-6厘米。光是原子或分子內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)所發(fā)出電磁波。因?yàn)樗俏覀兡軌蛑苯痈惺芏X察電磁波極少那一部分；

（5）紫外線——波長從3×10-7米到6×10-10米。這些波產(chǎn)生原因和光波類似，經(jīng)常在放電時(shí)發(fā)出。因?yàn)樗芰亢推胀ɑ瘜W(xué)反應(yīng)所牽涉能量大小相當(dāng)，所以紫外光化學(xué)效應(yīng)最強(qiáng)；

第72頁（6）倫琴射線——這部分電磁波譜，波長從2×10-9米到6×