幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)

1、第三章 磁場(chǎng),3 幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng),1定義：在磁場(chǎng)中畫出一些曲線，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，這樣的曲線就叫做磁感線,一、磁感線,2特點(diǎn) (1)磁感線在磁體的外部從北極(N極)指向南極(S極)，在磁體的內(nèi)部則是由南極指向北極，形成一條閉合曲線 (2)磁感線密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，稀疏的地方磁場(chǎng)弱 (3)磁感線的切線方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向 (4)任意兩條磁感線不能相交,新課教學(xué),3磁感線與電場(chǎng)線的比較,新課教學(xué),1常見(jiàn)永磁體的磁場(chǎng)(如圖),二、幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng),新課教學(xué),2電流的磁場(chǎng) (1)直線電流的磁場(chǎng) 安培定則(右手螺旋定則)：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向

2、一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向，如圖甲所示 直線電流的磁場(chǎng)幾種不同的畫法，如圖乙所示(圖中“”號(hào)表示磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，“”表示磁場(chǎng)方向垂直紙面向外),直線電流的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與距離導(dǎo)線的距離有關(guān)，離導(dǎo)線越近，磁場(chǎng)越強(qiáng)，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱,新課教學(xué),(2)環(huán)形電流的磁場(chǎng),(環(huán)形電流的)安培定則：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，如圖丙所示,新課教學(xué),丙,環(huán)形電流的磁場(chǎng)可有幾種不同的畫法，如圖丁所示,環(huán)形電流的磁場(chǎng)類似于條形磁鐵的磁場(chǎng)，其兩側(cè)分別對(duì)應(yīng)是磁場(chǎng)的N極和S極由于磁感線均為閉合曲線，所以環(huán)內(nèi)、外磁感線條數(shù)相等，故環(huán)內(nèi)磁

3、場(chǎng)強(qiáng)、環(huán)外磁場(chǎng)弱,新課教學(xué),(3)通電螺線管的磁場(chǎng) (通電螺線管的)安培定則：右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線方向(如圖a所示) 幾種常用的磁感線不同的畫法，如圖b所示,新課教學(xué),1內(nèi)容：所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(電流)之間通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流分子電流，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)磁極如圖所示,三、安培分子電流假說(shuō),新課教學(xué),2對(duì)有關(guān)磁現(xiàn)象的解釋 (1)磁化：軟鐵棒未被磁化前，內(nèi)部分子電流取向雜亂無(wú)章，磁場(chǎng)相互抵消，對(duì)外界不顯磁性；在外界磁鐵的磁化下

4、，內(nèi)部各分子電流取向一致，形成磁極,對(duì)外顯示磁性，是磁鐵的N極,對(duì)外顯示磁性，是磁鐵的S極,對(duì)外不顯示磁性,(2)失磁：由于激烈的分子熱運(yùn)動(dòng)或機(jī)械運(yùn)動(dòng)使分子電流取向變得雜亂無(wú)章的結(jié)果,新課教學(xué),1如果磁場(chǎng)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(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng) 2產(chǎn)生方法 (1)距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)(除邊緣部分外)； (2)通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)(除邊緣部分外) (3)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),四、勻強(qiáng)磁場(chǎng),新課教學(xué),1定義：設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量，

5、簡(jiǎn)稱磁通，用字母表示 2公式：BS. (1)適用條件：a.勻強(qiáng)磁場(chǎng)； b磁感線與平面垂直,五、磁通量,新課教學(xué),(2)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，若磁感線與平面不垂直，公式BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積 BScos. 式中Scos即面積S在垂直于磁感線方向的投影，我們稱為“有效面積”,S在垂直于磁感線方向的投影,磁通量也可理解為穿過(guò)某面積的磁感線的條數(shù)，當(dāng)有方向相反的兩簇條數(shù)相同的磁感線穿過(guò)某面積時(shí)，該面積上的磁通量為零,新課教學(xué),4物理意義：磁通量表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù)對(duì)于同一個(gè)平面，當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁通量最大當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向平行時(shí)，沒(méi)有磁感線穿過(guò)它，則磁通量為零,3.標(biāo)量，單

6、位：韋伯（Wb） 1Wb=1Tm2,新課教學(xué),例1.磁場(chǎng)中的磁感線如圖所示，則（ ） Aa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBb B a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBb C同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小 Da處沒(méi)有磁感線，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,b處的磁感線較密，a處的磁感線較疏,不知通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的放置方向，沒(méi)法確定受力大小,磁感線是用來(lái)描述磁場(chǎng)的，不可能在存在磁場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)全部畫出磁感線,答案：B,典例精析,1.下列關(guān)于磁感線的敘述，正確的是( ) A磁感線是真實(shí)存在的,細(xì)鐵屑撒在磁鐵附近，我們看到的就是磁感線 B磁感線始于N極，終于S極 C磁感線和電場(chǎng)線一樣，不能相交

7、 D沿磁感線方向磁場(chǎng)減弱,針對(duì)訓(xùn)練,C,例2.如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針a、b、c，閉合開(kāi)關(guān)S后，三只小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是( ) A全向里 B全向外 Ca向里，b、c向外 Da、c向外，b向里,確定電流方向,確定磁場(chǎng)方向,確定小磁針N極受力方向,思維流程,順時(shí)針?lè)较?環(huán)內(nèi)向里、環(huán)外向外,N極受力b向里，a、c向外,D,典例精析,【方法總結(jié)】 (1)幾個(gè)方向的一致性：磁感線方向、磁場(chǎng)方向和能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，三者是一致的 (2)分清“因”和“果”：在判定直線電流的磁場(chǎng)的方向時(shí),大拇指指“原因”電流方向，四指指“結(jié)果”磁場(chǎng)繞向 在判定環(huán)形電流磁場(chǎng)方向時(shí)，四指指“原因”

8、電流繞向，大拇指指“結(jié)果”環(huán)內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向，即指N極,典例精析,2.如圖各圖中，分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場(chǎng)中某處小磁針N極的指向或磁感線方向請(qǐng)畫出對(duì)應(yīng)的磁感線(標(biāo)上方向)或電流方向,答案,針對(duì)訓(xùn)練,例3如圖所示，線圈平面與水平方向夾角60，磁感線豎直向下，線圈平面面積S0.4 m2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.6 T，則穿過(guò)線圈的磁通量為多少？,解析：把S投影到與B垂直的方向，則BScos 0.60.4cos 60Wb0.12 Wb.,典例精析,1.關(guān)于磁感線，下列說(shuō)法中正確的是( ) A兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場(chǎng) B磁感線總是從N極到S極 C磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向都跟該

9、點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致 D兩個(gè)磁場(chǎng)疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交,C,2如圖所示，水平直導(dǎo)線ab通有向右的電流I，置于導(dǎo)線正下方的小磁針S極將( ) A向紙外偏轉(zhuǎn) B向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) C 在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90 D不動(dòng),A,課堂練習(xí),3關(guān)于磁通量，下列說(shuō)法中正確的是( ) A磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量 B磁通量越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大 C穿過(guò)某一面積的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零 D磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度,C,4一塊磁鐵從高處掉到地上，雖然沒(méi)有斷，但磁性變?nèi)趿?，這是因?yàn)?( ) A磁鐵被磁化了 B磁鐵因劇烈震動(dòng)而退磁了 C磁鐵是非磁性物質(zhì) D磁鐵是軟磁性材料,B,課堂練習(xí),5.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(chǎng)方向垂直，則穿過(guò)平面的磁通量為_(kāi)若使框架繞OO轉(zhuǎn)過(guò)60角，則穿過(guò)框架