2017-2018學(xué)年高中物理第三章磁場(chǎng)第3節(jié)幾種常見的磁場(chǎng)教學(xué)案新人教版選修3

1、第3節(jié) 幾種常見的磁場(chǎng)一、磁感線和三種電流的磁場(chǎng)1磁感線(1)定義：在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的曲線，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。(2)特點(diǎn)：磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁感線越密的地方表示磁場(chǎng)越強(qiáng)。(3)磁感線實(shí)驗(yàn)?zāi)M用細(xì)鐵屑可模擬磁感線的形狀，如圖所示是條形磁鐵磁感線模擬圖?？砂l(fā)現(xiàn)在兩極附近，磁場(chǎng)較強(qiáng)，磁感線較密。2三種電流的磁場(chǎng)(用安培定則判斷)(1)通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)：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(如圖甲)。(2)通電環(huán)形電流的磁場(chǎng)：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)

2、線軸線上磁感線的方向(如圖乙)。(3)通電螺線管的磁場(chǎng)：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向，也就是說，拇指指向通電螺線管的N極(如圖丙)。說明磁感線的特點(diǎn)1為形象描述磁場(chǎng)而引入的假想曲線，實(shí)際并不存在。2磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，稀疏的地方磁場(chǎng)弱。3磁感線的方向：磁體外部從N極指向S極，磁體內(nèi)部從S極指向N極。4磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷。5磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。判一判1應(yīng)用安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向時(shí)，大拇指均是指電流方向()2通電螺線管的磁場(chǎng)可以認(rèn)為是很多環(huán)形電流的磁場(chǎng)的疊

3、加()3通電螺線管外部有磁場(chǎng)，內(nèi)部沒有磁場(chǎng)()4磁感線的引入是為了形象描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，實(shí)際上，磁感線并不存在()二、安培分子電流假說1內(nèi)容：安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(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)。2對(duì)磁現(xiàn)象的解釋(1)磁化現(xiàn)象：一根軟鐵棒未被磁化的時(shí)候，內(nèi)部各分子電流的取向雜亂無章，它們的磁場(chǎng)互相抵消，對(duì)外不顯磁性；當(dāng)軟鐵棒受到外界磁場(chǎng)的作用時(shí)，各分子電流取向變得大致相同，兩端對(duì)外界顯示較強(qiáng)的磁作用，形成磁極，軟鐵棒就被磁化了。(2)磁體失磁：磁體受到高溫或猛烈敲擊時(shí)，即在激烈的熱運(yùn)動(dòng)或機(jī)械運(yùn)動(dòng)影響下

4、，分子電流取向又變得雜亂無章，磁體磁性消失。說明安培分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。判一判1一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運(yùn)動(dòng)電荷，一切磁作用都是電流或運(yùn)動(dòng)電荷之間通過磁場(chǎng)產(chǎn)生的()2安培認(rèn)為，磁體內(nèi)部有許多環(huán)形電流，每個(gè)環(huán)形電流都相當(dāng)于一個(gè)小磁體()3一個(gè)物體是否對(duì)外顯磁性，取決于物體內(nèi)部分子電流的取向()三、勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁通量1勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)定義：強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)。(2)特點(diǎn)：磁感線是間隔相同的平行直線。(3)來源：距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)，除邊緣部分外，可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。通電螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)也可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。2磁通量(1)

5、定義：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的乘積叫做穿過這一面積的磁通量。(2)公式：BS。(3)單位：韋伯，簡(jiǎn)稱韋，符號(hào)為Wb,1 Wb1 Tm2。3磁通密度由BS得B，磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量，所以也叫磁通密度。說明1磁通量的物理意義穿過某一平面的磁感線條數(shù)，且為穿過平面的磁感線的凈條數(shù)。2公式：BS(1)公式運(yùn)用的條件勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感線與平面垂直。(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 即為面積S在垂直于磁感線方向的投影，我們稱之為“有效面積”(如圖所

6、示)。選一選關(guān)于磁通量，下列說法中正確的是()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穿過某一面積的磁通量為零，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度解析：選C磁通量BS是標(biāo)量，它的方向是人為規(guī)定的，正、負(fù)只是表明從不同的面穿入，磁通量大不一定磁感應(yīng)強(qiáng)度大。若某一平面與磁場(chǎng)方向平行，磁通量為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零。典型例題例1.磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則()Aa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBbBa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBbCa、b兩處磁場(chǎng)方向一定相同Da處沒有磁感線，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度為零解析由題圖可知b處的磁感線較密，a處的磁感線較疏，所以Ba2 B12C12 D不能判斷解析：選C通電導(dǎo)線MN周圍靠近MN處的磁場(chǎng)強(qiáng)些，遠(yuǎn)離MN處的磁場(chǎng)弱些，設(shè)線圈在位置的磁通量為，平移至位置的磁通量為，則磁通量的變化大小為1；當(dāng)線圈翻轉(zhuǎn)到位置時(shí)，則磁感線從反面穿過平面，則磁通量為，則磁通量的變