12-09-18高二物理《幾種常見的磁場(chǎng)》(課件).ppt

1、羅振科,幾種常見的磁場(chǎng),1. 為描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，我們引入了什么物理量？,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？,2. 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？,復(fù)習(xí)回顧,一、磁感線,一、磁感線,【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,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,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？,如何形

2、象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向？,一、磁感線,如何形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向？,1. 定義：,一、磁感線,磁感線是在磁場(chǎng)中畫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。,如何形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向？,1. 定義：,一、磁感線,磁感線是在磁場(chǎng)中畫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。,2. 幾種常見的磁場(chǎng)：,2. 幾種常見的磁場(chǎng)：,(1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)磁感線：,2. 幾種常見的磁場(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,外部從N到S，內(nèi)部從S到N形成閉合曲線,2. 幾種常見的磁場(chǎng)：,

3、(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,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)？ 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)？ 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？,(2)直線電流的磁場(chǎng)的磁感線：,(2)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),(2)直線電流的磁場(chǎng)的磁感線：,安培定則(

4、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),(2)直線電流的磁場(chǎng)的磁感線：,俯視圖,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),左視圖,(2)直線電流的磁場(chǎng)的磁感線：,俯視圖,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),左視圖,(2)直線電流的磁場(chǎng)的磁感線：,俯視圖,表示垂直于紙面向外,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

5、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),左視圖,(2)直線電流的磁場(chǎng)的磁感線：,俯視圖,表示垂直于紙面向里,表示垂直于紙面向外,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),(3)環(huán)形電流的磁場(chǎng)的磁感線,(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。,(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。,(3)環(huán)形電流的磁場(chǎng)

6、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。,(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,(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。,(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

7、指的方向是螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)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。,(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。,3. 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

8、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。,3. 磁感線的特點(diǎn),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？,磁針A的N極指向外,磁針B的N極指向里,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？,4. 勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng),5. 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)；,常見的勻強(qiáng)磁場(chǎng):,1. 相隔很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)；,常見的勻強(qiáng)磁場(chǎng):,1. 相隔很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)；,

9、2. 通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)；,常見的勻強(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)；,常見的勻強(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)；,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)。,常見的勻強(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)；,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)。,常見的勻強(qiáng)磁場(chǎng):,磁體為什么會(huì)有磁性？,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),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),5.

10、 安培分子電流假說(shuō),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),5. 安培分子電流假說(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。,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),5. 安培分子電流假說(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。,利用安培的假說(shuō)解釋一些磁現(xiàn)象：,利用安培的假說(shuō)解釋一些磁現(xiàn)象：,利用安培的假說(shuō)解釋一些磁現(xiàn)象：,利用安培的假說(shuō)解釋一些磁現(xiàn)象：,N,S,利用安培的假說(shuō)解釋一些磁現(xiàn)象

11、：,N,S,安培分子電流假說(shuō)意義,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,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

12、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,6. 磁通量,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.,6. 磁通量,公式:,BS,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.,6. 磁通量,公式:,BS,單位：韋伯符號(hào)：Wb 1Wb=1Tm2,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)

13、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.,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,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,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SB，若S與B 不垂直，則S為垂直與磁場(chǎng)方 向的投影面積,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SB，若S與B 不垂直，則S為垂直與磁場(chǎng)方 向的投影面積,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SB，若S與B 不垂直，則S為垂直與磁

14、場(chǎng)方 向的投影面積,當(dāng)磁場(chǎng)BS垂直,磁通量最大=BS,當(dāng)BS時(shí)，磁通量最小 =0,當(dāng)磁場(chǎng)B與面積S不垂直， BS,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SB，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)BS垂直,磁通量最大=BS,當(dāng)BS時(shí)，磁通量最小 =0,當(dāng)磁場(chǎng)B與面積S不垂直， BS,對(duì)公式的理解：,對(duì)公式的理解：,4. 磁通量的意義可以用磁感線形象的說(shuō)明；,3. 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a和b大小關(guān)系為( )A. 均向上，ab B. 均向下，ab C. 均向上，a=b D. 均向下，無(wú)法比較,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a和b大小關(guān)系