高中物理人教選修31課件第3章3

1、成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-1,磁場(chǎng),第三章,3幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng),第三章,磁場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)，不能為人們所看見(jiàn)，英國(guó)科學(xué)家法拉第在對(duì)磁場(chǎng)的描述方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的想像力，為了“看見(jiàn)”磁場(chǎng)，法拉第在紙板上均勻?yàn)M細(xì)小的鐵屑，在其下放置磁鐵，然后輕敲紙板，磁化后的鐵屑在磁力的作用下就清清楚楚地呈現(xiàn)出“磁感線”來(lái)。,磁感線,1.定義 如果磁場(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_的方向一致，這樣的曲線就叫做磁感線。 2特點(diǎn) (1)磁感線是閉合曲線。 (2)磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)_，磁場(chǎng)強(qiáng)的地方磁感_，磁場(chǎng)弱的地方磁感_。,磁感應(yīng)強(qiáng)度,強(qiáng)弱,線密,線疏,

2、安培定則用來(lái)確定通電導(dǎo)線周圍 磁場(chǎng)方向,1通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng) 用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟_的方向一致，那么，_所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。(如圖),電流,彎曲的四指,2環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng) 讓右手彎曲的四指和_的方向一致，那么，伸直的大拇指所指的方向就是_的磁感線的方向。(如圖),環(huán)形電流,環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上,3通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng) 用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟_的方向一致，大拇指所指的方向就是_的方向。因通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)類似于條形磁鐵，所以大拇指所指的方向也可以說(shuō)成通電螺線管磁場(chǎng)的_。(如圖),電流,螺線管內(nèi)部磁感線,北極(N極),1.安培分子電流假說(shuō)的內(nèi)

3、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_分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為_(kāi)，分子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極(見(jiàn)圖),安培分子電流假說(shuō),環(huán)形電流,微小的磁體,2安培假說(shuō)對(duì)有關(guān)磁現(xiàn)象的解釋 磁化現(xiàn)象 磁體的退磁 磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)_，都是由電荷的_產(chǎn)生的。,一樣,運(yùn)動(dòng),勻強(qiáng)磁場(chǎng),1.定義 磁感應(yīng)強(qiáng)度的_、_處處相同的磁場(chǎng)。 2磁感線特點(diǎn) 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些_直線。,大小,方向,間隔相同的平行,1.定義 勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和與磁場(chǎng)方向_的平面面積S的乘積，即_。 2單位 _，簡(jiǎn)稱韋，符號(hào)_,1_1Tm2。,磁通量,垂直,BS,韋伯,Wb,Wb,磁通密度,標(biāo),一、

4、對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)與理解 1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。磁感線在某點(diǎn)的切線方向表示磁場(chǎng)的方向。 (3)磁感線的方向在磁體外部從N極指向S極，磁體內(nèi)部從S極指向N極。即磁感線是閉合的曲線，它不相交，不相切，也不中斷。,2磁感線與電場(chǎng)線的比較,特別提醒(1)在沒(méi)畫磁感線的地方，并不表示沒(méi)有磁場(chǎng)存在。 (2)若多個(gè)磁體或電流的磁場(chǎng)在空間某區(qū)域疊加，磁感線描述的是疊加后的磁場(chǎng)的磁感線分布情況，不能認(rèn)為該區(qū)域有多條磁感線相交。,關(guān)于磁感線的說(shuō)法，正確的是() A磁感線總是從磁體的S極出發(fā)指向N極 B磁感線可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向 C實(shí)

5、驗(yàn)中觀察到的鐵屑的分布就是磁感線 D沿磁感線方向磁場(chǎng)減弱 答案：B,解析：磁感線是閉合曲線，在磁體外部是從N極到S極，內(nèi)部是由S極到N極，故A項(xiàng)錯(cuò)。用磁感線可形象描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，故B項(xiàng)正確。磁感線是為研究問(wèn)題方便而假想的曲線，實(shí)際不存在，故C項(xiàng)錯(cuò)。磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱，磁場(chǎng)強(qiáng)弱與磁感線的方向無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)。,二、幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)磁感線的分布特點(diǎn) 1常見(jiàn)永磁體的磁場(chǎng)(如圖),2三種常見(jiàn)的電流的磁場(chǎng),特別提醒(1)應(yīng)用安培定則判定直線電流時(shí)，四指所指的是導(dǎo)線之外磁場(chǎng)的方向；判定環(huán)形電流和通電螺線管時(shí)拇指的指向是線圈軸線上磁場(chǎng)的方向。 (2)環(huán)形電流相當(dāng)于小磁針，通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵，其外

6、部的磁感線是由N極指向S極；內(nèi)部是由S極指向N極。,為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是() 答案：B 解析：本題考查了對(duì)地磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)，由安培定則可知環(huán)形電流應(yīng)自東向西，B項(xiàng)正確。,關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說(shuō)法中正確的是() A磁極與磁極之間、磁極與電流之間都可以通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 B磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，其上每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針?lè)旁谠擖c(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致 C磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止 D磁感線可以用細(xì)鐵屑來(lái)顯示，因而是真實(shí)存在的,對(duì)磁場(chǎng)和磁感線的理解

7、,解析：磁場(chǎng)是一種特殊物質(zhì)，磁極、電流間發(fā)生的作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，選項(xiàng)A正確；磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而假想的線，不是真實(shí)存在的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)的方向，磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，選項(xiàng)B正確；磁感線是閉合曲線，在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 答案：AB 點(diǎn)評(píng)：用磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它是一種理想化模型，并不是真實(shí)存在的。由于磁體的N極和S極是密不可分的，所以磁感線總是閉合的曲線。,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，BaBb Ba、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBb C同一通

8、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,答案：B 解析：由圖可知b處的磁感線較密，a處的磁感線較疏，所以BaBb，故A錯(cuò)，B對(duì)，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小與導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的放置方向有很大關(guān)系，而不是僅僅取決于B與LI的大小，故C錯(cuò)，磁感線是用來(lái)描述磁場(chǎng)的，而又不可能在存在磁場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)全部畫磁感線，故D錯(cuò)。答案為B。,當(dāng)接通電源后，小磁針A的指向如圖所示，則() A小磁針B的N極向紙外轉(zhuǎn) B小磁針B的N極向紙里轉(zhuǎn) C小磁針B不轉(zhuǎn)動(dòng) D因電流未標(biāo)出，所以無(wú)法判斷小磁針B如何轉(zhuǎn)動(dòng),安培定則的應(yīng)用,答案：A,在下圖中，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

9、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：用安培定則來(lái)判斷，分別如下圖所示。,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)線框平面的磁通量為_(kāi)；若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90角，則穿過(guò)線框平面的磁通量為_(kāi)；若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180角，則穿過(guò)線框平面的磁通量變化量為_(kāi)。,對(duì)磁通量的理解,如圖所示，通電直導(dǎo)線右邊有一個(gè)矩形線框，線框平面與直導(dǎo)線共面，若使線框逐漸遠(yuǎn)離(平動(dòng))通電導(dǎo)線，則穿過(guò)線框的磁通量將() A逐漸增大B逐漸減小 C保持不變 D不能確定 答案：B 解析：離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)越弱，穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)越少，磁通量逐漸減小，故只有B正確