物理3.3幾種常見的磁場PPT課件新人教選修31

1、高中物理新人教版選修-系列課件,第三章磁場,第三節(jié)幾種常見的磁場,教學目標,（一）知識與技能 1知道什么叫磁感線。 2知道幾種常見的磁場（條形、蹄形，直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管）及磁感線分布的情況 3會用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向。 4知道安培分子電流假說，并能解釋有關現象 5理解勻強磁場的概念，明確兩種情形的勻強磁場 6理解磁通量的概念并能進行有關計算,（二）過程與方法 通過實驗和學生動手（運用安培定則）、類比的方法加深對本節(jié)基礎知識的認識。 （三）情感態(tài)度與價值觀 1.進一步培養(yǎng)學生的實驗觀察、分析的能力. 2.培養(yǎng)學生的空間想象能力. 二、重點與難點： 1會

2、用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場方向. 2正確理解磁通量的概念并能進行有關計算 三、教具：多媒體、條形磁鐵、直導線、環(huán)形電流、通電螺線管、小磁針若干、投影儀、展示臺、學生電源,復習回顧：,1、 為描述磁場的強弱和方向，我們引入了什么物理量？,磁感應強度 B,2、電場線可以形象的描述電場強度E的大小和方向，那么我們怎樣形象地描述磁感應強度的大小和方向呢？,一. 磁感線,將一個小磁針放在磁場中某一點,小磁針靜止時,北極N所指的方向,就是該點的磁場方向.,【問題】磁場中各點的磁場方向如何判定呢?,一. 磁感線,如何形象地描述磁場中各點的磁場方向?,磁感線是在磁場中畫出一些有方向的曲

3、線,使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應強度的方向一致。,1、定義：,外部從N到S，內部從S到N形成閉合曲線,2、幾種常見的磁場：,1）條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場磁感線：,條形磁鐵,蹄形磁鐵,直線電流，環(huán)形電流，通電螺線管的磁場磁感線分布有什么特點？,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生磁場,2）直線電流的磁場的磁感線：,安培定則(1):右手握住導線,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),表示垂直于紙面向里,表示垂直于紙面向外,3）環(huán)形電流的磁場的磁感線,安培定則(2):讓右手彎

4、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)形導線軸線上磁感線的方向.,4）通電螺線管的磁場的磁感線,通電螺線管的磁場就是環(huán)形電流磁場的疊加.所以環(huán)形電流的安培定則也可以用來判定通電螺線管的磁場,這時,拇指所指的方向是螺線管內部的磁場的方向.,3、磁感線的特點,(1)磁感線是假想的，不是真實的,(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。在磁體的內部磁感線則由S極指向N極,(4)磁感線的疏密表示磁場的強弱,(3)磁感線不能相交或相切,(5)磁感線上每一點的切線方向即為該點的磁場的方向,BC,如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能

5、使小磁針的N極轉向讀者，那么這束帶電粒子可能是（ ） A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束 C.向右飛行的負離子束 D.向左飛行的負離子束,如圖所示，在三維直角坐標系中，若一束電子沿y軸正向運動，則由此產生的在z軸上A點和x軸上B點的磁場方向是（ ） A.A點磁場沿x軸正方向，B點磁場沿z軸負方向 B.A點磁場沿x軸負方向，B點磁場沿z軸正方向 C.A點磁場沿z軸正方向，B點磁場沿x軸負方向 D.A點磁場沿x軸正方向，B點磁場沿z軸正方向,A,如圖，當電流通過線圈時， 磁針A的N極指向哪里？磁針B的N極指向哪里？,I,A,B,磁針A的N極指向外,磁針B的N極指向里,如圖所示,a、b、

6、c三枚小磁針分別在通電螺線管的正上方、管內和右側,當這些小磁針靜止時,小磁針N極的指向是 （ ） A a、b、c均向左 B a、b、c均向右 C a向左,b向右,c向右 D a向右,b向左, c向右,C,磁體為什么會有磁性？,法國學者安培提出了著名的分子電流假說,在原子、分子等物質微粒的內部,存在著一種電流-分子電流.分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體,它的兩側相當于兩個磁極,4、安培分子電流假說,N,S,利用安培的假說解釋一些磁現象,安培分子電流假說意義,1.成功的解釋了磁化現象和磁體消磁現象,2.安培分子電流假說揭示了電和磁的本質聯系,3.安培的分子電流假說揭示了磁性的起源，認識到磁體

7、的磁場和電流的磁場一樣，都是由運動的電荷產生的,關于磁現象的電本質，下列說法中正確的是( ) A.磁與電緊密聯系，有磁必有電，有電必有磁 B.不管是磁體的磁場還是電流的磁場都起源于電荷的運動 C.永久磁鐵的磁性不是由運動電荷產生的 D.根據安培假說可知，磁體內分子電流總是存在的，因此任何磁體都不會失去磁性,B,一根軟鐵棒在磁場中被磁化.是因為( ) A軟鐵棒中產生了分子電流 B軟鐵棒中分子電流取向變得雜亂無章 C軟鐵棒中分子電流消失了 D軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同,D,5、勻強磁場,磁場強弱、方向處處相同的磁場,磁感線分布特點:,勻強磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線,常見的勻強磁場:

8、,1.相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場,2.通電螺線管內部的磁場,3.相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場。,在某一磁場中放了兩個小磁針,發(fā)現這兩個小磁針僅在磁場力的作用下成如圖所示的平行反向,則該磁場可能由下列哪些來產生 ( ) A條形磁鐵 B兩個靠得很近的異名磁極間存在的磁場 C通電直導線 D通電螺線管,ACD,A一定通有由a到b的電流 B一定通有由b到a的電 C可能沒有電流流過 D可能通有由a到b的電流,長直螺線管內有一個可自由轉動的小磁針,靜止時如圖所示,則螺線管中( ),CD,實驗室有一舊的學生直流電源,輸出端的符號 模糊不清,無法辨認正、負極,某同學設計了 下面

9、的判斷電源極性的方法:在桌 面上放一個小磁針,在磁針東面放 螺線管,如圖所示,閉合開關后, 磁針指南的一端向東偏轉,下列 判斷中正確的是 （ ） A電源的A端是正極.在電源內電流由A流向B B電源的A端是正級.在電源內電流由B流向A C電源的B端是正極,在電源內電流由A流向B D電源的B端是正極,在電源內電流由B流向A,C,如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內，下列說法正確的是（ ） A.若將a接電源正極，b接負極， 彈簧秤的示數將減小 B.若將a接電源正極，b接負極， 彈簧秤的示數將增大 C.若將b接電源正極，a接負極， 彈簧秤的示數將增大 D.若將b

10、接電源正極，a接負極， 彈簧秤的示數將減小,AC,在圖中，已知磁場的方向，試畫出產生相應磁場的電流方向,X,假設地球的磁場是由于地球帶某種電荷而又繞地軸自轉產生的，你認為地球帶有何種電荷？,帶負電荷,6、磁通量,定義：,在磁感應強度為B的勻強磁場當中，有一個與磁場方向垂直的平面S，B和S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量,公式:,BS,單位：韋伯符號：Wb 1Wb=1Tm2,對公式的理解,1.B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應強度,2.公式只適用于SB，若S與B不垂直，則S為垂直與磁場方向的投影面積,當磁場BS垂直,磁通量最大=BS,當BS時,磁通量最小=0,當磁場B與面積S不垂直, BS,面積

11、S0.5m2的閉合金屬圓線圈處于磁感應強度 B=0.4T的勻強磁場中，當磁場與環(huán)面垂直時，穿過環(huán)面的磁通量是_；當金屬圓環(huán)轉過90，環(huán)面與磁場平行時，穿過環(huán)面的磁通量是_,0.2Wb,0,如圖，線圈平面與水平方向成角，磁感應線豎直向下，設勻強磁場的磁感應強度為B，線圈面積為S，則_,BScos,4.磁通量的意義可以用磁感線形象的說明,3.是標量，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,5.過一個平面若有方向相反的兩個磁通量，這時的合磁通為相反方向磁通量的代數和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通),對公式的理解,如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環(huán)a

12、和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂 直，則穿過兩環(huán)的磁通量a和b大小關系為( ),A.均向上，ab B.均向下，ab C.均向上，ab D.均向下，無法比較,A,6.磁通量的變化,磁通量變化 21是某兩個時刻穿過某個平面S的磁通量之差，即取決于末狀態(tài)的磁通量2與初狀態(tài)磁通量1的代數差,磁通量的變化一般有三種形式 1、B不變，有效面積S變化 2、B變化，S不變 3、B和S同時變化,如圖所示,一矩形線框,從.abcd位置移動到 abcd位置的過程中,關于穿過線框的磁通量情況下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動)( ) A.一直增加 B.一直減少 C.先增加后減少 D.先增加,再減少直到零,然后再增

13、加,然后再減少,a,d,c,b,a,b,d,c,D,如圖所示，A為橡膠圓盤，其盤面豎直.B為緊貼A的毛皮.在靠近盤的中軸上有一個小磁針靜止于圖示位置.當沿圖中箭頭的方向轉動把手C時，小磁針將發(fā)生什么現象,小磁針的N極將發(fā)生偏轉，N極向右，S極向左.,如圖所示，兩根非?？拷一ハ啻怪钡拈L直導線，當通以如圖所示方向的電流時，電流所產生的磁場在導線所在平面內的哪個區(qū)域內方向是一致且向里的 （ ） A.區(qū)域I B.區(qū)域 C.區(qū)域 D.區(qū)域,A,鐵環(huán)上繞有絕緣的通電導線,電流方向如圖所示.則有鐵環(huán)中心O處的磁場方向為( ) A向下 B向上 C垂直紙面向里 D垂直紙面向外,A,如圖所示.在同一平面內有四根彼此絕緣的通電直導線,四根導線中電流I1=I3I2I4.要使0點處磁場增強,則應切斷哪一根導線中的電流 （ ） A切斷I1 B切斷I2 C切斷I3 D切斷I4,D,某地地磁場的磁感應強度的水平分量是3.0l0-5T，豎直分量是4.010-5T，則地磁場磁感應強度的大小為_，方向為_，在水平面上，面積為5m2的范圍內，地磁場的磁通量為_Wb,5.0l0-5T,與豎直方向成37O斜向下(或斜向上),2.010-4,如圖所示，套在條形磁鐵外的三個線圈，其面積S1S2= S3，且 “3”線