《2019春高中物理 第3章 磁場(chǎng) 3 幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)課件 新人教版選修3-1.ppt》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2019春高中物理 第3章 磁場(chǎng) 3 幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)課件 新人教版選修3-1.ppt（47頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第三章 磁場(chǎng) 3幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng) 課前預(yù)習(xí) 1 定義如果磁場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線(xiàn) 使曲線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟這點(diǎn)的 的方向一致 這樣的曲線(xiàn)就叫做磁感線(xiàn) 2 特點(diǎn) 1 磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn) 2 磁感線(xiàn)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 磁感線(xiàn) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 強(qiáng)弱 線(xiàn)密 線(xiàn)疏 1 通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)用右手握住導(dǎo)線(xiàn) 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(xiàn)的環(huán)繞方向 如圖 安培定則 用來(lái)確定通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)方向 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(xiàn)的方向 如圖 環(huán)形電流 環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)中心軸線(xiàn)上 3 通電螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)用右手握住螺線(xiàn)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(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)類(lèi)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(xiàn)管磁場(chǎng)的 如圖 電流 螺線(xiàn)管內(nèi)部磁感線(xiàn) 北極 N極 1 安培分子電流假說(shuō)的內(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 分子電流 分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為 分子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極 見(jiàn)圖 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 安培分子電流假說(shuō) 環(huán)形電流 微小的磁體 一樣 運(yùn)動(dòng) 1 定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的 處處相同的磁場(chǎng) 2 磁感線(xiàn)特點(diǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是一些 直線(xiàn) 勻強(qiáng)磁場(chǎng) 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(chēng)韋 符號(hào) 1 1T m2 磁通量 垂直 BS 韋伯 Wb Wb 磁通密度 標(biāo) 判一判 1 用鐵屑可以演示磁體周?chē)鸥芯€(xiàn)的分布 所以磁感線(xiàn)是客觀存在的 2 磁感線(xiàn)所指的方向就是磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向 3 磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)是一樣的 4 磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是T 也可以是Wb m2 5 某平面與磁場(chǎng)平行時(shí) 通過(guò)它的磁通量為零 6 磁通量是矢量 其正 負(fù)表示磁通量的方向 選一選 下列關(guān)于小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)的指向 正確的是 C 解析 根據(jù)在磁體外部同名磁極相互排斥可知選項(xiàng)A錯(cuò) 應(yīng)用安培定則可知環(huán)形電流中心線(xiàn)上的磁場(chǎng)方向由右向左 小磁針N極受到的磁場(chǎng)力向左 選項(xiàng)B錯(cuò) 根據(jù)安培定則可知通電螺線(xiàn)管內(nèi)部磁場(chǎng)向右 內(nèi)部小磁針N極受到的磁場(chǎng)力向右 選項(xiàng)C對(duì) 根據(jù)安培定則可知通電直導(dǎo)線(xiàn)右邊磁場(chǎng)向里 小磁針N極應(yīng)向里 選項(xiàng)D錯(cuò) 想一想 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(mǎn)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(xiàn) 來(lái) 請(qǐng)思考 沒(méi)有磁感線(xiàn)的地方 磁感應(yīng)強(qiáng)度就為零嗎 解析 不為零 磁感線(xiàn)是為了形象地描述磁場(chǎng)而假想的曲線(xiàn) 用磁感線(xiàn)描述磁場(chǎng)時(shí) 磁感線(xiàn)稀疏的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度小 磁感線(xiàn)密集的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大 但是磁場(chǎng)中沒(méi)畫(huà)磁感線(xiàn)的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零 課內(nèi)探究 圖甲表示條形磁鐵的磁感線(xiàn)的分布情況 圖乙表示通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)的分布情況 觀察兩幅圖 請(qǐng)思考 探究一對(duì)磁感線(xiàn)的認(rèn)識(shí)與理解 1 從圖中可以看出 通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)是閉合的 而條形磁鐵的磁感線(xiàn)不閉合 這種判斷對(duì)嗎 提示 不管是磁鐵的磁場(chǎng) 還是電流的磁場(chǎng) 磁感線(xiàn)都是閉合的 1 磁感線(xiàn)的特點(diǎn) 1 為形象描述磁場(chǎng)而引入的假想曲線(xiàn) 實(shí)際并不存在 2 磁感線(xiàn)的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 磁感線(xiàn)在某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示磁場(chǎng)的方向 3 磁感線(xiàn)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(xiàn)是閉合的曲線(xiàn) 它不相交 不相切 也不中斷 2 磁感線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)的比較 特別提醒 1 在沒(méi)畫(huà)磁感線(xiàn)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(xiàn)描述的是疊加后的磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)分布情況 不能認(rèn)為該區(qū)域有多條磁感線(xiàn)相交 AB 解題指導(dǎo) 用磁感線(xiàn)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(xiàn)總是閉合的曲線(xiàn) 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(xiàn)是為了形象地描述磁場(chǎng)而假想的線(xiàn) 不是真實(shí)存在的 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向表示磁場(chǎng)的方向 磁感線(xiàn)的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 選項(xiàng)B正確 磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn) 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 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1 如圖所示表示蹄形磁鐵周?chē)拇鸥芯€(xiàn) 磁場(chǎng)中有a b兩點(diǎn) 下列說(shuō)法正確的是 A a b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等 Ba BbB a b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等 Ba BbC 蹄形磁鐵的磁感線(xiàn)起始于蹄形磁鐵的N極 終止于蹄形磁鐵的S極D a處沒(méi)有磁感線(xiàn) 所以磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B 解析 磁感線(xiàn)的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 由此可判A錯(cuò)B對(duì) 磁感線(xiàn)是閉合的曲線(xiàn) 在磁鐵外部是從N極到S極 內(nèi)部是從S極到N極 故C錯(cuò) 磁感線(xiàn)是為研究問(wèn)題方便而假想的線(xiàn) 實(shí)際并不存在 故D錯(cuò) 在用安培定則判斷通電直導(dǎo)線(xiàn)和通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)方向時(shí) 大拇指和四指的指向所代表的含義相同嗎 提示 不相同 在判定通電直導(dǎo)線(xiàn)磁感線(xiàn)的方向時(shí) 大拇指指向電流的方向 四指指向磁感線(xiàn)的方向 在判定通電螺線(xiàn)管磁感線(xiàn)的方向時(shí) 四指指向電流的環(huán)繞方向 大拇指指向螺線(xiàn)管內(nèi)部磁感線(xiàn)的方向 探究二幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)磁感線(xiàn)的分布特點(diǎn) 2 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(xiàn)電流時(shí) 四指所指的是導(dǎo)線(xiàn)之外磁場(chǎng)的方向 判定環(huán)形電流和通電螺線(xiàn)管時(shí)拇指的指向是線(xiàn)圈軸線(xiàn)上磁場(chǎng)的方向 2 環(huán)形電流相當(dāng)于小磁針 通電螺線(xiàn)管相當(dāng)于條形磁鐵 其外部的磁感線(xiàn)是由N極指向S極 內(nèi)部是由S極指向N極 BCD 解題指導(dǎo) 導(dǎo)線(xiàn)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極的指向即為磁場(chǎng)的方向判定解析 由右手螺旋定則可知 通電螺線(xiàn)管左端為N極 右端為S極 螺線(xiàn)管的內(nèi)部磁場(chǎng)由右指向左 外部由左到右 則有a磁針?lè)较蝈e(cuò)誤 b磁針?lè)较蛘_ 故A錯(cuò)誤 B正確 而對(duì)于U形螺線(xiàn)管左端相當(dāng)于S極 右端相當(dāng)于N極 故c磁針的方向正確 對(duì)于環(huán)形導(dǎo)線(xiàn) 左端相當(dāng)于S極 右端相當(dāng)于N極 因此d磁針?lè)较蛘_ 故D正確 故選BCD 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2 在下圖中 分別給出了導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)方向 請(qǐng)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的磁感線(xiàn) 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 如圖所示的磁場(chǎng)中與磁場(chǎng)垂直放置兩個(gè)面積相同的閉合線(xiàn)圈S1 左 S2 右 如何判斷穿過(guò)線(xiàn)圈S1 S2的磁通量大小呢 提示 根據(jù) BS判斷 由圖可知B1 B2 故 1 2 探究三對(duì)磁通量的理解 3 1 磁通量的計(jì)算 1 公式 BS 適用條件 勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感線(xiàn)與平面垂直 2 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中 若磁感線(xiàn)與平面不垂直 公式 BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線(xiàn)方向上的投影面積 如果磁場(chǎng)B不與我們研究的對(duì)象垂直 例如圖中的S 則有S Scos BScos 式中Scos 即為面積S在垂直于磁感線(xiàn)方向上的投影 我們稱(chēng)為 有效面積 2 磁通量的正負(fù) 1 磁通量是標(biāo)量 但有正負(fù) 當(dāng)磁感線(xiàn)從某一面上穿入時(shí) 磁通量為正值 穿出時(shí)即為負(fù)值 2 若磁感線(xiàn)沿相反方向穿過(guò)同一平面 且正向磁通量為 1 反向磁通量為 2 則穿過(guò)該平面的磁通量 1 2 3 磁通量的變化量 2 1 1 當(dāng)B不變 有效面積S變化時(shí) B S 2 當(dāng)B變化 S不變時(shí) B S 3 B和S同時(shí)變化 則 2 1 但 B S 特別提醒 1 穿過(guò)某一面積的磁通量是由穿過(guò)該面的磁感線(xiàn)條數(shù)的多少?zèng)Q定 與匝數(shù)無(wú)關(guān) 2 當(dāng)平面轉(zhuǎn)過(guò)180 時(shí) 磁通量的變化量的大小 2 1 2BS 而不是 0 C 解題指導(dǎo) 1 磁通量是標(biāo)量 但有正負(fù) 其正 負(fù)不代表方向 僅代表磁感線(xiàn)的穿入或穿出 2 磁通量的變化量 2 1 在具體的計(jì)算中 一定要注意 1及 2的正負(fù)問(wèn)題 解析 通電導(dǎo)線(xiàn)MN周?chē)拇艌?chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng) 靠近MN處的磁場(chǎng)強(qiáng)些 磁感線(xiàn)密一些 遠(yuǎn)離MN處的磁感線(xiàn)疏一些 當(dāng)線(xiàn)框在 位置時(shí) 穿過(guò)平面的磁通量為 當(dāng)線(xiàn)框平移到 位置時(shí) 磁通量為 則磁通量的變化量為 1 當(dāng)線(xiàn)框翻轉(zhuǎn)到 位置時(shí) 磁感線(xiàn)相當(dāng)于從 反面 穿過(guò)平面 則磁通量為 則磁通量的變化量是 2 所以 1 2 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3 多選 2017 四川遂寧射洪中學(xué)摸底 彼此絕緣 相互交叉的兩根通電直導(dǎo)線(xiàn)與閉合線(xiàn)圈共面 圖中穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量可能為零的是 解析 根據(jù)安培定則判定電流I1 I2在閉合線(xiàn)圈內(nèi)的磁場(chǎng)方向 可知選項(xiàng)A D中的磁通量可能為零 AD 素養(yǎng)提升 1 分清 因 和 果 在判定直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)的方向時(shí) 拇指指 原因 電流方向 四指指 結(jié)果 磁感線(xiàn)繞向 在判定環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向時(shí) 四指指 原因 電流繞向 拇指指 結(jié)果 環(huán)內(nèi)沿中心軸線(xiàn)的磁感線(xiàn)方向 即指N極 2 優(yōu)先采用整體法 一個(gè)任意形狀的電流 如三角形 矩形等 的磁場(chǎng) 從整體效果上可等效為環(huán)形電流的磁場(chǎng) 再根據(jù)安培定則確定磁場(chǎng)的方向 即磁感線(xiàn)的方向 安培定則的應(yīng)用技巧 3 若研究磁體與環(huán)形電流 通電螺線(xiàn)管的相互作用力 可根據(jù)安培定則將環(huán)形電流或通電螺線(xiàn)管等效成小磁針或條形磁鐵 如圖所示 然后根據(jù)磁極之間的相互作用規(guī)律進(jìn)行分析 解析 小磁針A的N極向右運(yùn)動(dòng) 故說(shuō)明螺線(xiàn)管左側(cè)為S極 右側(cè)為N極 電流從左側(cè)流入 則電源的左側(cè)為電源的正極 將整個(gè)線(xiàn)路等效為一個(gè)環(huán)形電流 其電流方向沿逆時(shí)針 由安培定則判斷出下方小磁針B處的磁場(chǎng)方向向外 小磁針B的N極指向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?左 垂直紙面向外