《《磁現(xiàn)象和磁場》(上課).ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《磁現(xiàn)象和磁場》(上課).ppt（47頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

3 1 磁現(xiàn)象和磁場 我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家 早在戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載 我國古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一 指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn) 在現(xiàn)代 磁現(xiàn)象與日常生活 科技密切相關(guān) 導(dǎo)入 電磁爐采用磁場感應(yīng)電流 又稱為渦流 的加熱原理 通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場 當(dāng)用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時(shí) 鍋具即切割交變磁感線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流 即渦流 渦流使鍋具鐵分子高速無規(guī)則運(yùn)動(dòng) 分子互相碰撞 摩擦而產(chǎn)生熱能使器具本身自行高速發(fā)熱 用來加熱和烹飪食物 上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵龍陽路站 東至上海浦東國際機(jī)場 列車加速到平穩(wěn)運(yùn)行之后 速度是430公里 小時(shí) 這個(gè)速度超過了F1賽事的最高時(shí)速 1 磁性 能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì) 2 磁體 具有磁性的物體叫磁體 3 磁極 磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極 小磁針靜止時(shí)指南的磁極叫做南極 又叫S極 指北的磁極叫做北極 又叫N極 4 磁極間的相互作用 同名磁極相斥 異名磁極相吸 5 變無磁性物體為有磁性物體叫磁化 變有磁性物體為無磁性物體叫退磁 一 磁現(xiàn)象 任何磁體都有兩個(gè)磁極 問題 1 電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象有何相似 1 電荷存在正負(fù) 磁體存在兩極 2 電荷間有力的作用 且同號電荷相斥 異號電荷相吸 磁體間同樣有力的作用 且同名磁極相斥 異名磁極相吸 問題 磁體之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢 問題 電荷之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢 電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的 磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的 電場和磁場一樣都是一種特殊物質(zhì) 二 磁場 磁體 磁體 磁場 1 磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì) 磁場和電場一樣都是一種客觀物質(zhì) 是客觀存在的 看不見摸不著 但是很多磁現(xiàn)象感知了它的存在 問題 是否只有磁鐵周圍才存在磁場 三 電流的磁效應(yīng) 奧斯特實(shí)驗(yàn) 奧斯特實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)裝置 2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 當(dāng)給導(dǎo)線通電時(shí) 與導(dǎo)線平行放置的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) 3 注意事項(xiàng) 導(dǎo)線應(yīng)沿南北方向水平放置 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 通電導(dǎo)體對磁體有力的作用 三 電流的磁效應(yīng) 1 磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì) 二 磁場 磁體 磁體 磁場 2 電流的磁效應(yīng) 電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場 磁鐵不是磁場的唯一來源 結(jié)論 磁體對通電導(dǎo)體有力的作用 問題 磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢 3 磁場與電流之間的相互作用 問題 磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢 磁體 電流 磁場 問題 電流與電流之間是否有力的作用 結(jié)論 同向電流相互吸引 結(jié)論 反向電流相互排斥 問題 電流和電流之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢 電流的磁效應(yīng) 電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場 電流 電流 磁場 磁場的基本性質(zhì) 磁場對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生力的作用 綜上所述 磁體周圍存在磁場 通電導(dǎo)體周圍也存在磁場 并且磁體與磁體之間 磁體與通電導(dǎo)體之間 以及通電導(dǎo)體之間的相互作用 都是通過磁場發(fā)生 四 磁場的方向 將一個(gè)小磁針放在磁場中某一點(diǎn) 小磁針靜止時(shí) 北極N所指的方向 就是該點(diǎn)的磁場方向 為了形象地描述磁場中各點(diǎn)的磁場方向和磁場的強(qiáng)弱引入磁感線 磁感線是在磁場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 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的強(qiáng)弱 3 磁感線不能相交或相切 5 磁感線上每一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場的方向 即是該點(diǎn)所放小磁針北極的指向 幾種常見磁場磁感線分布 外部從N到S 內(nèi)部從S到N形成閉合曲線 通電導(dǎo)線周圍也存在磁場 那么通電導(dǎo)線周圍的磁場和磁感線是如何分布的 它們遵循什么規(guī)律 安培定則 安培定則 用右手握住導(dǎo)線 讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致 彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向 側(cè)視圖 俯視圖 環(huán)形電流周圍磁感線 安培定則 讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致 伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向 側(cè)視圖 俯視圖 環(huán)形電流周圍磁感線 通電螺旋管周圍磁感線 等效 安培定則 用右手握住螺旋管 讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致 大拇指所指的方向就是螺旋管內(nèi)部磁感線的方向 大拇指指向螺旋管北極 四 地磁場 1 地球是一個(gè)巨大的磁體 2 地球周圍空間存在的磁場叫地磁場 3 地磁的北極在地理的南極附近 地磁的南極在地理的北極附近 但兩者并不完全重合 它們之間的夾角稱為磁偏角 4 磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是不同的 磁體為什么會(huì)有磁性 法國學(xué)者安培提出了著名的分子電流假說 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 4 安培分子電流假說 N S 利用安培的假說解釋一些磁現(xiàn)象 安培分子電流假說意義 1 成功的解釋了磁化現(xiàn)象和磁體消磁現(xiàn)象 2 安培分子電流假說揭示了電和磁的本質(zhì)聯(lián)系 3 安培的分子電流假說揭示了磁性的起源 認(rèn)識到磁體的磁場和電流的磁場一樣 都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的 磁感應(yīng)強(qiáng)度 1 描述磁場的強(qiáng)弱和方向的物理量 用符號 B 表示 是矢量 2 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位是特斯拉 簡稱特 符號T 3 磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場性質(zhì)的物理量 由磁場本身決定 不同磁場中 B的值不同 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與該處磁場的方向相同 即小磁針靜止時(shí)N極所指的方向 勻強(qiáng)磁場 磁場強(qiáng)弱 方向處處相同的磁場 磁感線分布特點(diǎn) 勻強(qiáng)磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線 常見的勻強(qiáng)磁場 1 相隔很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場 2 通電螺線管內(nèi)部的磁場 6 磁通量 定義 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場當(dāng)中 有一個(gè)與磁場方向垂直的平面S B和S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量 簡稱磁通 公式 BS 單位 韋伯簡稱韋符號 Wb1Wb 1T m2 適用條件 勻強(qiáng)磁場并且B與S垂直 磁通量 理解 由 BS 當(dāng)面積一定時(shí) B越大 穿過該面積的磁通量越大 所以可以理解為磁通量在數(shù)值上等于穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù) 即穿過某面的磁感線條數(shù)越多 磁通量越大 B與S垂直時(shí) BS 當(dāng)B與S不垂直時(shí) 需作出垂直于磁場方向的投影平面S 此時(shí) 為平面 傾斜 與垂直磁感線方向的平面的夾角 即為S在垂直于B方向的投影 即磁感線穿過的有效面積 當(dāng)B與S平行時(shí) 沒有磁感線穿過面積S 磁通量為零 總結(jié) 1 B是勻強(qiáng)磁場或可視為勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 2 公式只適用于S B 若S與B不垂直 則S為垂直與磁場方向的投影面積 當(dāng)磁場B S垂直 磁通量最大 BS 當(dāng)B S時(shí) 磁通量最小 0 當(dāng)磁場B與面積S不垂直 BS 1 是標(biāo)量 但有正負(fù) 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) 注意 2 過一個(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 3 由磁通量公式可得 表示垂直于磁場方向單位面積內(nèi)的磁通量也稱為磁通密度 所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B又叫做磁通密度 2 如圖所示 環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針a b c 閉合開關(guān)S后 三只小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是 A 全向里B 全向外C a向里 b c向外D a c向外 b向里 D 在圖中 已知磁場的方向 試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向 X 假設(shè)地球的磁場是由于地球帶某種電荷而又繞地軸自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的 你認(rèn)為地球帶有何種電荷 帶負(fù)電荷 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)磁場方向垂直 則穿過平面的磁通量為 若使框架繞OO 轉(zhuǎn)過60度角則穿過線框平面的磁通量為 若從初始位置轉(zhuǎn)過90度角 則穿過線框平面的磁通量為 O O BS 0 5BS 0 5 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(guān)系為 A 均向上 a bB 均向下 a b C 均向上 a bD 均向下 無法比較 A 2 鐵棒A能吸引小磁針 鐵棒B能排斥小磁針 若將鐵棒A靠近鐵棒B時(shí) 則 A A B一定互相吸引B A B一定互相排斥C A B間有可能無磁場力作用D A B間可能互相吸引 也可能互相排斥 D 3 下列關(guān)于磁場的說法中 正確的是A 磁場跟電場一樣 是人為假設(shè)的B 磁極或電流在自己周圍的空間會(huì)產(chǎn)生磁場C 指南針指南說明地球周圍有磁場D 磁極對磁極的作用 電流對電流的作用都是通過磁場發(fā)生的 BCD 4 下列說法中正確的是 A 磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極 任何磁體都有兩個(gè)磁極B 磁體與磁體間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的 而磁體與通電導(dǎo)體間以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用不是通過磁場發(fā)生的C 地球的周圍存在著磁場 地球是一個(gè)大磁體 地球的地理兩極與地磁兩極并不重合 其間有一個(gè)交角 這就是磁偏角 磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是相同的D 磁場是客觀存在的一種物質(zhì) AD 5 地球是一個(gè)大磁體 它的磁場分布情況與一個(gè)條形磁鐵的磁場分布情況相似 以下說法正確的是 A 地磁場的方向是沿地球上經(jīng)線方向的B 地磁場的方向是與地面平行的C 地磁場的方向是從北向南方向的D 在地磁南極上空 地磁場的方向是豎直向下的 D