高中物理 3.3 幾種常見的磁場(chǎng)課件 新人教版選修31.ppt

第三章磁場(chǎng) 第三講幾種常見的磁場(chǎng) 目標(biāo)定位 幾種常見的磁場(chǎng) 一 磁感線 切線磁感線 想一想 實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑來(lái)模擬磁感線的形狀 是否說明磁感線真實(shí)存在 答 磁感線并不真實(shí)存在 細(xì)鐵屑在磁場(chǎng)里被磁化成 小磁針 受震動(dòng)后會(huì)有規(guī)則排列 能顯示磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 無(wú)數(shù)個(gè)細(xì)鐵屑連接在一起 好像磁感線顯現(xiàn)出來(lái)一樣 二 幾種常見的磁場(chǎng) 1 直線電流的磁場(chǎng) 安培定則右拇指電流方向磁感線環(huán)繞的方向右手螺旋定則 2 環(huán)形電流的磁場(chǎng) 右手環(huán)形電流拇指軸線 3 通電螺線管的磁場(chǎng) 環(huán)形電流疊加內(nèi)部條形磁鐵北極 想一想 如果把一個(gè)小磁針放入通電螺線管的內(nèi)部 靜止時(shí)小磁針的n極將指向螺線管的哪一極呢 答 小磁針的n極指向通電螺線管的n極 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 幾種常見的磁場(chǎng) 三 安培分子電流假說 安培環(huán)形分子電流磁體磁極 想一想 沒有磁性的鐵棒在受到外界磁場(chǎng)作用時(shí) 兩端對(duì)外界顯示出較強(qiáng)的磁作用 形成了磁極 這怎么解釋呢 答 鐵棒在未被磁化時(shí) 內(nèi)部分子電流的取向是雜亂無(wú)章的 它們的磁場(chǎng)互相抵消 對(duì)外不顯磁性 當(dāng)鐵棒受到外界磁場(chǎng)作用時(shí) 分子電流的取向變得大致相同 兩端對(duì)外界顯示出較強(qiáng)的磁作用 形成磁極 這實(shí)際上就是磁化現(xiàn)象 四 勻強(qiáng)磁場(chǎng) 1 大小 方向2 平行直線 五 磁通量 1 垂直磁通量磁通2 bs磁通密度 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 幾種常見的磁場(chǎng) 一 對(duì)磁感線的深化理解 磁感線和電場(chǎng)線的比較 相同點(diǎn) 都是為了形象地描述場(chǎng) 而假想的曲線 都是疏密程度表示場(chǎng)的大小 切線方向表示場(chǎng)的方向 都不能相交 不同點(diǎn) 電場(chǎng)線起于正電荷 終止于負(fù)電荷 不閉合 但磁感線是閉合曲線 課堂講義 幾種常見的磁場(chǎng) 條形磁鐵內(nèi)部磁感線從s極到n極 外部從n極到s極 磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而假設(shè)的一組有方向的閉合的曲線 實(shí)際上并不存在 疊加區(qū)域合磁場(chǎng)的方向具有唯一性 b 借題發(fā)揮磁場(chǎng) 電場(chǎng)是一種客觀存在的特殊物質(zhì) 磁感線 電場(chǎng)線雖是假想的曲線 但可形象地描述磁場(chǎng) 電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向 應(yīng)注意兩者的區(qū)別與關(guān)系 課堂講義 幾種常見的磁場(chǎng) 例1 關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述 下列說法中正確的是 a 磁感線總是從磁鐵的n極出發(fā) 到s極終止的b 磁感線可以形象地描述各磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向 它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致c 磁感線可以用細(xì)鐵屑來(lái)顯示 因而是真實(shí)存在的d 兩個(gè)磁場(chǎng)的的疊加區(qū)域 磁感線可能相交 二 幾種常見的磁場(chǎng)分布 1 常見永磁體的磁場(chǎng) 如圖3 3 2所示 2 三種常見的電流的磁場(chǎng) 課堂講義 幾種常見的磁場(chǎng) 例2 如圖3 3 8所示 分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場(chǎng)中某處小磁針靜止時(shí)n極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 課堂講義 幾種常見的磁場(chǎng) 三 磁通量的理解 1 磁通量的計(jì)算 1 公式 bs 適用條件 勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感線與平面垂直 2 當(dāng)平面與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí) 穿過平面的磁通量可用平面在垂直于磁場(chǎng)b的方向的投影面積進(jìn)行計(jì)算 即 bs 2 物理意義 穿過某一平面的磁感線條數(shù) 若磁感線沿相反方向穿過同一平面 則磁通量等于穿過平面的磁感線的凈條數(shù) 磁通量的代數(shù)和 溫馨提示 磁通量的正 負(fù)既不表示大小 也不表示方向 它表示磁通量從某個(gè)面穿入還是穿出 若規(guī)定穿入為正 則穿出為負(fù) 反之亦然 課堂講義 幾種常見的磁場(chǎng) 例3 如圖3所示 線圈平面與水平方向夾角 60 磁感線豎直向下 線圈平面面積s 0 4m2 勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度b 0 6t 則穿過線圈的磁通量 為多少 方法一 把s投影到與b垂直的方向 則 b scos 0 6 0 4 cos60 wb 0 12wb 方法二 把b分解為平行于線圈平面的分量b 和垂直于線圈平面的分量b b 不穿過線圈 且b bcos 則 b s bcos s 0 6 0 4 cos60 wb 0 12wb 找準(zhǔn)投影面積和有效磁感應(yīng)強(qiáng)度是解題關(guān)鍵 課堂講義 幾種常見的磁場(chǎng) 四 安培分子電流假說的應(yīng)用及意義 1 安培分子電流假說 安培認(rèn)為 物質(zhì)微粒內(nèi)的分子電流使它們相當(dāng)于一個(gè)個(gè)的小磁體 如圖 2 當(dāng)鐵棒中分子電流的取向大致相同時(shí) 鐵棒對(duì)外顯磁性 如圖甲 當(dāng)鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無(wú)章時(shí) 鐵棒對(duì)外不顯磁性 如圖3乙 所以磁體在高溫或受到猛烈撞擊時(shí) 將會(huì)退磁 3 安培分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì) 一切磁現(xiàn)象都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 課堂講義 幾種常見的磁場(chǎng) 甲 乙 在安培生活的年代這是無(wú)法做到的 根據(jù)環(huán)形電流的磁性與磁鐵相似提出的 不是憑空亂說 c 課堂講義 幾種常見的磁場(chǎng) 例4 2014 衡水高二檢測(cè) 關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì) 安培提出了分子電流假說 他提出此假說的背景是 a 安培通過精密儀器觀察到分子電流b 安培根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論 進(jìn)行嚴(yán)格推理得出的結(jié)論c 安培根據(jù)環(huán)形電流的磁性與磁鐵相似提出的一種假說d 安培憑空想出來(lái)的 1 下圖表示磁場(chǎng)的磁感線 依圖分析磁場(chǎng)中a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大的是 磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 ac 對(duì)磁感線的理解 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 幾種常見的磁場(chǎng) bd 安培定則的理解和應(yīng)用 對(duì)磁通量的理