第十五章第一節(jié)磁場磁感線

1、第十五章第十五章 磁場磁場學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點、難點 目標(biāo)： 1.了解磁場的基本定義、磁現(xiàn)象、產(chǎn)生磁場的條件。 2.理解磁場的基本性質(zhì)。 3.知道什么是磁感線并且掌握幾種特殊的磁感線分布圖。 4.學(xué)會使用安培定則。 5.了解地磁場的分布及應(yīng)用。 重點： 1.磁場的定義、性質(zhì)、產(chǎn)生條件及實質(zhì)。 2.磁感線的分布規(guī)律。 3.安培定則。 難點： 安培定則的應(yīng)用生活中的磁與磁的應(yīng)用生活中的磁與磁的應(yīng)用（一）磁場（一）磁場 磁性：能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)。磁性：能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)。 磁體：具有磁性的物體叫磁體。磁體：具有磁性的物體叫磁體。 磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。

2、 磁體（鐵）只有磁體（鐵）只有 S S、 N N 極。極。 磁場：看不見、摸不著、客觀存在的一種特殊物質(zhì)磁場：看不見、摸不著、客觀存在的一種特殊物質(zhì)。 磁現(xiàn)象：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。磁現(xiàn)象：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。 【問題【問題1】 磁體之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢？磁體之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢？電荷之間的相互作用是通過電場傳遞的電荷之間的相互作用是通過電場傳遞的 電場電場電荷電荷Q1電荷電荷Q2 【類比】【類比】磁體之間的相互作用是通過磁場傳遞！磁體之間的相互作用是通過磁場傳遞！ 磁場磁場磁體磁體甲甲磁體磁體乙乙磁體的周圍的空間里產(chǎn)生磁場，磁場對處磁體的周圍

3、的空間里產(chǎn)生磁場，磁場對處在它里面的磁極有磁場力的作用。在它里面的磁極有磁場力的作用。 【問題【問題2】 是否只有磁體（鐵）周圍才存在磁場是否只有磁體（鐵）周圍才存在磁場?奧斯特實驗：奧斯特實驗：電流的磁效電流的磁效應(yīng)應(yīng)說明：電流也能產(chǎn)生磁場說明：電流也能產(chǎn)生磁場磁場磁場電流甲電流甲磁體磁體乙乙【問題【問題3】磁體與電流之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢？磁體與電流之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢？電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)奧斯特實驗奧斯特實驗丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)，是科學(xué)史上的重大發(fā)磁效應(yīng)，是科學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)現(xiàn)揭開了物理學(xué)史上的一個新紀(jì)揭開了物理學(xué)史上的一個

4、新紀(jì)元元奧斯特不只是一位著名的物理學(xué)奧斯特不只是一位著名的物理學(xué)家，還是一位優(yōu)秀的教師他的家，還是一位優(yōu)秀的教師他的講課有表演，有分析他非常重講課有表演，有分析他非常重視實驗，他說過視實驗，他說過“我不喜歡那種我不喜歡那種沒有實驗的枯燥的講課，因為歸沒有實驗的枯燥的講課，因為歸根到底，所有的科學(xué)進(jìn)展都是從根到底，所有的科學(xué)進(jìn)展都是從實驗開始的實驗開始的” ” 【問題【問題4】 電流能產(chǎn)生磁場，那么電流在磁場中又會怎樣電流能產(chǎn)生磁場，那么電流在磁場中又會怎樣?磁場對電流也磁場對電流也產(chǎn)生了作用，這種產(chǎn)生了作用，這種作用仍是通過磁體作用仍是通過磁體周圍的磁場實現(xiàn)周圍的磁場實現(xiàn)的的【問題【問題5】電

5、流和電流是否會有作用電流和電流是否會有作用?總結(jié)：總結(jié)：磁場磁場甲甲乙乙、磁體或電流在其周圍空間里產(chǎn)、磁體或電流在其周圍空間里產(chǎn)生磁場；生磁場；磁體磁體電流電流磁體磁體電流電流 、磁場的基本性質(zhì)是：磁場對、磁場的基本性質(zhì)是：磁場對處在它里面的磁極或電流有力的作用處在它里面的磁極或電流有力的作用、磁體之間、電流之間、磁體、磁體之間、電流之間、磁體與電流之間的相互作用都是通過磁場與電流之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的。發(fā)生的。（二）磁場的方向（二）磁場的方向 磁感線磁感線 1.磁場方向的規(guī)定磁場方向的規(guī)定 磁場的方向跟磁體的磁場的方向跟磁體的N N極在磁場中的受極在磁場中的受力方向相同（即磁針靜止

6、時極所指的方力方向相同（即磁針靜止時極所指的方向）向） 思考：如何形象的描述磁場的方向和強(qiáng)弱？如何形象的描述磁場的方向和強(qiáng)弱？ 答案：引入磁感線答案：引入磁感線 2.2.關(guān)于磁感線關(guān)于磁感線在磁場中畫出的一些有方向的曲線，在磁場中畫出的一些有方向的曲線，這些曲線上，每一點的切線方向都在該點這些曲線上，每一點的切線方向都在該點的磁場方向上的磁場方向上四點說明：四點說明：1.假想曲線假想曲線2.閉合曲線閉合曲線:磁鐵外部磁鐵外部:NS,內(nèi)部內(nèi)部:SN3.切線表方向切線表方向,疏密表強(qiáng)弱，密的地方磁場強(qiáng)。疏密表強(qiáng)弱，密的地方磁場強(qiáng)。4.空間場的唯一性空間場的唯一性,任何兩條磁感線不相交任何兩條磁感線

7、不相交3. 3. 磁感線的分布磁感線的分布（）、永磁體的磁感線的分布（）、永磁體的磁感線的分布（）、直線電流的磁感線的分布（）、直線電流的磁感線的分布 與電流方向的關(guān)系的判斷：用右手握住導(dǎo)線，讓伸與電流方向的關(guān)系的判斷：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)繞方向所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向（安培定則）（安培定則）磁感線的分布特征：以直線上各點為圓心的同心圓磁感線的分布特征：以直線上各點為圓心的同心圓“點”表示出來“叉”表示進(jìn)去I側(cè)視圖側(cè)視圖俯視圖（）、環(huán)形電流的磁感線的分布（）、環(huán)形電流的

8、磁感線的分布 與電流方向的關(guān)系的判斷：讓右手彎曲的四指所指與電流方向的關(guān)系的判斷：讓右手彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就的方向跟電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線的磁感線的方向是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線的磁感線的方向（安培定則）（安培定則）磁感線的分布特征：圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線磁感線的分布特征：圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線側(cè)視圖側(cè)視圖俯視圖俯視圖（）、通電螺線管的磁感線的分布（）、通電螺線管的磁感線的分布 與電流方向的關(guān)系的判斷：用右手與電流方向的關(guān)系的判斷：用右手握住握住螺線管，讓螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，大拇指所指彎曲的四指所

9、指的方向跟電流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向（安培定則）（安培定則）磁感線的分布特征：磁感線的分布特征：其外部的磁感線與條形磁體的磁感線相似，其外部的磁感線與條形磁體的磁感線相似，內(nèi)部的磁感線與螺線管的軸線平行內(nèi)部的磁感線與螺線管的軸線平行NSSNNNSS甲甲乙乙丙丙丁丁通電螺線管的四種情況通電螺線管的四種情況剖面圖（三）地磁場（三）地磁場地磁場的應(yīng)用：地磁場的應(yīng)用：（1）行軍、航海）行軍、航海（2）勘探）勘探（3）地球生命的）地球生命的“保護(hù)傘保護(hù)傘”有人認(rèn)為是由于地球內(nèi)部有人認(rèn)為是由于地球內(nèi)部電磁流體的運(yùn)動產(chǎn)生的，電磁流體的運(yùn)動產(chǎn)生的

10、，也有人認(rèn)為是由于地球帶也有人認(rèn)為是由于地球帶電且不停自轉(zhuǎn)引起的電且不停自轉(zhuǎn)引起的 地球在周圍空間產(chǎn)生的磁場稱為地磁場。地球在周圍空間產(chǎn)生的磁場稱為地磁場。（一）、磁場1、磁場：磁體和電流周圍存在的特殊物質(zhì)。2、基本特性：對放入其中的磁體、電流有力的作用。3、磁體和磁體間，磁體和電流間，電流和電流間的相互作用都通過磁場發(fā)生的。4、磁場方向：小磁針 N極受力方向，也就是小磁針靜止時N極的指向。小結(jié)小結(jié) 二、磁感線二、磁感線1 1、特點：、特點： (1)(1)為了形象地描述磁場而假想的曲線，實際并不存為了形象地描述磁場而假想的曲線，實際并不存在。在。 (2)(2)在磁體外部從在磁體外部從 N N極

11、出發(fā)指向極出發(fā)指向S S極，在磁體內(nèi)部極，在磁體內(nèi)部 從從 S S極出發(fā)指向極出發(fā)指向N N極，形成封閉的曲線。極，形成封閉的曲線。 (3)(3)磁感線上每一點的切線方向跟該點的磁場方向一磁感線上每一點的切線方向跟該點的磁場方向一致，即小磁針靜止時致，即小磁針靜止時N N極的指向。極的指向。 (4)(4)磁場強(qiáng)弱可用磁感線的疏密來描述。磁場強(qiáng)弱可用磁感線的疏密來描述。 (5)(5)任何兩條磁感線在空間不能相交。任何兩條磁感線在空間不能相交。 2 2、應(yīng)用：使用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流、通電、應(yīng)用：使用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的磁感線分布。螺線管的磁感線分布。典例共析典例

12、共析例例1：關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列敘述正確的是：關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列敘述正確的是（ ）A磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向，其每一磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向，其每一點的切線方向表示的就是該點的磁場方向。點的切線方向表示的就是該點的磁場方向。B磁極間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的。磁極間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的。C磁感線總是從磁體的磁感線總是從磁體的N極指向極指向S極。極。D磁感線就是磁場中碎鐵屑磁化后排列成的曲線。磁感線就是磁場中碎鐵屑磁化后排列成的曲線。AB 例例2：如圖所示，可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止不動時，：如圖所示，可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止不動時，靠近螺線管的是小磁針靠近螺線管的是小磁針_極，若將小磁針放到該極，若將小磁針