物理：3.3《幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)》PPT課件(新人教版 選修3-1)

1、第三章磁場(chǎng)第三節(jié)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)復(fù)習(xí)回顧：復(fù)習(xí)回顧：1 1、 為描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，我們引為描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，我們引入了什么物理量？入了什么物理量？磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B2 2、電場(chǎng)線可以形象的描述電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線可以形象的描述電場(chǎng)強(qiáng)度E E的的大小和方向，那么我們?cè)鯓有蜗蟮孛枋龃笮『头较?，那么我們?cè)鯓有蜗蟮孛枋龃鸥袘?yīng)強(qiáng)度的大小和方向呢？磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向呢？一一. . 磁感線磁感線 將一個(gè)小磁針?lè)旁诖艌?chǎng)中某一點(diǎn)將一個(gè)小磁針?lè)旁诖艌?chǎng)中某一點(diǎn), ,小磁針小磁針靜止靜止時(shí)時(shí), ,北極北極N N所指的方向所指的方向, ,就是就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向. . 【問(wèn)題】【問(wèn)題】磁場(chǎng)中

2、各點(diǎn)的磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向如何判定呢磁場(chǎng)方向如何判定呢? ? 一一. . 磁感線磁感線 如何如何形象地描述形象地描述磁場(chǎng)磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向? ? 磁感線是在磁場(chǎng)中畫出一些磁感線是在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線有方向的曲線, ,使曲線上每一點(diǎn)的切線使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。ABC1 1、定義：、定義：在兩極附近，在兩極附近，磁場(chǎng)磁場(chǎng)較強(qiáng)，較強(qiáng)，磁磁感線感線較密。較密。外部從外部從N N到到S S，內(nèi)部從，內(nèi)部從S S到到N N形成形成閉合閉合曲線曲線2 2、幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)：、幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)：1 1）條形磁鐵和蹄形磁

3、鐵的磁場(chǎng)磁感線：）條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)磁感線：條形磁鐵條形磁鐵蹄形磁鐵蹄形磁鐵直線電流，環(huán)形電流，通電螺線直線電流，環(huán)形電流，通電螺線管的磁場(chǎng)磁感線分布有什么特點(diǎn)？管的磁場(chǎng)磁感線分布有什么特點(diǎn)？它們遵循什么定則呢？它們遵循什么定則呢？安培定則安培定則除了磁鐵除了磁鐵, ,直線電流、環(huán)形電流、直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的周圍空間也能產(chǎn)生磁場(chǎng)通電螺線管的周圍空間也能產(chǎn)生磁場(chǎng)左視圖左視圖2 2）直線電流的磁場(chǎng)的磁感線）直線電流的磁場(chǎng)的磁感線：安培定則安培定則(1):(1):右手握住導(dǎo)線右手握住導(dǎo)線, ,讓伸直的拇指讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致所指的方向與電流方向一致, ,彎曲的四指所

4、指的彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向方向就是磁感線環(huán)繞的方向.(.(右手螺旋定則右手螺旋定則) )俯視圖俯視圖表示垂直于紙面向里表示垂直于紙面向外直線電流直線電流 直線電流的磁場(chǎng)的立體、頂視、底視、直線電流的磁場(chǎng)的立體、頂視、底視、正視圖正視圖3 3）環(huán)形電流的磁場(chǎng)的磁感線）環(huán)形電流的磁場(chǎng)的磁感線安培定則安培定則(2):(2):讓讓右手彎曲的四指與環(huán)右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致形電流的方向一致, ,伸直的拇指所指的方伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向. .4 4）通電螺線管的磁場(chǎng)的磁感線）通電螺線管的磁場(chǎng)的磁感線通電螺線管的磁場(chǎng)就是

5、環(huán)形電流磁場(chǎng)的疊加通電螺線管的磁場(chǎng)就是環(huán)形電流磁場(chǎng)的疊加. .所以環(huán)形電流的安培定則也可以用來(lái)判定通電螺所以環(huán)形電流的安培定則也可以用來(lái)判定通電螺線管的磁場(chǎng)線管的磁場(chǎng), ,這時(shí)這時(shí), ,拇指所指的方向是螺線管拇指所指的方向是螺線管內(nèi)部?jī)?nèi)部的磁場(chǎng)的方向的磁場(chǎng)的方向. .I I等效等效3 3、磁感線的特點(diǎn)、磁感線的特點(diǎn) (1)(1)磁感線是假想的，不是真實(shí)的磁感線是假想的，不是真實(shí)的(2)(2)磁感線是閉合曲線。磁感線是閉合曲線。在磁體的外部磁感線由在磁體的外部磁感線由N N極發(fā)出，回到極發(fā)出，回到S S極。在磁體的內(nèi)部磁感線則由極。在磁體的內(nèi)部磁感線則由S S極指極指向向N N極極 (4)(4)

6、磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱(3)(3)磁感線不能相交或相切磁感線不能相交或相切(5)(5)磁感線上每一點(diǎn)的切線方向即為該磁感線上每一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向如圖所示，一束帶電粒子沿水平方如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過(guò)小磁針的上方，并與磁針指向平向飛過(guò)小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的行，能使小磁針的N N極轉(zhuǎn)向讀者，那么極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是（這束帶電粒子可能是（ ）A.A.向右飛行的正離子束向右飛行的正離子束 B.B.向左飛行的正離子束向左飛行的正離子束C.C.向右飛行的負(fù)離子束向右飛行的負(fù)離子束D.D.向左飛行的負(fù)

7、離子束向左飛行的負(fù)離子束 如圖所示，在三維直角坐標(biāo)系中，若一束電如圖所示，在三維直角坐標(biāo)系中，若一束電子沿子沿y y軸正向運(yùn)動(dòng)，則由此產(chǎn)生的在軸正向運(yùn)動(dòng)，則由此產(chǎn)生的在z z軸上軸上A A點(diǎn)和點(diǎn)和x x軸上軸上B B點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是（點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是（ ）A.A.A A點(diǎn)磁場(chǎng)沿點(diǎn)磁場(chǎng)沿x x軸正方向，軸正方向，B B點(diǎn)磁場(chǎng)沿點(diǎn)磁場(chǎng)沿z z軸負(fù)方向軸負(fù)方向B.B.A A點(diǎn)磁場(chǎng)沿點(diǎn)磁場(chǎng)沿x x軸負(fù)方向，軸負(fù)方向，B B點(diǎn)磁場(chǎng)沿點(diǎn)磁場(chǎng)沿z z軸正方向軸正方向C.C.A A點(diǎn)磁場(chǎng)沿點(diǎn)磁場(chǎng)沿z z軸正方向，軸正方向，B B點(diǎn)磁場(chǎng)沿點(diǎn)磁場(chǎng)沿x x軸負(fù)方向軸負(fù)方向D.D.A A點(diǎn)磁場(chǎng)沿點(diǎn)磁場(chǎng)沿x x軸正方向，軸

8、正方向，B B點(diǎn)磁場(chǎng)沿點(diǎn)磁場(chǎng)沿z z軸正方向軸正方向I IAB 如圖所示,a、b、c三枚小磁針?lè)謩e在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè),當(dāng)這些小磁針靜止時(shí),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NS4 4、安培分子電流假說(shuō)、安培分子電流假說(shuō)NS安培分子電流假說(shuō)意義安培分子電流假說(shuō)意義1.1.成功的解釋了磁化現(xiàn)象和磁體消磁現(xiàn)成功的解釋了磁化現(xiàn)象和磁體消磁現(xiàn)象象2.2.安培分子電流假說(shuō)揭示了電和磁的本安培分子電流假說(shuō)揭示了電和磁的本質(zhì)聯(lián)系質(zhì)聯(lián)系3.3.安培的分子電流假說(shuō)揭示了磁性的起安培的分子電流假說(shuō)揭示了磁性的起源

9、，認(rèn)識(shí)到磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一源，認(rèn)識(shí)到磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的樣，都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的 一根軟鐵棒在磁場(chǎng)中被磁化一根軟鐵棒在磁場(chǎng)中被磁化. .是因?yàn)槭且驗(yàn)? )( )A A軟鐵棒中產(chǎn)生了分子電流軟鐵棒中產(chǎn)生了分子電流B B軟鐵棒中分子電流取向變得雜亂無(wú)軟鐵棒中分子電流取向變得雜亂無(wú)章章C C軟鐵棒中分子電流消失了軟鐵棒中分子電流消失了D D軟鐵棒中分子電流取向變得大致相軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同同5 5、勻強(qiáng)磁場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)磁感線分布特點(diǎn)磁感線分布特點(diǎn): :勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些間隔相同的平行直線勻強(qiáng)磁

10、場(chǎng)的磁感線是一些間隔相同的平行直線常見(jiàn)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)常見(jiàn)的勻強(qiáng)磁場(chǎng): :1.1.相隔很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁相隔很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)場(chǎng)2.2.通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)I I3.3.相隔一定距離的兩個(gè)平行放置的線圈相隔一定距離的兩個(gè)平行放置的線圈通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)。通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)。在某一磁場(chǎng)中放了兩個(gè)小磁針在某一磁場(chǎng)中放了兩個(gè)小磁針, ,發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)小磁針僅在磁場(chǎng)力的作用下成如圖所示的小磁針僅在磁場(chǎng)力的作用下成如圖所示的平行反向平行反向, ,則該磁場(chǎng)可能由下列哪些來(lái)產(chǎn)生則該磁場(chǎng)可能由下列哪些來(lái)產(chǎn)生 ( ) ( ) A A條形磁鐵條形磁鐵 B B兩個(gè)靠

11、得很近的異名磁極間存在的磁場(chǎng)兩個(gè)靠得很近的異名磁極間存在的磁場(chǎng)C C通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線D D通電螺線管通電螺線管A A一定通有由一定通有由a a到到b b的電流的電流B B一定通有由一定通有由b b到到a a的電的電C C可能沒(méi)有電流流過(guò)可能沒(méi)有電流流過(guò)D D可能通有由可能通有由a a到到b b的電流的電流 長(zhǎng)直螺線管內(nèi)有一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)長(zhǎng)直螺線管內(nèi)有一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針的小磁針, ,靜止時(shí)如圖所示靜止時(shí)如圖所示, ,則螺線管則螺線管中中( )( )實(shí)驗(yàn)室有一舊的學(xué)生直流電源實(shí)驗(yàn)室有一舊的學(xué)生直流電源, ,輸出端的符號(hào)輸出端的符號(hào) 模糊不清模糊不清, ,無(wú)法辨認(rèn)正、負(fù)極無(wú)法辨認(rèn)正、負(fù)極, ,

12、某同學(xué)設(shè)計(jì)了某同學(xué)設(shè)計(jì)了下面的判斷電源極性的方法下面的判斷電源極性的方法: :在桌在桌面上放一個(gè)小磁針面上放一個(gè)小磁針, ,在磁針東面放在磁針東面放螺線管螺線管, ,如圖所示如圖所示, ,閉合開(kāi)關(guān)后閉合開(kāi)關(guān)后, ,磁針指南的一端向東偏轉(zhuǎn)磁針指南的一端向東偏轉(zhuǎn), ,下列下列判斷中正確的是判斷中正確的是 （ ）A A電源的電源的A A端是正極端是正極. .在電源內(nèi)電流由在電源內(nèi)電流由A A流向流向B BB B電源的電源的A A端是正級(jí)端是正級(jí). .在電源內(nèi)電流由在電源內(nèi)電流由B B流向流向A AC C電源的電源的B B端是正極端是正極, ,在電源內(nèi)電流由在電源內(nèi)電流由A A流向流向B BD D電源

13、的電源的B B端是正極端是正極, ,在電源內(nèi)電流由在電源內(nèi)電流由B B流向流向A A 如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中條形磁棒條形磁棒N N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（下列說(shuō)法正確的是（ ）A.A.若將若將a a接電源正極，接電源正極，b b接負(fù)極，接負(fù)極， 彈簧秤的示數(shù)將減小彈簧秤的示數(shù)將減小B.B.若將若將a a接電源正極，接電源正極，b b接負(fù)極，接負(fù)極， 彈簧秤的示數(shù)將增大彈簧秤的示數(shù)將增大C.C.若將若將b b接電源正極，接電源正極，a a接負(fù)極，接負(fù)極， 彈簧秤的示數(shù)將增大彈簧秤的示數(shù)將增

14、大D.D.若將若將b b接電源正極，接電源正極，a a接負(fù)極，接負(fù)極， 彈簧秤的示數(shù)將減小彈簧秤的示數(shù)將減小 在圖中，已知磁場(chǎng)的方向，試畫出在圖中，已知磁場(chǎng)的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場(chǎng)的電流方向產(chǎn)生相應(yīng)磁場(chǎng)的電流方向NSX6 6、磁通量、磁通量定義：定義： 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁的勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向場(chǎng)當(dāng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直垂直的的平面平面S S，B B和和S S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量積的磁通量公式公式: :BSBS單位：韋伯符號(hào)：?jiǎn)挝唬喉f伯符號(hào)：Wb Wb 1Wb=1Tm1Wb=1Tm2 2對(duì)公式的理解對(duì)公式的理解1.B1.B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度2.2.公式只適用于公式只適用于SBSB，若，若S S與與B B不垂直，則不垂直，則S S為垂直與磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪迸c磁場(chǎng)方向的投影面積的投影面積當(dāng)磁場(chǎng)當(dāng)磁場(chǎng)BSBS垂直垂直, ,磁通量最大磁通量最大=BS=BS當(dāng)當(dāng)BSBS時(shí)時(shí), ,磁通量最小磁通量最小=0=0當(dāng)磁場(chǎng)當(dāng)磁場(chǎng)B B與面積與面積S S不垂直不垂直, , BS 2 2 3 3 B B、 1 1 2 2= =3 3 C C、 1 1 2 2 3 3 D D、 1 1 2 2= =3 3如圖所示如圖所示, ,框架面積為框架面積為S,S,框架平