13.1磁場磁感線課件高二上學期物理人教版

第十三章第1節(jié)

磁場

磁感線2024.8.19高二物理組素養(yǎng)目標1、知道奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)電與磁的聯(lián)系；2、類比電場建立磁場的概念；3、掌握幾種常見磁場的磁感線分布；4、會用安培定則判斷電流的磁場方向。我國春秋戰(zhàn)國時期的一些著作已有關(guān)于磁石的記載和描述。東漢學者王充在《論衡》一書中描述的“司南”,被公認為最早的磁性指南工具。指南針是我國古代四大發(fā)明之一。12世紀初，我國已將指南針用于航海，宋俑持羅盤者就記錄了這個科技史實。問題？

你是否感受到，凡是用到電的地方，幾乎都有磁現(xiàn)象相伴隨？你知道電和磁有怎樣的聯(lián)系嗎？電和磁的聯(lián)系新知探究一

磁懸浮列車是當前可實現(xiàn)的速度最快的地面交通工具，時速可達620km/h。磁懸浮列車在運行時，懸浮在距離軌道約1cm處，創(chuàng)造了近乎“零高度”的奇跡。

那么磁懸浮列車的基本工作原理是什么呢?同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。電和磁有很多相似的特征：磁體總存在著兩個磁極，同樣存在著兩種電荷。同名磁極或同種電荷相互排斥，異名磁極或異種電荷相互吸引。這種相似性是否意味著電和磁之間有某種聯(lián)系呢？庫侖安培托馬斯·楊電和磁沒啥關(guān)系

丹麥科學家奧斯特堅信電和磁存在某種聯(lián)系。由于受觀念的局限，奧斯特做實驗時，總是把磁針放在導線的延長線上，實驗都以失敗告終。

1820年4月，在一次講課中，他偶然的把一根導線放在一個指南針的上方，通電時，磁針轉(zhuǎn)動了。

同年7月宣布發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應——首次發(fā)現(xiàn)了電和磁的聯(lián)系。磁場新知探究二

奧斯特實驗之后，安培等人又做了很多實驗研究。他們發(fā)現(xiàn)，不僅通電導線對磁體有作用力，磁體對通電導線也有作用力。思考：甲圖中小磁針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)？乙圖中的通電導線為什么會動起來？丙圖能說明什么？圖甲圖乙圖丙這些作用力的產(chǎn)生都沒有直接接觸。這些相互作用是如何發(fā)生的？

正像電荷間相互作用通過電場發(fā)生，磁體和磁體之間，磁體和通電導體之間，以及通電導體和通電導體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的。1.磁場：磁體或電流周圍周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。2.基本性質(zhì)：對放入其中的磁體或電流會產(chǎn)生力的作用。這種看不見摸不著的物質(zhì)，我們?nèi)绾涡蜗蟮拿枋瞿?？類比電場磁感線新知探究三

可自由轉(zhuǎn)動的小磁針有兩個磁極，它在磁場中靜止后就會顯示出這一點的磁場對小磁針N極和S極的作用力的方向。物理學中規(guī)定：可自由轉(zhuǎn)動的小磁針，靜止時N極所指的方向

為該點磁場的方向。我們用電場線形象地描述電場，在磁場中，可以用磁感線來想象地描述磁場。在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁場的方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線。1.磁感線是假想的曲線；2.磁場中的任何一條磁感線都是閉合曲線，磁體外部由N極到S極，內(nèi)部由S極到N極；4.磁感線的疏密表示磁場的強弱；3.磁感線不相交、不相切、不中斷；5.磁感線上每一點的切線方向即為該點的磁場的方向。磁感線特點“無源無匯”常見永磁體的磁場分布地球是一個巨大的磁體類似于條形磁鐵地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近。地磁場的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，與地表面并不平行。在赤道平面上方向水平。磁鐵和電流都能產(chǎn)生磁場，電流產(chǎn)生磁場是什么樣的呢？拓展安培定則新知探究四直線電流的磁感線是一圈圈的同心圓，這些同心圓都在跟導線垂直的平面上。實驗表明，改變電流的方向，各點的磁場方向都變成相反的方向。直線電流的磁場安培定則：用右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。（也叫右手螺旋定則）環(huán)形電流的磁感線內(nèi)部磁場比環(huán)外強,磁感線越向外越稀疏安培定則的另一種形式：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁場的方向。通電螺線管可以看作許多匝環(huán)形電流串聯(lián)而成，因此，通電螺線管的磁場是這些環(huán)形電流磁場的疊加，所以可以利用環(huán)形電流的安培定則判斷通電螺線管的磁場。類似于條形磁鐵。立體圖橫截面圖縱截面圖通電螺線管的磁場安培分子電流假說拓展1.分子電流假說：任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個分子都成為一個微小的磁體。2.安培分子電流假說對一些磁現(xiàn)象的解釋：未被磁化的鐵棒磁化后的鐵棒B3.安培分子電流假說意義安培分子電流假說揭示了電和磁的本質(zhì)聯(lián)系，揭示了磁場