《幾種常見的磁場》參考課件

第三章《磁場》第三節(jié)

《幾種常見的磁場》教學目標1．知道什么叫磁感線。2．知道幾種常見的磁場（條形、蹄形，直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管）及磁感線分布的情況3．會用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向。4．知道安培分子電流假說，并能解釋有關(guān)現(xiàn)象5．理解勻強磁場的概念，明確兩種情形的勻強磁場6．理解磁通量的概念并能進行有關(guān)計算復習回顧：1、為描述磁場的強弱和方向，我們引入了什么物理量？磁感應(yīng)強度B2、電場線可以形象的描述電場強度E的大小和方向，那么我們怎樣形象地描述磁感應(yīng)強度的大小和方向呢？一.磁感線

將一個小磁針放在磁場中某一點,小磁針靜止時,北極N所指的方向,就是該點的磁場方向.【問題】磁場中各點的磁場方向如何判定呢?

一.磁感線

如何形象地描述磁場中各點的磁場方向?

磁感線是在磁場中畫出一些有方向的曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致。ABC1、定義：外部從N到S，內(nèi)部從S到N形成閉合曲線2、幾種常見的磁場：1）條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場磁感線：條形磁鐵蹄形磁鐵直線電流，環(huán)形電流，通電螺線管的磁場磁感線分布有什么特點？它們遵循什么定則呢？安培定則除了磁鐵,直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管的周圍空間也能產(chǎn)生磁場左視圖Ｉ俯視圖2）直線電流的磁場的磁感線：安培定則（1）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.(右手螺旋定則)表示垂直于紙面向里表示垂直于紙面向外3）環(huán)形電流的磁場的磁感線安培定則(2):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)形導線軸線上磁感線的方向.4）通電螺線管的磁場的磁感線通電螺線管的磁場就是環(huán)形電流磁場的疊加.所以環(huán)形電流的安培定則也可以用來判定通電螺線管的磁場,這時,拇指所指的方向是螺線管內(nèi)部的磁場的方向.I3、磁感線的特點(1)磁感線是假想的，不是真實的(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弱(3)磁感線不能相交或相切(5)磁感線上每一點的切線方向即為該點的磁場的方向如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是（）A.向右飛行的正離子束B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負離子束D.向左飛行的負離子束BC

如圖所示，在三維直角坐標系中，若一束電子沿y軸正向運動，則由此產(chǎn)生的在z軸上A點和x軸上B點的磁場方向是（）A.A點磁場沿x軸正方向，B點磁場沿z軸負方向B.A點磁場沿x軸負方向，B點磁場沿z軸正方向C.A點磁場沿z軸正方向，B點磁場沿x軸負方向D.A點磁場沿x軸正方向，B點磁場沿z軸正方向A如圖，當電流通過線圈時，磁針A的N極指向哪里？磁針B的N極指向哪里？IA

B

磁針A的N極指向外磁針B的N極指向里

如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)，當這些小磁針靜止時,小磁針N極的指向是（）A．a(chǎn)、b、c均向左B．a(chǎn)、b、c均向右C．a(chǎn)向左，b向右，c向右D．a(chǎn)向右，b向左，c向右C磁體為什么會有磁性？法國學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,存在著一種電流-分子電流.分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當于兩個磁極NS4、安培分子電流假說NS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，認識到磁體的磁場和電流的磁場一樣，都是由運動的電荷產(chǎn)生的關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中正確的是（）A.磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁B.不管是磁體的磁場還是電流的磁場都起源于電荷的運動C.永久磁鐵的磁性不是由運動電荷產(chǎn)生的D.根據(jù)安培假說可知，磁體內(nèi)分子電流總是存在的，因此任何磁體都不會失去磁性B一根軟鐵棒在磁場中被磁化.是因為（）A．軟鐵棒中產(chǎn)生了分子電流B．軟鐵棒中分子電流取向變得雜亂無章C．軟鐵棒中分子電流消失了D．軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同D5、勻強磁場磁場強弱、方向處處相同的磁場磁感線分布特點:勻強磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線常見的勻強磁場:1.相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場2.通電螺線管內(nèi)部的磁場I3.相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場。在某一磁場中放了兩個小磁針,發(fā)現(xiàn)這兩個小磁針僅在磁場力的作用下成如圖所示的平行反向,則該磁場可能由下列哪些來產(chǎn)生（）A．條形磁鐵B．兩個靠得很近的異名磁極間存在的磁場C．通電直導線D．通電螺線管ACDA．一定通有由a到b的電流B．一定通有由b到a的電C．可能沒有電流流過D．可能通有由a到b的電流長直螺線管內(nèi)有一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針,靜止時如圖所示,則螺線管中（）CD實驗室有一舊的學生直流電源,輸出端的符號模糊不清,無法辨認正、負極,某同學設(shè)計了下面的判斷電源極性的方法:在桌面上放一個小磁針,在磁針東面放螺線管,如圖所示,閉合開關(guān)后,磁針指南的一端向東偏轉(zhuǎn),下列判斷中正確的是（）A．電源的A端是正極.在電源內(nèi)電流由A流向BB．電源的A端是正級.在電源內(nèi)電流由B流向AC．電源的B端是正極,在電源內(nèi)電流由A流向BD．電源的B端是正極,在電源內(nèi)電流由B流向AC

如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說法正確的是（）A.若將a接電源正極，b接負極，彈簧秤的示數(shù)將減小B.若將a接電源正極，b接負極，彈簧秤的示數(shù)將增大C.若將b接電源正極，a接負極，彈簧秤的示數(shù)將增大D.若將b接電源正極，a接負極，彈簧秤的示數(shù)將減小AC

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NSX·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，你認為地球帶有何種電荷？帶負電荷6、磁通量定義：在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場當中，有一個與磁場方向垂直的平面S，B和S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量公式:Φ＝BS單位：韋伯符號：Wb1Wb=1T·m2對公式的理解1.B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應(yīng)強度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磁場B⊥S垂直,磁通量最大Φ=BS當B∥S時,磁通量最小Φ=0當磁場B與面積S不垂直,Φ<BS面積S＝0.5m2的閉合金屬圓線圈處于磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場中，當磁場與環(huán)面垂直時，穿過環(huán)面的磁通量是_______；當金屬圓環(huán)轉(zhuǎn)過90°，環(huán)面與磁場平行時，穿過環(huán)面的磁通量是_______。0.2Wb0如圖，線圈平面與水平方向成θ角，磁感應(yīng)線豎直向下，設(shè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈面積為S，則Ф＝_________dθbcaBBScosθ4.磁通量的意義可以用磁感線形象的說明3.Φ是標量，但有方向，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5.過一個平面若有方向相反的兩個磁通量，這時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)對公式的理解如圖所示，兩個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Фa和Фb大小關(guān)系為（）A.均向上，Фa＞Фb

B.均向下，Фa＜ФbC.均向上，Фa＝Фb

D.均向下，無法比較A6.磁通量的變化磁通量變化ΔФ

＝Ф2－Ф1是某兩個時刻穿過某個平面S的磁通量之差，即ΔФ取決于末狀態(tài)的磁通量Ф2與初狀態(tài)磁通量Ф1的代數(shù)差磁通量的變化一般有三種形式

1、B不變，有效面積S變化

2、B變化，S不變

3、B和S同時變化如圖所示,一矩形線框,從.abcd位置移動到a′b′c′d′位置的過程中,關(guān)于穿過線框的磁通量情況下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動)（）A.一直增加B.一直減少C.先增加后減少D.先增加,再減少直到零,然后再增加,然后再減少adcba′b′d′c′D如圖所示，A為橡膠圓盤，其盤面豎直.B為緊貼A的毛皮.在靠近盤的中軸上有一個小磁針靜止于圖示位置.當沿圖中箭頭的方向轉(zhuǎn)動把手C時，小磁針將發(fā)生什么現(xiàn)象？小磁針的N極將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，N極向右，S極向左.如圖所示，兩根非?？拷一ハ啻怪钡拈L直導線，當通以如圖所示方向的電流時，電流所產(chǎn)生的磁場在導線所在平面內(nèi)的哪個區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里的（）A.區(qū)域IB.區(qū)域ⅡC.區(qū)域ⅢD.區(qū)域ⅣA鐵環(huán)上繞有絕緣的通電導線，電流方向如圖所示。則有鐵環(huán)中心O處的磁場方向為（）A．向下B．向上C．垂直紙面向里D．垂直紙面向外A如圖所示.在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導線，四根導線中電流I1=I3＞I2＞I4.要使0點處磁場增強，則應(yīng)切斷哪一根導線中的電流（）A．切斷I1

B．切斷I2

C．切斷I3

D．切斷I4I4I1I3I2OD某地地磁場的磁感應(yīng)強度的水平分量是3.0×l0-5T，豎直分量是4.0×10-5T，則地磁場磁感應(yīng)強度的大小為__________，方向為_______________________________，在水平面上，面積為5m2的范圍內(nèi)，地磁場的磁通量為____________Wb5.0×l0-5T與豎直方向成370斜向下(或斜向上)2.0×10-4如圖所示，套在條形磁鐵外的三個線圈，其面積S1＞S2=S3，且“3”線圈在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為Ф1、Ф2、Ф3則它們的大小關(guān)系是（）A、Ф1>Ф2>Ф3

B、