物理魯科版（2019）必修第三冊 5.1磁場及其描述課件

第5章初識(shí)電磁場與電磁波

第1節(jié)磁場及其描述1.了解磁場的概念，知道磁場的基本特性。2.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，知道磁感線的特點(diǎn)和作用.3.熟悉幾種電流周圍磁感線的形狀，熟練運(yùn)用安培定則判斷有關(guān)問題4.了解磁的應(yīng)用及意義【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)體系一、磁場(1)定義：一種看不見、摸不著、存在于電流或磁體周圍的______，它傳遞著____________．(2)磁體與磁體之間，磁體與通電導(dǎo)體之間，通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，都是通過______發(fā)生作用的．(3)基本性質(zhì)：對放入其中的磁極或電流產(chǎn)生__________．新課學(xué)習(xí)物質(zhì)磁相互作用磁場力的作用二、地球的磁場1．地磁場：地球本身是一個(gè)大磁體，它的N極位于地理______附近，S極位于地理______附近．2．磁偏角：地磁場的兩極與地理的兩極并不重合．因此水平放在地面上的可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針的指向與________方向之間有一個(gè)夾角，這個(gè)夾角叫磁偏角．3．地磁場被稱為地球生命的“________”．南極北極正南北保護(hù)傘4．磁場和電場的區(qū)別三、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．物理意義：描述磁場的______及______的物理量．2．大?。海?）穿過垂直于磁感線的__________的磁感線條數(shù)等于該處的____________．在國際單位制中的單位是：________，簡稱特，國際符號：____，1T＝1N/(A?m)．（2）比值定義：3．方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是一個(gè)既有大小又有方向的物理量，是______，磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是該點(diǎn)的______方向，也就是放在該點(diǎn)的小磁針____極的受力方向．強(qiáng)弱方向單位面積磁感應(yīng)強(qiáng)度特斯拉T矢量磁場N4．勻強(qiáng)磁場(1)在磁場的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，如果各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度______和_____都相同，這個(gè)區(qū)域的磁場叫做勻強(qiáng)磁場．(2)磁感線分布特點(diǎn)：一組平行且______的直線5．磁場的疊加原理如果有幾個(gè)磁場同時(shí)存在，它們的磁場就互相疊加，這時(shí)某點(diǎn)的___________就等于各個(gè)磁場在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的________．大小方向等距磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量和5．磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度的比較ABC四、磁感線描繪磁場1、定義：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(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。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：條形磁鐵蹄形磁鐵左視圖Ｉ（2）直線電流的磁場的磁感線：安培定則(一):用右手握住導(dǎo)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)俯視圖表示垂直于紙面向里表示垂直于紙面向外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(dǎo)線軸線上磁感線的方向。(3）環(huán)形電流的磁場的磁感線安培定則(二):（4）通電螺線管的磁場的磁感線I問題1：通電螺線管外部的磁場和什么相似？問題2：通電螺線管內(nèi)部的磁場如何？問題3：通電螺線管的磁感線方向和什么因素有關(guān)系？問題4：如何判斷通電螺線管的極性？（4）通電螺線管的磁場的磁感線安培定則(右手螺旋定則)：用右手握住螺線管，讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致，則大拇指所指的方向就是螺線管的北極(螺線管內(nèi)部磁感線的方向)I3、磁感線的特點(diǎn)(1)磁感線是假想的，不是真實(shí)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(3)磁感線不能相交或相切(4)磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱(5)磁感線上每一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場的方向五、磁效應(yīng)產(chǎn)生的秘密、磁的應(yīng)用1.法國學(xué)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(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極，這就是分子電流假說。NSNS2、利用安培的假說解釋一些磁現(xiàn)象3、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磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。(3)安培的分子電流假說揭示了磁性的起源，認(rèn)識(shí)到磁體的磁場和電流的磁場一樣，都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的。4．指南針：司南是世界上最早的指南工具．在司南的基礎(chǔ)上人們進(jìn)行創(chuàng)新，又先后制成了一些新的指南工具，如______、______等．5．利用磁可以記憶_____、_____和數(shù)據(jù)等信息，隨著技術(shù)的發(fā)展，人們所熟知的磁記錄從磁帶到磁鼓、磁盤、記憶棒、磁卡等．6．磁懸浮列車主要有兩種形式：____________式懸浮和________式懸?。改萧~

指南針

聲音

圖像

常規(guī)磁鐵吸引超導(dǎo)排斥

例題分析例1.下列關(guān)于磁場的說法中正確的是()A．磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B．磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C．磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的D．磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時(shí)才產(chǎn)生[解析]磁體或電流周圍存在磁場，能夠傳遞磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間的相互作用，C、D錯(cuò)；磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁極或電流能產(chǎn)生力的作用，它的存在是不以人的主觀思想而改變的，是一種客觀存在的物質(zhì)，B錯(cuò)；磁場和電場都是物質(zhì)的存在形式，都具有物質(zhì)的屬性，A對．[答案]A例2、《新民晚報(bào)》曾報(bào)道一則消息：上海雨點(diǎn)鴿從內(nèi)蒙古放飛后，歷經(jīng)20余天，返回上海區(qū)鴿巢．信鴿的遠(yuǎn)距離辨認(rèn)方向的本領(lǐng)實(shí)在令人稱奇，那么信鴿究竟靠什么辨別方向呢？科學(xué)家們曾做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把幾百只信鴿分成兩組，在一組信鴿的翅膀下各縛一塊小磁鐵，而在另一組信鴿的翅膀下各縛一塊大小相同的銅塊，然后把它們帶到離鴿舍一定距離的地方放飛，結(jié)果絕大部分縛銅塊的信鴿飛回鴿舍，而縛小磁鐵的信鴿全部飛散了．科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)表明了()A．信鴿對地形地貌的記憶力極強(qiáng)B．信鴿能發(fā)射并接收某種超聲波C．信鴿能發(fā)射并接收某種次聲波D．信鴿體內(nèi)有某種磁性物質(zhì)，它能借助地磁場辨別方向[解析]科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)表明信鴿辨別方向的能力與磁場有關(guān)，因?yàn)樾砒澦`的小磁鐵所產(chǎn)生的磁場干擾了它靠體內(nèi)磁性物質(zhì)借助地磁場辨別方向的能力，所以縛小磁鐵的一組信鴿全部飛散，故D正確．[答案]D例3．一小磁針放置在某磁場(未標(biāo)出方向)中，靜止時(shí)的指向如圖所示．下列分析正確的是()A．N極指向該點(diǎn)磁場方向B．S極指向該點(diǎn)磁場方向C．該磁場是勻強(qiáng)磁場D．a(chǎn)點(diǎn)的磁場方向水平向右解析：物理學(xué)上規(guī)定：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場方向，與S極所指的方向相反，故A正確，B錯(cuò)誤；由題圖可以看出，該磁場的磁感線分布不均勻，說明磁場的強(qiáng)弱不是處處相同，所以該磁場不是勻強(qiáng)磁場，C錯(cuò)誤；a點(diǎn)的磁場方向沿磁感線的切線方向：斜向右上方，故D錯(cuò)誤．答案：A例4、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(fù)離子束D、向左飛行的負(fù)離子束解析：由安培定則和小磁針N極受力方向與磁感線方向一致可判斷，BC正確答案：BC例5.地球上某處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的水平分量Bx＝0.18×10－4T，豎直分量By＝0.54×10－4T．求：地磁場B的大??；答案：0.57×10－4T

課堂練習(xí)1．下列關(guān)于磁記錄的說法不正確的是(

)A．計(jì)算機(jī)的硬盤是利用磁記錄原理來工作的B．DVD光盤是利用磁記錄原理來刻錄信息的C．錄音機(jī)錄音利用了電流的磁效應(yīng)D．錄音帶會(huì)被磁鐵吸起來解析：B中DVD光盤刻錄是利用激光在存儲(chǔ)介質(zhì)上燒出不同的痕跡來記錄信息的，故B項(xiàng)不是磁記錄．答案：B2、

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(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向右答案：C3、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(yùn)動(dòng)C、永久磁鐵的磁性不是由運(yùn)動(dòng)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(huì)失去磁性答案：B4、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·5、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(rèn)為地球帶有何種電荷？帶負(fù)電荷6、有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖．在圖示的平面內(nèi)，O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線ab的中點(diǎn)，M、N為ab的中垂線上的兩點(diǎn)，它們與ab的距離相等．若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流，已知直線電流產(chǎn)生的磁場在某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟該點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離r成反比．則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中正確的是(

)A．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同B．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C．在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零D．若在N點(diǎn)放一小磁針，靜止時(shí)其北極垂直于MN向上解析：根據(jù)右手螺旋法則，導(dǎo)線周圍的磁場的磁感線，是圍繞導(dǎo)線形成的同心圓，由于兩個(gè)導(dǎo)線通過的電流是大小相等，方向相同的，M、N為中垂線的兩點(diǎn)，左邊即M