几种常见的磁场.ppt
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几种常见的磁场 课件
确定垂直B 的面积S
―→
用Φ=BS 求磁通量
―→
求磁通量 的变化量
【精讲精析】 线圈在垂直磁场方向上的投影面 积 S⊥=Scos60°=0.4×12 m2=0.2 m2 穿过线圈的磁通量 Φ=BS⊥=0.6×0.2 Wb=0.12 Wb.
线圈沿顺时针方向转过120°角后变为与磁 场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿 入的方向与原来相反,故此时通过线圈的 磁通量 Φ2=-BS=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb. 故磁通量的变化量 ΔΦ = |Φ2 - Φ1| = | - 0.24 - 0.12|Wb = 0.36 Wb.
磁感线 表示磁 场强弱
在空间不相 交,不中断
电场线
表示电场强弱
除电荷处外,在空间 不相交不中断
不同点
静电场中,电场线始
是闭合曲线
于正电荷或无穷远处, 止于负电荷或无穷远
处,是不闭合的曲线
例1
磁场中某区域的磁感线
如图3-3-4所示,则( ) A.a、b两处的磁感应强度
图3-3-4
的大小不等,Ba>Bb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力 小
内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏
通电 螺线 管 内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指
向N极,外部类似条形磁铁,由N极指向S极
特别提醒:安培定则判定的是环形电流和 通电螺线管内部轴线上磁场的方向.
3.安培定则的应用
(1)几个方向的一致性:磁感线方向、磁场方 向和能自由转动的小磁针静止时N极所指的 方向,三者是一致的.
三、安培分子电流假说 1.内容:安培认为:在原子、分子等物质 微粒的内部,存在着一种___环__形_ 电流—— 分子电流.分子电流使每个物质微粒都成 为 微 小 的磁_体_____ , 它 的 两 侧 相 当 于磁极两 个 ______.
几种常见的磁场课件
考点二 安培定则的应用 [想一想] 大家已经知道,磁体、电流都可以产生磁场,那么这些磁场是如何分布的? 我们需要分析磁场的强弱和方向,而磁场却看不见、摸不着,我们又该如何去研 究呢?
例2 电路未接通时三个小磁针方向如 图3-3-6所示,试确定电路接通后三个小 磁针的转向及最后的指向.
图3-3-6
考点一 对磁感线的理解
[想一想] 磁感线和电场线相比较,共同点是什么?不同点是什么?
[要点总结]
比较内容
名称 磁感线
电场线
引入目的
形象描述场的强弱
点 切线方向
场的方向
相交
不能相交(电场中无电荷空间不相交)
不同点
闭合曲线
起始于正电荷或无限远处,终止于无限远处或负电 荷
图3-3-4
知识点四 磁通量
1.定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为 S,则B与S的乘积叫作穿过这个面积的 磁通量 ,简称磁通. 2.定义式:Φ=BS. 3.单位: 韦伯 ,简称韦,符号Wb,1 Wb=1 T·m2. 4.磁通量是 标量 ,但是有正负. 5.磁通密度即磁感应强度B= .
出C处磁场的总磁感应强度的大
B.B',水平向右
小为
C. 3B',水平向右
B',方向水平向右.
D. 3B',竖直向上
图3-3-7
考点三 磁通量的有关计算 [想一想] 在同一磁场里,不同的截面中通过的磁感线的条数怎么表示? [要点总结] 磁通量的正负是这样规定的:任何一个面都有正面和反面,若规定磁感线从正面 穿入时为正磁通量,则磁感线从反面穿入时磁通量为负值.
电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形 [答案] C
3.3几种常见的磁场.ppt
单位:韦伯 符号:Wb 1Wb=1T·2 m
对公式的理解 1、只适用于S⊥B,若S与B不垂直, 则S为垂直与磁场方向的投影面积
对公式的理解
2.Φ是标量,但有正负之分,若取某方向穿入 平面的磁通量为正,则反方向穿入该平面的磁 通量为负 3.磁通量反映可以用穿过该面积磁感线的多少
例题:如图,线圈平面与水平方向成 θ角,磁感应线竖直向下,设匀强磁 场的磁感应强度为B,线圈面积为S, 则Ф =_________ BScosθ a
b
B c θ d
拓展:磁通量的变化 磁通量变化ΔФ =Ф2-Ф1是某两个时刻穿过某个 平面S的磁通量之差,即ΔФ取决于末状态的磁通 量Ф2与初状态磁通量Ф1的代数差 磁通量的变化一般有三种形式
1、B不变,有效面积S变化 2、B变化,S不变 3、B和S同时变化
第三章 磁场
第3节 几种常见的磁场
一. 磁感线 【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢? 将一个小磁针放在磁场中某一点,小 磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点的 磁场方向.
一. 磁感线 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向? 1、定义: 磁感线是在磁场中画出一些有方向的 曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这 点的磁感应强度的方向一致。
Iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、如图,当电流通过线圈时,磁针A的N极 指向哪里?磁针B的N极指向哪里?
磁针A的N极指向外
I
磁针B的N极指向里
A
B
3、如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通 电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小 磁针静止时,小磁针N极的指向是( C ) A. B. C. D. a、b、c均向左 a、b、c均向右 a向左,b向右,c向右 a向右,b向左, c向右
3.通电螺线管内部的磁场
对公式的理解 1、只适用于S⊥B,若S与B不垂直, 则S为垂直与磁场方向的投影面积
对公式的理解
2.Φ是标量,但有正负之分,若取某方向穿入 平面的磁通量为正,则反方向穿入该平面的磁 通量为负 3.磁通量反映可以用穿过该面积磁感线的多少
例题:如图,线圈平面与水平方向成 θ角,磁感应线竖直向下,设匀强磁 场的磁感应强度为B,线圈面积为S, 则Ф =_________ BScosθ a
b
B c θ d
拓展:磁通量的变化 磁通量变化ΔФ =Ф2-Ф1是某两个时刻穿过某个 平面S的磁通量之差,即ΔФ取决于末状态的磁通 量Ф2与初状态磁通量Ф1的代数差 磁通量的变化一般有三种形式
1、B不变,有效面积S变化 2、B变化,S不变 3、B和S同时变化
第三章 磁场
第3节 几种常见的磁场
一. 磁感线 【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢? 将一个小磁针放在磁场中某一点,小 磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点的 磁场方向.
一. 磁感线 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向? 1、定义: 磁感线是在磁场中画出一些有方向的 曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这 点的磁感应强度的方向一致。
Iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、如图,当电流通过线圈时,磁针A的N极 指向哪里?磁针B的N极指向哪里?
磁针A的N极指向外
I
磁针B的N极指向里
A
B
3、如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通 电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小 磁针静止时,小磁针N极的指向是( C ) A. B. C. D. a、b、c均向左 a、b、c均向右 a向左,b向右,c向右 a向右,b向左, c向右
3.通电螺线管内部的磁场
几种常见的磁场 课件
内部:S→N:外部N→S
为形象描述磁场而假想的曲线
2.(安培定则的理解与应用)如图所示, a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的 正上方、管内和右侧,当这些小磁针静
止时,小磁针N极的指向是 ( C )
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
1.磁感线
定义及特点 几种常见的磁场的磁感线分布
2.磁场的起源 电荷的运动
3.磁通量
概念 公式:Φ=BS(适用于B与平面S垂直的情况)
1.(对磁感线的认识)关于磁场和磁感线
的描述,下列说法中正确的是 ( AB)
A.磁体之间的相互作用是通过磁场发 生的,磁场和电场一样,也是一种客观 存在的物质 B.磁感线可以形象地描述磁场的强弱 和方向,它每一点的切线方向都和小磁 针放在该点静止时北极所指的方向一致 C.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S 极终止的 D.磁感线可以用细铁屑来显示,因而 是真实存在的
是B(C )
A.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷 或电流产生的 B.根据安培的分子电流假说,在外磁场作用 下,物体内部分子电流取向变得大致相同时 ,物体就被磁化了,两端形成磁极 C.一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一 切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场 而发生的相互作用 D.磁就是电,电就是磁;有磁必有电,有电 必有磁
[延伸思考] 什么是磁通密度?其单位是什么?
答案 磁通密度就是磁感应强度,其单位可表示为Wb/m2.
一、对磁感线的认识
例1 关于磁场和磁感线的描述,正确的
说法是 ( B )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S 极 B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱 C.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱 D.因为异名磁极相互吸引,所以放入 通电螺线管内的小磁针的N极一定指向 螺线管的S极
几种常见的磁场 课件
3.正、负的含义 磁通量的正、负既不表示大小,也不表示方向,它表示磁 通量从某一个面穿入还是穿出,若规定穿入为正,则穿出为负, 反之亦然. 4.与磁感线条数的关系 磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”,当有不 同方向的磁场同时穿过同一面积时,磁通量指的是合磁场的磁 感线穿过其面积的条数,即此时的磁通量为合磁通量.
答案: B
几种常见的磁场磁感线的分布特点 1.常见永磁体的磁场
2.三种常用的电流的磁场
安培定则
立体图
点为圆心垂直于导线的多组同心圆,越
向外越稀疏,磁场越弱
环形 电流
内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏
通电 螺线 管 内部为匀强磁场且比外部强,方向由 S 极指向 N 极,
2.几种常见的磁场 (1)直线电流的磁场 安培定则:_右__手____握住导线,让伸直的拇指所指的方向 与_电__流____方向一致,弯曲的四指所指的方向就是_磁__感__线___环 绕的方向.如图所示.
(2)环形电流的磁场 让右手弯曲的四指与__环__形__电__流___方向一致,伸直的拇指 所指的方向就是环形导线__轴__线____上磁感线的方向.如图所 示.
如图所示,在 a、b、c 三处垂直于纸面放置 3 根长 直通电导线,电流大小相等,a、b、c 是等边三角形的 3 个顶 点,a 处电流在三角形几何中心 O 点产生的磁场的磁感应强度 大小为 B,求 O 点处的磁感应强度.
解析: 由于 O 点到 a、b、c 三点的距离相等,三根导线中 的电流大小相等,b、c 处的电流在 O 点产生 的磁场的磁感应强度大小相等,都等于 B.由 安培定则可知,各电流在 O 点的磁场的磁感 应强度垂直于各点和 O 的连线,如图所示, 由几何关系得 Ba 与 Bb 的夹角为 120°,根据平行四边形定则,a、 b 在 O 点的磁感应强度的矢量和为 B,方向水平向右,因此 O 点的磁感应强度大小为 2B,方向平行于 ab 连线向右.
几种常见的磁场ppt
可调性
脉冲磁场的强度、宽度和频率可以根据需要进行 调节。
应用
脉冲磁场在科研、工业生 产和医疗等领域有广泛应 用。
在工业生产中,脉冲磁场 用于金属的磁化、电磁搅 拌、电磁成型和电磁熔炼 等。
ABCD
在科研中,脉冲磁场用于 研究物质的磁学性质,如 物质的磁化、磁畴结构和 磁电阻效应等。
在医疗中,脉冲磁场用于 治疗肿瘤、改善局部血液 循环和促进组织再生等。
交变磁场也用于电磁感应加热和电磁 铁等领域。
03 脉冲磁场
定义
脉冲磁场是指磁场强度随时间变化,呈现脉冲状的磁场。
它通常由电流迅速变化产生,具有瞬时性和强烈性的特点。
特性
瞬时性
脉冲磁场在极短时间内达到峰值,持续时间短, 变化速度快。
强烈性
由于电流的迅速变化,脉冲磁场通常具有较高的 磁场强度,可达到数百乃至数千高斯。
方向不变
恒定磁场的磁力线方向始终保持不变,不像交变磁场 那样方向会不断变化。
对物质的磁化作用
恒定磁场能够对放入其中的物质进行磁化,使其获得 磁性。
应用
磁力泵
利用恒定磁场对铁磁性物质的吸引力,实现液 体的输送。
磁力分离
利用恒定磁场对不同磁导率的物质进行分离, 常用于工业废水中重金属的分离。
磁性材料制造
04 均匀磁场和非均匀磁场
定义与特性
01
02
03
均匀磁场
磁场中各点的磁感应强度 大小相等、方向相同,且 不随位置变化的磁场。
非均匀磁场
磁场中各点的磁感应强度 大小和方向都随位置变化 的磁场。
特性
均匀磁场具有空间周期性, 非均匀磁场具有空间非周 期性。
区别与联系
区别
均匀磁场各点的磁感应强度是恒 定的,而非均匀磁场各点的磁感 应强度是变化的。
脉冲磁场的强度、宽度和频率可以根据需要进行 调节。
应用
脉冲磁场在科研、工业生 产和医疗等领域有广泛应 用。
在工业生产中,脉冲磁场 用于金属的磁化、电磁搅 拌、电磁成型和电磁熔炼 等。
ABCD
在科研中,脉冲磁场用于 研究物质的磁学性质,如 物质的磁化、磁畴结构和 磁电阻效应等。
在医疗中,脉冲磁场用于 治疗肿瘤、改善局部血液 循环和促进组织再生等。
交变磁场也用于电磁感应加热和电磁 铁等领域。
03 脉冲磁场
定义
脉冲磁场是指磁场强度随时间变化,呈现脉冲状的磁场。
它通常由电流迅速变化产生,具有瞬时性和强烈性的特点。
特性
瞬时性
脉冲磁场在极短时间内达到峰值,持续时间短, 变化速度快。
强烈性
由于电流的迅速变化,脉冲磁场通常具有较高的 磁场强度,可达到数百乃至数千高斯。
方向不变
恒定磁场的磁力线方向始终保持不变,不像交变磁场 那样方向会不断变化。
对物质的磁化作用
恒定磁场能够对放入其中的物质进行磁化,使其获得 磁性。
应用
磁力泵
利用恒定磁场对铁磁性物质的吸引力,实现液 体的输送。
磁力分离
利用恒定磁场对不同磁导率的物质进行分离, 常用于工业废水中重金属的分离。
磁性材料制造
04 均匀磁场和非均匀磁场
定义与特性
01
02
03
均匀磁场
磁场中各点的磁感应强度 大小相等、方向相同,且 不随位置变化的磁场。
非均匀磁场
磁场中各点的磁感应强度 大小和方向都随位置变化 的磁场。
特性
均匀磁场具有空间周期性, 非均匀磁场具有空间非周 期性。
区别与联系
区别
均匀磁场各点的磁感应强度是恒 定的,而非均匀磁场各点的磁感 应强度是变化的。
【人教版】选修(3-1)3.3《几种常见的磁场》ppt课件
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
什么是学习力-高效学习必 备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
高效学习模型
高效学习模型-学习的完 整过程
方向
资料
筛选
认知
高效学习模型-学习的完 整过程
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1:听懂看到≈认知获取;
TIP2:什么叫认知获取:知道一些概念、过程、信息、现象、方法,知道它们 大 概可以用来解决什么问题,而这些东西过去你都不知道;
(图片来自网络)
1 费曼学习法--实操步骤 获取并理解
2 根据参考复述
费
3 仅靠大脑复述
曼
4 循环强化
学
5 反思总结
习
6 实践检验
法
费曼学习法--
实操
第一步 获取并理解你要学习的内容
(一) 理 解 并 获 取
1.知识获取并非多多益善,少而精效果反而可能更好,建议入门时选择一个概念或 知识点尝试就好,熟练使用后,再逐渐增加,但也不建议一次性数量过多(根据自 己实际情况,参考学霸的建议进行筛选); 2.注意用心体会“理解”的含义。很多同学由于学习内容多,时间紧迫,所以更 加急于求成,匆匆扫一眼书本,就以为理解了,结果一合上书就什么都不记得了。 想要理解,建议至少把书翻三遍。
TIP3:认知获取是学习的开始,而不是结束。
为啥总是听懂了, 但不会做,做不好?
高效学习模型-内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型
顺序式 学习
冲刺式 学习
什么是学习力-高效学习必 备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
高效学习模型
高效学习模型-学习的完 整过程
方向
资料
筛选
认知
高效学习模型-学习的完 整过程
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1:听懂看到≈认知获取;
TIP2:什么叫认知获取:知道一些概念、过程、信息、现象、方法,知道它们 大 概可以用来解决什么问题,而这些东西过去你都不知道;
(图片来自网络)
1 费曼学习法--实操步骤 获取并理解
2 根据参考复述
费
3 仅靠大脑复述
曼
4 循环强化
学
5 反思总结
习
6 实践检验
法
费曼学习法--
实操
第一步 获取并理解你要学习的内容
(一) 理 解 并 获 取
1.知识获取并非多多益善,少而精效果反而可能更好,建议入门时选择一个概念或 知识点尝试就好,熟练使用后,再逐渐增加,但也不建议一次性数量过多(根据自 己实际情况,参考学霸的建议进行筛选); 2.注意用心体会“理解”的含义。很多同学由于学习内容多,时间紧迫,所以更 加急于求成,匆匆扫一眼书本,就以为理解了,结果一合上书就什么都不记得了。 想要理解,建议至少把书翻三遍。
TIP3:认知获取是学习的开始,而不是结束。
为啥总是听懂了, 但不会做,做不好?
高效学习模型-内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型
《3 几种常见的磁场》PPT课件(浙江省县级优课)
安培分子电流假说为什么仍然是“假说”?
环形电流的磁场
1.右接线柱接电源正极 时,电流流向如图所示
2.选择直流电 3.电压为5-6V
分组实验:模拟环形电流中轴平面的磁 感线分布、判断磁场的方向
环形电流的磁场
安培定则:让右手弯曲的四指 与环形电流的方向一致,伸直 的拇指所指的方向就是环形导 线轴线上磁感线的方向。
通电螺线管的磁场
通电螺线管的磁场
选修 3-1
磁感线
思考
1.如何描绘条形磁铁周围的磁感线分布? ----铁粉模拟磁感线
2.如何判断磁场的方向? ----小磁针N极的指向
磁铁的磁场
磁铁的磁场
直线电流的磁场
I
直线电流的磁场
安培定则:右手握住导线,让 伸直的拇指所指的方向与电流 方向一致,弯曲的四指所指的 方向就是磁感线环绕的方向。
1802年,安培:我很乐意去证明电与磁是两种不同的实体; 1820年9月11号,安培在法国科学院观看了奥斯特的实验; 1820年9月12号,安培重复了奥斯特的实验; 1820年9月18号,安培向法国科学院提交了第一篇论文。 安培 “电学中的牛顿”
直线电流的磁场
思考:为什么在导线平面上洒铁屑 后没有明显现象?
等 效NS源自安培分子电流假说安培:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环 形电流-分子电流。分子电流使每个物质微粒都成 为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
N
S
匀强磁场
定义:磁感应强度的大小和方向处处相同的区域 的磁场叫匀强磁场。
磁感线的特点:平行等距直线
N
S
作业
1.画出环形电流与通电螺线管磁场的视图。 2.思考:除了运动电荷能产生磁场,还有其他方法?
环形电流的磁场
1.右接线柱接电源正极 时,电流流向如图所示
2.选择直流电 3.电压为5-6V
分组实验:模拟环形电流中轴平面的磁 感线分布、判断磁场的方向
环形电流的磁场
安培定则:让右手弯曲的四指 与环形电流的方向一致,伸直 的拇指所指的方向就是环形导 线轴线上磁感线的方向。
通电螺线管的磁场
通电螺线管的磁场
选修 3-1
磁感线
思考
1.如何描绘条形磁铁周围的磁感线分布? ----铁粉模拟磁感线
2.如何判断磁场的方向? ----小磁针N极的指向
磁铁的磁场
磁铁的磁场
直线电流的磁场
I
直线电流的磁场
安培定则:右手握住导线,让 伸直的拇指所指的方向与电流 方向一致,弯曲的四指所指的 方向就是磁感线环绕的方向。
1802年,安培:我很乐意去证明电与磁是两种不同的实体; 1820年9月11号,安培在法国科学院观看了奥斯特的实验; 1820年9月12号,安培重复了奥斯特的实验; 1820年9月18号,安培向法国科学院提交了第一篇论文。 安培 “电学中的牛顿”
直线电流的磁场
思考:为什么在导线平面上洒铁屑 后没有明显现象?
等 效NS源自安培分子电流假说安培:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环 形电流-分子电流。分子电流使每个物质微粒都成 为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
N
S
匀强磁场
定义:磁感应强度的大小和方向处处相同的区域 的磁场叫匀强磁场。
磁感线的特点:平行等距直线
N
S
作业
1.画出环形电流与通电螺线管磁场的视图。 2.思考:除了运动电荷能产生磁场,还有其他方法?
几种常见的磁场 课件
(2)若某个平面内有不同方向的磁场存在,计算穿过这个面 的磁通量时,先规定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量 为负,这个平面内的总磁通量等于平面内各个方向的磁通量的 代数和,即“净磁通量”。
4. 与磁感应强度的关系 (1)磁感应强度 B 主要描述磁场中某点的磁场情况,与位置 对应;而磁通量用来描述磁场中某一个给定面上的情况,它与给 定面对应。 (2)由 Φ=BS 得 B=ΦS ,此为磁感应强度的另一定义式,表 示穿过垂直于磁场方向的单位面积的磁感线条数,所以 B 又叫 作磁通密度。
考点二 安培定则的应用 探究导引 1. 磁场是分布在立体空间的吗? 思考:
2. 利用安培定则不仅可以判断磁场的方向,还可以根据磁 场的方向判断电流的方向。这种说法对吗?
思考:
一|重点诠释 三种常见电流的磁场
(1)应用安培定则判定直线电流时,四指所 指的是导线之外磁场的方向;判定环形电流和通电螺线管电流 时,拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。
(2)环形电流相当于小磁针,通电螺线管相当于条形磁铁, 应用安培定则判断时,拇指所指的一端为它的 N 极。
二|典题研析 例 2 如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止 时 N 极指向右,试判定电源的正、负极。
通电螺线管内部磁感线方向向哪? 提示:静止时小磁针 N 极所指的方向为小磁针所在处磁场 方向,所以通电螺线管内部磁感线方向向右。
Φ1=-BS=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb。 故磁通量的变化量 ΔΦ=|Φ1-Φ|=|-0.24-0.12| Wb=0.36 Wb。
[完美答案] 0.12 Wb 0.36 Wb
对磁通量及磁通量的改变量的认识 (1)求解穿过线圈平面的磁通量关键是找出垂直于磁场的有 效面积,或者是找出垂直于平面的有效磁场,即Φ=Bsinθ·S 还 是Φ=B ·S sin θ ,不同的练习要灵活处理。 (2)求解磁通量的变化量时,注意磁通量有正负,与规定正 方向相同为正,相反为负。磁通量变化量ΔΦ=Φ2-Φ1。
几种常见的磁场 课件
【情境探究2】观察如图所示的匀强磁场,思考并讨论:
(1)怎样才能获得匀强磁场? 提示:距离很近的两个平行的异名磁极之间、相隔适当距离的 两个平行放置的线圈通电时的磁场可以看作匀强磁场。 (2)匀强磁场磁感线有怎样的特点? 提示:匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。
【情境探究3】磁通量是既与磁感应强度B和面积S有关,又与B 和S所成角度有关的一个物理量,思考并回答下面的问题: (1)磁通量的概念是怎样的? 提示:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场垂直的平 面,面积为S,把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,用Φ表 示,即Ф=BS。
【误区警示】应用安培定则时,要分清“因”“果”关系:在判 定直线电流的磁场的方向时,大拇指指“原因”——电流方向, 四指指“结果”——磁场绕向。在判定环形电流磁场方向时,四 指指“原因”——电流方向,拇指指“结果”——环内沿中心轴 线的磁感线方向。
【典例2】如图所示,分别给出了导线中的电流方向或磁场中某 处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感 线或电流方向。
【解析】选A、B。如题图位置时,磁感线与线框平面垂直,
Φ=BS,A正确;当框架绕OO′轴转过60°时可以将原图改画成
从上面向下看的俯视图,如图所示,所以Φ=BS⊥=BS·cos60° = 1 BS,B正确;转过90°时,线框由与磁感线垂直穿过变为平行,
2
穿过线框的磁通量变化了BS,C错误;线框转过180°时,磁感线
几种常见的磁场
一、磁感线 1.定义:在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上每一 点的切线方向都跟这点的_磁__感__应__强__度__的方向一致。 2.特点: (1)磁感线是为研究磁场方便而假想的具有_方__向__的曲线,实际 并不存在。
963kj_人教版物理选修3-1 3.3《几种常见的磁场》精品课件ppt
四、匀强磁场 1、磁场强弱、方向处处相同的磁场 磁场强弱、 2、匀强磁场的磁感线:分布均匀且相互平 匀强磁场的磁感线: 行
磁感线通过某一面积的数量 五、磁通量 :磁感线通过某一面积的数量
课堂练习 1、将小磁针分别放入A、B、C处时,问: 将小磁针分别放入A 处时, 小磁针N极的指向? 小磁针N极的指向? A
祝同学们学习愉快! 祝同学们学习愉快!
再见! 再见!
未被磁化的铁棒
磁化后的铁棒
3.磁现象的电本质: 3.磁现象的电本质:磁铁和电流的磁场本质上都 磁现象的电本质 是运动电荷产生的
例:根据安培假说的物理思想:磁场来源于 根据安培假说的物理思想: 运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成, 运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成, 根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事 那么由此推断,地球上总体应该是:( ) 实.那么由此推断,地球上总体应该是:( A A.带负电 A.带负电 C.不带电 C.不带电 B.带正电 B.带正电 D.不能确定 D.不能确定
B C A
在两极附近, 在两极附近,磁场 较强,磁感线较密。 较强,磁感线较密。
①磁感线不是真实存在的。 磁感线不是真实存在的。 ②磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。 磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。 ③磁感线越密磁场越强 ,磁感线越疏磁场越弱 ④磁感线不相交但闭合. 磁感线不相交但闭合 ⑤在磁体外,磁感线都是由N极出发,进入S极,在 在磁体外,磁感线都是由N极出发,进入S 磁体内部磁感线由S极指向N 磁体内部磁感线由S极指向N极.
物理新人教版选修3 物理新人教版选修3-1 3.3几种常见的磁场 3.3几种常见的磁场
一、磁感线 磁感线: 1、磁感线:在磁场中画出一系列有方向 的闭 合曲线( 极出来到S极进去), ),且使曲线上每 合曲线(从N极出来到S极进去),且使曲线上每 一点的切线方向表示该点的磁场方向。也就是在 一点的切线方向表示该点的磁场方向。 该点放上小磁针,静止时N极的指向或N 该点放上小磁针,静止时N极的指向或N极的受 力方向。 力方向。
几种常见的磁场.(自用)
02 几种常见的磁场
地磁场
定义
地磁场是指地球内部的磁场,由 地球内部的铁、镍等金属元素产
生。
特点
地磁场具有南、北两个磁极,强度 约为0.5-0.6万纳特斯拉。
影响
地磁场对地球上的生命具有保护作 用,能够屏蔽太阳风中的高能粒子, 防止地球上的生物受到伤害。
太阳磁场
定义
太阳磁场是指太阳表面的 磁场,由太阳内部的电流 产生。
特点
太阳磁场具有复杂的结构, 包括磁场线、磁环、磁斑 等。
影响
太阳磁场对太阳活动有重 要影响,如太阳黑子、耀 斑等都与太阳磁场有关。
人造磁场
定义
人造磁场是指通过人工技术产生 的磁场。
特点
人造磁场具有可调性、定向性等 特点,可以用于各种物理和医学
实验。
应用
人造磁场在科研、医疗、工业等 领域有广泛应用,如核磁共振成
磁化
磁场会对电子产品的元件和材料产生磁化作用,影响其性能。
电磁干扰
磁场会干扰电子产品的电磁信号,导致信号传输错误或设备异常。
磁存储
利用磁性材料存储数据,如硬盘、磁带等。
磁场对地球环境的影响
地球磁场
地球自身拥有强大的磁场,对地球上的生物起到保护作用,可以屏 蔽来自太阳和宇宙的高能粒子。
地磁变化
地球磁场在不断变化中,这些变化可能对地球环境和生态系统产生 影响。
05 磁场与物理学的关系
磁场与电流的关系
安培环路定律
磁场与电流之间存在线性关系,磁场的变化与电 流成正比。
奥斯特实验
电流产生磁场,电流越大,产生的磁场越强。
洛伦兹力
带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用,力的大小 与粒子的电荷量和速度成正比。
几种常见的磁场 课件
几种常见的磁场
• 一、磁感线 • 1.定义:用来形象描述磁场的_______曲线. • 2.特点 • (1)磁感线的____________表示磁场假想的强弱. • (2)磁感线上某点的____________表示该点的磁感应强度
方向.
疏密程度
切线方向
实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状,是否说明磁感线真实 存在?
2.环形电流的磁场
环形电流的磁场可用另一种形式的安培定则表示:让______ 右手弯曲的四指与____环_形__电_流_的方向一致,伸直的_____拇_指__
所指的方向就是环形导线_______上磁感线的方向.
轴线
3.通电螺线管的磁场 通电螺线管是由许多匝___________串联而成的.所以环形
电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场,这时 拇指所指的方向就是螺线管环_形_电__流___磁场的方向,从外部 看,通电螺线管的磁场相当于一个_________的磁场,所 以拇指所指的方向就是它的______方向.
内部
条形磁铁
北极
如果把一个小磁针放入通电螺线管的内部,静止时小磁针的 N极将指向螺线管的哪一极呢?
2.安磁培铁 分子电流假说揭示了磁现象的电磁极本质:一切磁现象 都是由______________产生的.
电荷的运动
• 四、匀强磁场
• 1.定义:磁感应强度的_____________处处相同的磁 场.
• 2.磁感线:间隔相同的___大_小_和__方_向__.
• 3.实例:距离很近的两个平平行行直的线异名磁极间的磁场,相 隔适当距离的两平行放置的通电线圈,其中间区域的磁场 都是匀强磁场.
【答案】磁感线并不真实存在,细铁屑在磁场里被磁化成 “小磁针”,受震动后会有规则地排列,能显示磁感应强 度的方向,无数个细铁屑连接在一起,好像磁感线显现出 来一样.
• 一、磁感线 • 1.定义:用来形象描述磁场的_______曲线. • 2.特点 • (1)磁感线的____________表示磁场假想的强弱. • (2)磁感线上某点的____________表示该点的磁感应强度
方向.
疏密程度
切线方向
实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状,是否说明磁感线真实 存在?
2.环形电流的磁场
环形电流的磁场可用另一种形式的安培定则表示:让______ 右手弯曲的四指与____环_形__电_流_的方向一致,伸直的_____拇_指__
所指的方向就是环形导线_______上磁感线的方向.
轴线
3.通电螺线管的磁场 通电螺线管是由许多匝___________串联而成的.所以环形
电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场,这时 拇指所指的方向就是螺线管环_形_电__流___磁场的方向,从外部 看,通电螺线管的磁场相当于一个_________的磁场,所 以拇指所指的方向就是它的______方向.
内部
条形磁铁
北极
如果把一个小磁针放入通电螺线管的内部,静止时小磁针的 N极将指向螺线管的哪一极呢?
2.安磁培铁 分子电流假说揭示了磁现象的电磁极本质:一切磁现象 都是由______________产生的.
电荷的运动
• 四、匀强磁场
• 1.定义:磁感应强度的_____________处处相同的磁 场.
• 2.磁感线:间隔相同的___大_小_和__方_向__.
• 3.实例:距离很近的两个平平行行直的线异名磁极间的磁场,相 隔适当距离的两平行放置的通电线圈,其中间区域的磁场 都是匀强磁场.
【答案】磁感线并不真实存在,细铁屑在磁场里被磁化成 “小磁针”,受震动后会有规则地排列,能显示磁感应强 度的方向,无数个细铁屑连接在一起,好像磁感线显现出 来一样.
几种常见的磁场 课件
2.磁通量. (1)定义:匀强磁场磁感应强度 B 与磁场方向垂直 的平面面积 S 的乘积,叫作穿过这个面积的磁通量. (2)表达式:Φ=BS.单位:Wb.1 Wb=1 T·m2. (3)引申:B=ΦS ,因此磁感应强度 B 又叫磁通密 度.
拓展一 对磁感线的理解
1.在磁场中放一块玻璃板,在玻璃板上均匀地撒一层细 铁屑,细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”,轻敲玻璃板, 使铁屑能在磁场作用下转动.铁屑静止时有规则地排列起 来,显示出磁感线的形状.通过这个现象说明磁感线是真实 存在的,对吗?
【典例 2】 如图所示,两根垂直纸面平 行放置的直导线 a 和 b,通有等值电流.在纸面 上距 a、b 等远处有一点 P,若 P 点合磁感应 强度 B 的方向水平向左,则导线 a、b 中的电 流方向是( )
A.a 中向纸里,b 中向纸外 B.a 中向纸外,b 中向纸里 C.a、b 中均向纸外 D.a、b 中均向纸里
几种常见的磁场
知识点一 磁感线 提炼知识 1.定义:用来形象描述磁场的强弱及方向的假想曲线. 2.特点: (1)磁感线的疏密表示磁场的强弱. (2)磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度 的方向.
知识点二 几种常见的磁场 提炼知识 1.直线电流的磁场方向的判断:右手握住导线,让伸 直的大拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所 指的方向就是磁感线环绕的方向. 2.环形电流的磁场方向的判断:让右手弯曲的四指与 环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环 形导线轴线上磁感线的方向.
提示:不对,磁感线像电场线一样都是假想出来的,是 不存在的,但磁场是真实存在的,所以呈现有规律的排列.
2.有同学认为磁感线总是从磁体北极指向南极,你认 为对吗?
提示:不对,在磁体外部磁感线从磁体北极指向南 极, 而在磁体内部,磁感线是从南极指向北极.
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6、铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如 图所示.则有铁环中心O处的磁场方向为( A ) A.向下 B.向上 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外
7、实验室有一旧的学生直流电源,输出端的符 号模糊不清,无法辨认正、负极,某同学设计了 下面的判断电源极性的方法:在桌 面上放一个小磁针,在磁针东面放 螺线管,如图所示,闭合开关后, 磁针指南的一端向东偏转,下列 判断中正确的是 ( C ) A.电源的A端是正极.在电源内电流由A流向B B.电源的A端是正级.在电源内电流由B流向A C.电源的B端是正极,在电源内电流由A流向B D.电源的B端是正极,在电源内电流由B流向A
1、面积S=0.5m2的闭合金属圆线圈处 于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中, 当磁场与环面垂直时,穿过环面的磁 0.2Wb 通量是_______;当金属圆环转过90°, 环面与磁场平行时,穿过环面的磁通 量是_______ 0
2、如图,线圈平面与水平方向成θ 角,磁感应线竖直向下,设匀强磁场 的磁感应强度为B,线圈面积为S,则 BScosθ Ф =_________ a
C
B
A
磁感线的六大特征
1.磁感线是闭合的。在磁体外部是N极指 向S极,磁场内部是S极指向N极。 2.磁感线的疏密程度表示强弱。越密越强, 越疏越弱。 3.磁感线的切线表示该点的磁场方向。 4.磁感线是认为想象的,客观不存在。 5.磁感线在空间不相交。 6.没有磁感线的地方不代表没有磁场,可 能未画出。
b
B c方向,若取某方向穿入平面 的磁通量为正,则反方向穿入该平面的磁通量 为负
4.磁通量的意义可以用磁感线形象的说明 5.过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这 时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相 反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)
如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b, 一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直,则穿过两 环的磁通量Фa和Фb大小关系为( ) A A.均向上,Фa>Фb B.均向下,Фa<Фb C.均向上,Фa=Фb D.均向下,无法比较
4、如图所示,一束带电粒子沿水平方向 飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行,能 使小磁针的N极转向同学们的,那么这束带电 粒子可能是( BC ) A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束
5、如图所示,两根非常靠近且互相垂直的 长直导线,当通以如图所示方向的电流时, 电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个 区域内方向是一致且向里的( A ) A.区域I B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
单位:韦伯 符号:Wb 1Wb=1T·2 m
定义2:穿过某一面积的磁感线条数。 条数越多,磁通量越大;条数越少,磁通量越小;
磁通量
(1)前提: • 磁场与平面垂直 • 磁场是匀强磁场
对公式的理解 1.B是匀强磁场或可视为匀强磁场 的磁感应强度 2.公式只适用于S⊥B,若S与B不垂 直,则S为垂直与磁场方向的投影 面积 当磁场B⊥S垂直,磁通量最大Φ=BS 当磁场B与面积S不垂直, Φ<BS 当B∥S时,磁通量最小Φ=0
C.软铁棒中分子电流消失了
D.软铁棒中分子电流取向变得大致相同
5、匀强磁场
磁场强弱、方向处处相同的磁场 它的磁感线:是一组间隔相同的平行直线 常见的匀强磁场: 1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 2.相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时,其 中间区域的磁场。
3.通电螺线管内部的磁场
I
6、磁通量 定义1: 在磁感应强度为B的匀强磁场当中,有一 个与磁场方向垂直的平面S,B和S的乘积叫做穿 过这个面积的磁通量 公式: Φ=BS
2、几种常见的磁场:
1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线:
条形磁铁
蹄形磁铁
外部从N到S,内部从S到N形成闭合曲线
思考1.沿磁感线的方向,磁场是减弱吗?
提示:磁感线的方向与磁场的强弱没有关 系,所以无法判定磁场是否减弱.
除了磁铁,直线电流、环形电流、通电螺 线管的周围空间也能产生磁场
直线电流,环形电流,通电螺线管的磁场 磁感线分布有什么特点? 它们遵循什么定则呢?
利用安培的假说解释一些磁现象
N
S
高温或猛烈撞击时
安培分子电流假说意义 1.成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象
2.安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系
3.安培的分子电流假说揭示了磁性的起源,认 识到磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由运 动的电荷产生的
一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为 ( D ) A.软铁棒中产生了分子电流 B.软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章
O’
如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面 积S1>S2= S3,且 “3”线圈在磁铁的正中间。 设各线圈中的磁通量依次为Ф1、Ф2、Ф3则它 们的大小关系是( C ) A、 Ф1>Ф2>Ф3 B、 Ф1>Ф2=Ф3 C、 Ф1<Ф2<Ф3 D、 Ф1<Ф2=Ф3
匀强磁场
• 强弱、方向处处相同的磁场 • 磁感线:相互平行、等间距 • 常见匀强磁场:
I
1、在图中,已知磁场的方向,试画出产生 相应磁场的电流方向
X
·
N S
2、如图,当电流通过线圈时,磁针A的N极 指向哪里?磁针B的N极指向哪里?
磁针A的N极指向外
I
磁针B的N极指向里
A
B
3、如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通 电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小 磁针静止时,小磁针N极的指向是( C ) A. B. C. D. a、b、c均向左 a、b、c均向右 a向左,b向右,c向右 a向右,b向左, c向右
磁通量正负的含义
平面 一个处于复合 磁场区域的 平面,磁通 量的正负显 示为磁感线 穿过该平面 的方向。
磁通量计算---代数和
平面 如果规定自左 B1 向右穿过平 面的磁通量 为正,则反 方向穿过的 即为负.则穿 过该平面的 磁通量为 Φ=B1S+(-B2S)
B2
导学案 例4
A O Ѳ B
• 一匀强磁场磁感应 强度为B,一面积 为S的平面放入该 磁场中(如图), 线圈与磁场夹角为 Ѳ,则穿过该平面的 磁通量多大?
安培定则
2)直线电流的磁场的磁感线: 安培定则(1):右手握住导线,让伸直的拇指 所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的 方向就是磁感线环绕的方向.(右手螺旋定则)
I 表示垂直于 纸面向外 表示垂直于 纸面向里
俯视图
左视图
1、磁感应强度的方向:
X X X X X X X X X
垂直接触面向里
a b
a′
b′
C.先增加后减少
d
c
d′
c′
D.先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减 少
如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的 匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为_____,若 BS 使框架绕OO’转过60度角则穿过线框平面的磁通量为 _________,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平 BS/2 面的磁通量为_____,若从初始位置转过180度角,则穿 0 O 过线框平面的磁通量变化为_______ 2BS
4、安培分子电流假说
磁体为什么会有磁性?
法国学者安培提出了著名的分子电流假说
在原子、分子等物质微粒的内部,存在着 一种电流-分子电流.分子电流使每个物质微粒 都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极
S
N
安培分子电流假说
• • • • • • • • 1.假说的起源: 通电螺线管与条形磁铁周围磁感线十分相似。 2.假说的内容: 原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环 形电流—分子电流。分子电流使每个物质微粒 都成为一个小磁体。 3.解释现象: 磁化、消磁、永磁体的磁场 4.磁现象的电本质: 磁体的磁场和电流的磁场都是由于电荷的运动 产生。
6.磁通量的变化 磁通量变化ΔФ =Ф2-Ф1是某两个时刻穿过某个 平面S的磁通量之差,即ΔФ取决于末状态的磁通 量Ф2与初状态磁通量Ф1的代数差 磁通量的变化一般有三种形式
1、B不变,有效面积S变化 2、B变化,S不变 3、B和S同时变化
如图所示,一矩形线框,从.abcd位置移动到
a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁 通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移 动)( D ) A.一直增加 B.一直减少
第三章 磁场
第3节 几种常见的磁场
一. 磁感线 【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢? 将一个小磁针放在磁场中某一点,小 磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点的 磁场方向.
一. 磁感线 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向? 1、定义: 磁感线是在磁场中画出一些有方向的 曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这 点的磁感应强度的方向一致。
垂直接触面向外
·· · ·· · ·· ·
2、电流的方向:
X
垂直接触面向里
·
垂直接触面向外
3)环形电流的磁场的磁感线 安培定则(2):让右手弯曲的四指与环形电 流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形 导线轴线上磁感线的方向。
4)通电螺线管的磁场的磁感线
通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加.所 以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的 磁场,这时,拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方 向.