磁场(几种常见的磁场)
几种常见的磁场 课件
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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 ______.
磁场的种类
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磁场是围绕磁体或电流而存在的物理现象。
根据形成磁场的方式和性质,可以将磁场分为以下几种类型:
恒定磁场:也称为静磁场,指的是保持稳定的磁场,其强度和方向不随时间变化。
例如,磁铁所产生的磁场就是恒定磁场。
电磁场:由电流所产生的磁场被称为电磁场。
当电流通过导线或线圈时,会形成围绕导线或线圈的磁场。
电磁场具有与电流方向和大小相关的特性。
变化磁场:指磁场强度和方向随时间变化的磁场。
这种变化可以是周期性的,也可以是非周期性的。
变化磁场产生的电磁感应现象是电磁感应定律的基础。
自旋磁场:自旋磁场是与粒子的自旋运动相关的磁场。
自旋是微观粒子(如电子)的内禀属性,具有磁矩,因此可以产生磁场。
这些是磁场的一些常见种类。
磁场的研究和应用涉及许多领域,包括物理学、工程学和医学等。
磁场对于电磁感应、电磁波传播和磁性材料等方面有着重要的影响和应用。
几种常见的磁场
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三、磁通量
磁通量的变化量
ΔΦ=Φ2-Φ1
是某两个时刻穿过某个平面S的磁 通量之差,即ΔΦ取决于末状态的磁 通量Φ2与初状态磁通量Φ1的代数差。 磁通量的变化一般有三种形式: (1)B不变,S变化; (2)B变化,S不变; (3)B和S同时变化.
随堂演练
练习1、如图1,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= _________ 练习2:如图1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_____, 若从 BS 初始位置转过900角,则穿过线框平面的磁通量为_____, 若 0 从初始位置转过1800角,则穿过线框平面的磁通量变化为 2BS O _____ a
3、几种常见的磁场
高二物理
田军
学习目标
• 1.知道几种常见的磁场(条形磁铁、蹄形磁铁, 直线电流、环形电流、通电螺线管)及所形成的 磁感线分布的情况. • 2.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电 螺线管的磁感线的方向.
一、磁感线
(2)磁感线的特点
为了形象描述磁场强弱和方向而 假想的线 磁感线的疏密表示磁场强弱 电场线的特点 为了形象描述电场强弱和方向 而假想的线 电场线的疏密表示电场强弱
二、几种常见的磁场
形状 疏密 方向
二、几种常见的磁场
4、通电螺丝管的磁感线
二、几种常见的磁场
4、通电螺丝管的磁感线
磁感线的分布特征:其外部的磁感线与条形磁体的 磁感线相似,内部的磁感线与螺线管的轴线平行 安培定则: 用右手握住螺旋管,让弯曲的四指所指的方向跟电 流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线 的方向。
几种常见的磁场(刘玉兵)
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四、匀强磁场
1、定义: 定义: 如果磁场的某一区域里, 如果磁场的某一区域里,磁感应强 度的大小和方向处处相同, 度的大小和方向处处相同,这个区域 的磁场叫匀强磁场. 的磁场叫匀强磁场. 2、产生方法: 产生方法: 距离很近的两个异名磁极之间的磁 场,通电螺线管内部的磁场(除边缘 通电螺线管内部的磁场( 部分外)都可认为是匀强磁场. 部分外)都可认为是匀强磁场. 3、磁感线的特点: 磁感线的特点: 匀强磁场的磁感线是间距相等的平 行直线
三、安培分子电流假说
在原子、分子等物质微粒内部, 在原子、分子等物质微粒内部,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 分子电流, 形电流 分子电流 成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极, 成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极,这就 分子电流假说。 是分子电流假说。
三、安培分子电流假说 用安培分子电流假说解释现象
例18、如图,框架abcd面积S=2m2,匀强磁场B=0.4T 18、如图,框架abcd面积S=2m 匀强磁场B=0.4T abcd面积 框架平面初始位置与磁场方向垂直, (1)框架平面初始位置与磁场方向垂直,则穿过平面的 磁通量为____wb. 磁通量为____wb. 0.8 若使框架绕ab顺时针转过60 ab顺时针转过60度 (2)若使框架绕ab顺时针转过60度,则穿过线框平面 的磁通量为____wb. 的磁通量为____wb. 0.4 若从初始位置转过90 90度 (3)若从初始位置转过90度,则穿过线框平面的磁通量 为___wb 0 若从初始位置转过180 180度 (4)若从初始位置转过180度,则穿过线框平面的磁通 量的变化量大小为 1.6 wb.
例15、关于磁现象的本质,下列说法中正确的是 15、关于磁现象的本质, A.磁与电紧密联系,有磁必有电, A.磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必有磁 磁与电紧密联系 B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷 B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷 的运动 C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的 C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的 D.根据安培假说可知,磁体内分子电流总是存在的, D.根据安培假说可知,磁体内分子电流总是存在的, 根据安培假说可知 因此任何磁体都不会失去磁性
几种常见的磁场
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方便,但是,绝不能认为磁感线是由细铁屑排列而成的.
工具
第三章
磁场
栏目导引
2.磁感线为何不能相交?
提示:磁场确定以后,空间任意一
点的磁场方向只有一个,也就是把小磁 针放在该点时N极的受力方向.假设有 两条磁感线在空间某点 P 相交了,则在 P 点将会有两个切线 方向,与该点切线方向表示磁场方向矛盾,磁场中任一点不
工具
第三章 磁场
栏目导引
解析:
答案:
B 磁感线的疏密表示磁感应强度的大小,
【反思总结】
磁感线的切线方向表示磁感应强度的方向.
工具
第三章
磁场
栏目导引
【跟踪发散】 正确的是( )
1-1:关于磁感线的描述,下列说法中
A.磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向,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
理、不同型号的仪器的规格、使用要求,弄清它测出的是磁
感应强度在哪个方向的分量.还可用磁传感器测量螺线管内 不同位置的磁感应强度;探究通电导线所形成的磁场;验证 安培定则.
工具
第三章
磁场
栏目导引
工具
第三章
磁场
栏目导引
磁场中某区域的磁感线如图所示,则(
)
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,且Ba>Bb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,且Ba<Bb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
可知A带正电,B带负电.所以D选项正确.
答案: BD
工具
第三章
磁场
栏目导引
【跟踪发散】
2-1:如图所示为磁场、磁场作用力演
示仪中的赫姆霍兹线圈,当在线圈中心处挂上一个小磁针, 且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示 方向的电流时( )
几种常见的磁场
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• • • •
◎ 教材资料分析 〔做一做〕——P88 1.验证环形电流的磁场方向. 点拨: 制作实验装置时应注意漆包线应排列 紧密,固定时竖直固定.通电前先根据安培定 则做出判断,再由小磁针的指向验证.将电池 的正、负极对调,重做这个实验,磁极相反.
• 2.用磁传感器研究磁场. • 点拨: 使用前仔细阅读磁传感器的说明书, 了解其原理、不同型号的仪器的规格、使用要 求,弄清它测出的是磁感应强度在哪个方向的 分量.还可用磁传感器测量螺线管内不同位置 的磁感应强度;探究通电导线所形成的磁场; 验证安培定则.
• 1.下列说法中正确的是( ) • A.通过某面的磁感线条数为零则此面处磁感 应强度一定为零 • B.空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁 场方向 • C.平行放置的两条形磁铁间异名磁极间的磁 场为匀强磁场 • D.磁感应强度为零,则放在该处的某面通过 的磁感线条数一定为零
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, 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,这样的曲线就叫做磁感线. • 2.基本特性:磁感线的疏密表示磁场的 强弱 ,磁感线越密的地方磁场越强,磁感 线越疏的地方磁场越弱.
• 二、几种常见的磁场、安培定则 • 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 电流 方向一致,弯曲的四指所指的 指的方向与 方向就是 磁感线 环绕的方向.如图所示.
• 答案: 0.36 Wb
• (1)只有在匀强磁场中B⊥S时,Φ=BS才适用, 若B与S不垂直,应将S投影,也可以将B分解, 取B、S垂直部分的乘积. • (2)磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1,在具体的计 算中,一定要注意Φ1及Φ2的正、负问题.
3.3几种常见的磁场(陈太彬)
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5,适用条件 ,
1)匀强磁场 :B是匀强磁场的磁感应强度 匀强磁场 是匀强磁场的磁感应强度 是匀强磁场的磁感应强度.
2)磁场方向垂直平面 B⊥S. 磁场方向垂直平面: ⊥ 磁场方向垂直平面
若S与B不垂直. 与 不垂直 (1)当B‖S时, 当 ‖ 时 磁通量Φ=0. 磁通量
(2)当磁场 与面积 不垂直时(θ) 当磁场B与面积 不垂直时(θ), 当磁场 与面积S不垂直时
四,匀强磁场
1,定义: ,定义: 磁场强弱, 磁场强弱,方向处处相同的磁场 2,磁感线特点: ,磁感线特点: 是一些间隔相同的平行直线
3,常见的匀强磁场: ,常见的匀强磁场
1)相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 相隔很近的两个异名磁极之间的磁 2)通电螺线管内部的磁场 通电螺线管内部的磁场 3)相隔一定距离的两个平行放置的线圈 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. 通电时,其中间区域的磁场.
1,条形磁铁 2,蹄形磁铁
外部从N到S 外部从 到
3直线电流的磁场的磁感线: 直线电流的磁场的磁感线: 安培定则(1):右手握住导线, 安培定则(1):右手握住导线,让伸直的拇指 (1):右手握住导线 所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的 所指的方向与电流方向一致, 方向就是磁感线环绕的方向.(右手螺旋定则) .(右手螺旋定则 方向就是磁感线环绕的方向.内有一个可自由转 动的小磁针,静止 动的小磁针 静止 时如图所示,则螺 时如图所示 则螺 线管中( 线管中 CD ) A,一定通有由a到b的电流 ,一定通有由 到 的电流 B,一定通有由 到a的电 ,一定通有由b到 的电 C,可能没有电流流过 , D,可能通有由 到b的电流 ,可能通有由a到 的电流
几种常见的磁场(完美版)
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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
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 磁感线特点: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。
S
N
利用安培的假说解释一些磁现象
N
S
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
关于磁现象的电本质,下列说法中正确的 是( B ) A.磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必 有磁 B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起 源于电荷的运动 C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的 D.根据安培假说可知,磁体内分子电流总 是存在的,因此任何磁体都不会失去磁性
b
B c θ d
3.关于磁通量,下列说法中正确的是( C )
A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量 B.磁通量越大,磁感应强度越大 C.穿过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零 D.磁通量就是磁感应强度 4.一块磁铁从高处掉到地上,虽然没有断,但磁性变弱了,这是因为 ( B ) A.磁铁被磁化了 C.磁铁是非磁性物质 B.磁铁因剧烈震动而退磁了 D.磁铁是软磁性材料
思考1.沿磁感线的方向,磁场是减弱 吗?
解析:不一定。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.
1.下列关于磁感线的叙述,正确的是( C )
几种常见的磁场 课件
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【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。
3.3《几种常见的磁场》
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用案人 自我创 新
3、磁通量 在匀强磁场中,如果有一个与磁感应强度 B 垂直的平面,其面积为 S,定义 Φ =________为穿过这个平面的磁通量,单位是 为 。 如果平面与磁感应强度方向不垂直,如何计算穿过它的磁通量呢? 一种方法是:考虑到磁感应强度是矢量,可以分解为平行于平面的分量和垂直于 平面的分量,如图3-3-2所示,由于平行于平面的分量并不穿过平面,所以磁通量 数值上等于垂直于平面的分量与面积的乘积,Φ =Bsinα ·S=BSsinα 。 另一种方法是:磁感应强度不分解,将平面的面积做投影,磁通量数值上等于磁 感应强度与投影面积的乘积,Φ =B⊥S= BSsinα 。 不管用哪种方法来计算磁通量的值,必须保证 Φ =BS 中的磁感应强度与平面垂直。 4、磁通密度 穿过单位面积的磁通量称为磁通密度,根据这一定义,磁通密度与磁感应强度数 值上是等价的,即 B=_______。磁感线越密处(磁通密度越大) ,磁场的磁感应强 度越大,磁感线越稀疏处, (磁通密度越小) ,磁场的磁感应强度越小。 【范例精析】 例1、在纸面上有一个等边三角形 ABC,在 B、C 顶点处都通有相同电流的 两根长直导线,导线垂直于纸面放置,电流方向如图3-3-3所示,每根通电导线 在三角形的 A 点产生的磁感应强度大小为 B,则三角形 A 点的磁感应强度大小 ,简称 ,符号
为 .方向为 强度大小为 ,方向为
.若 C 点处的电流方向反向,则 A 点处的磁感应 .
答案:1.7 B、水平向右 ,B 、 竖直向下 例2、一根软铁棒被磁化是因为 ( A.软铁棒中产生了分子电流 B.软铁棒中分子电流取向杂乱无章 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 解析:磁化结果是使材料中分子电流的取向大致相同,这是分子电流假说对于磁 化现象的解释,所以本题的正确选项是 D. 拓展:分子电流起源于原子核外的电子绕原子核运动而形成的环电流,因而任何 材料中都存在分子电流,没有外加磁场时,由于热运动的缘故,分子电流取向是 杂乱无章的,有了外加磁场,分子电流取向变得大致一致,从而使软铁产生了磁 性. 1.安培分子电流假说,可以用来解释( ) A.两通电直导线间有相互作用的原因 B.通电线圈产生磁场的原因 C.永久磁体产生磁场的原因 D.铁质物体被磁化而具有磁性的原因 2.一根长直导线中有恒定电流,下列说法中正确的是( ) A.此直线电流周围的磁场不是匀强磁场 B.此磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,磁感线的疏密程度一样 C.直线电流的方向与它的磁感线的方向之间的关系可以用安培定则来判定 D.直线电流周围的磁场是匀强磁场 3.一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为( ) 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 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 4.如图为某磁场中的磁感线.则 ( ) A.a、b 两处磁感应强度大小不等,Ba>Bb B.a、b 两通电导线放在 a 处时受力一定比 b 处时大 题 D.同一小段通电导线放在 a 处时受力可能比 b 处时小 5.关于磁通量.正确说法是( ) A.磁场中某一面积 S 与该处磁感应强度 B 的乘积叫磁通量 B.磁场中穿过某个面积的磁通量的大小,等于穿过该面积的磁感线的总条数 )
几种常见的磁场(公开课)
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磁感线
两异名磁极附近: 两同名磁极附近:
2)直线电流的磁场的磁感线—安培定则1 (内容)
3)环形电流的磁场的磁感线—安培定则2 (内容)
4)通电螺线管的磁场的磁感线 ——安培定则2(内容)
N
3、磁感线的特点
1.磁感线是假想的,不是真实的。 2.磁感线是闭合曲线。
3.磁感线的疏密表示磁场的强弱。
4.磁感线不能相交或相切。 5.磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁 场的方向。
练一练
• 1、《45分钟》P63“自我检测”1、2
• 2、课本P90“问题与练习” • 第1、2题
思考:磁铁和电流都能产生磁场,它们的 磁场是否有什么联系?
二、安培分子电流假说
1、内容:在原子、分子等物质微 粒内部,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,这就是分子电流假 说。
三、匀强磁场 1、磁场强弱、方向处处相同的磁场 2、匀强磁场的磁感线:是一组相互平 行、方向相同、疏密均匀的直线
四、磁通量
(一)磁通量
1、定义: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S,B和 S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量.
2、公式: Φ=BS
3、单位:韦伯 (Wb) 1Wb=1T· m2
(二)磁通量的定性认识
可比较穿过某一面积的磁感线的条数, 比较磁通量大小。
1
2
(三) 适用条件
1)匀强磁场 :B是匀强磁场的磁感应强度.
2)磁场方向垂直平面: B⊥S. 若S与B不垂直,则S为垂直 于磁场方向的投影面积. 当B⊥S时,磁通量最大 Φ=BS
当磁场B与面积S不垂直时, Φ=BS ⊥ 当B∥S时,磁通量最小Φ=0.
13几种常见的磁场

几种常见的磁场知识点1磁场1.磁性:能够吸引铁质物体的性质.2.磁体:具有磁性的物体叫磁体.3.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.小磁针静止时指南的磁极叫做南极,又叫S极;指北的磁极叫做北极,又叫N极.4.磁极间的相互作用:同名磁极相斥,异名磁极相吸.5物理学家奥斯特发现通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应.6磁体不仅能够吸引无磁性的铁性物质,磁体与通电导线间也有力的作用。
电流和电流间也有力的作用,表现为同向电流相吸,异向电流相斥。
7磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的.8地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,但两者并不完全重合,它们之间的夹角称为磁偏角.知识点2 磁感应强度1 磁场有强弱之分且有方向.用______________这个物理量描述磁场的强弱及方向。
2 磁感应强度的定义式为_____________。
3 物理学中把小磁针静止时__________所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。
知识点3 磁感线磁感线每点的切线方向表示该点的磁场方向。
磁感线越密表示磁场____________,磁感线越疏表示磁场____________。
磁感线是封闭的曲线,在磁铁外部,磁感线从_______极出来,进入_______极;反之,在内部由_______极到_______极。
知识点4 几种常见的磁场磁体磁场条形磁铁蹄形磁铁匀强磁场直线电流的磁场安培定则(右手螺旋定则)立体图俯视图正视图环形电流的磁场另一种形式的安培定则立体图侧视图通电螺线管的磁场与环形电流相同大拇指指向N极知识点4 磁通量面积为S且与磁场方向垂直时,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量。
标量,符号“Φ”。
当S与B存在夹角θ时,Φ=_____________=_____________。
磁通量的变化量△Φ=_____________。
注意:1 面积S指有效面积。
几种常见的磁场 课件
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• 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.
几种常见磁场
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一、磁场磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在。
小磁针的指南指向北表明地球是一个大磁体。
磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。
电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。
静止电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
磁场是物质存在的一种形式。
磁场对磁体、电流都有磁力作用。
与用检验电荷检验电场存在一样,可以用小磁针来检验磁场的存在。
如图所示为证明通电导线周围有磁场存在——奥斯特实验,以及磁场对电流有力的作用实验。
1.地磁场地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。
2.地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
3.指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。
4.磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。
说明:①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的;②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化;③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。
二、磁场的方向在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。
规定:在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。
确定磁场方向的方法是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N极的指向即为该点的磁场方向。
磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。
三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
即,磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。
磁感线特点:⏹磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
几种常见的磁场 课件
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(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。
二|典题研析 例 3 如图所示,线圈平面与水平方向夹角 θ=60°,磁感线 竖直向下,线圈平面面积 S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度 B= 0.6 T,则穿过线圈的磁通量 Φ 为多少?把线圈以 cd 为轴顺时针 转过 120°角,则通过线圈磁通量的变化量为多少?
1.磁感线与平面不垂直时:Φ=________。 提示:BSsinθ 2.磁通量的正、负的含义是什么? 提示:磁通量的正、负表示磁通量从某一个面穿入还是穿出, 不是矢量。若规定穿入为正,则穿出为负,反之亦然。
一|重点诠释 1. 计算 (1)匀强磁场,磁感线与平面垂直时:Φ=BS。 (2)匀强磁场,磁感线与平面不垂直时:Φ=BSsinθ,公式中 的 θ 是平面与磁感线的夹角,Ssinθ 是平面在垂直于磁感线方向 的投影面积。
2. 与磁感线的关系 规定单位面积上的磁感线的条数等于 B 时,磁通量就等于 穿过平面的磁感线的条数,且为穿过平面的磁感线的净条数。 3. 磁通量的标矢性 (1)磁通量是标量,但有正、负之分,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。
四、磁通量 1. 定义 匀强磁场中 磁感应强度 B 和与 磁场方向垂直 的平面 面积 S 的乘积,即 Φ=BS。
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1、直线电流周围磁场
磁感线为以导线上的各点 为圆心的同心圆,且在跟 导线垂直的平面上。
(右手螺旋定则)
安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇 指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四 指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
课堂练习
画出直线电流的磁场的立体、顶视、底视、正视图
直线电流
2、环形电流周围磁场
流,分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。
分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的。
2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释:
未被磁化的铁棒
3.磁现象的电本质
ห้องสมุดไป่ตู้
磁化后的铁棒
四、磁通量
1、定义:磁感应强度B与垂直磁场方向面积S的乘积 。 Φ=B·S⊥
单位:Wb 1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2)
新课教学
一、磁感线
磁感线:磁场中画出一系列有方向的闭合曲线, 且使曲线上每一点的切线方向与该点的磁场方向 一致。
磁感线
①磁场方向看切线; ②磁场强弱看疏密。
注:磁感线是“人为引入”的对磁 场形象的描述,客观上并不存在。
条形磁体及地球的磁场的分布
注:磁场的磁感线分布是三维的,立体的。
我们可以看看书上用铁屑模拟小磁针做的模拟实验
匀强磁场:磁感应强度的大小、方向都一样,磁感线 是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线。
匀强磁场产生条件是什么呢?
距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管 内部的磁场(除边缘部分外)都可认为是匀强磁场.
匀强磁场磁感线的特点 : 匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线
三.安培分子环流假说
1.分子电流假说 任何物质的分子中都存在环形电流——分子电
环形电流的磁场 可等效为小磁针 或条形磁铁.
安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流 的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就 是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
3、通电螺旋管周围磁场
等效
安培定则:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指 所指的方向跟电流方向一致,大拇指所指的方 向就是螺旋管内部磁感线的方向。
二、各种常见磁场的磁感线画法
B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都 起源于电荷的运动
C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生 的
D.根据安培假说可知,磁体内分子电流 总是存在的,因此,任何磁体都不会 失去磁性
3.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 磁针B的N极指向里
I
A
B
3.3几种常见的磁场
复习回顾
磁场有什么基本性质? 对放入其中的磁体和电流有力的作用
磁场的方向如何规定的? 小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静 止时北极所指的方向
我们第二节用什么来描述磁场的性质?
我们用磁感应强度(B)来描述磁场
【问题】除了磁感应强度以外我们还有其他方 法来描述磁场的性质么?
将多个小磁针放在磁场中,小磁针静 止时,北极N所指的方向,就是该点的磁场 方向.发现什么规律了么?
Φ=BScosθ θ 2、物理意义:穿过某一面积的磁感线条数。 3、磁通密度:垂直穿过单位面积的磁感线条数。 B= Φ/S ⊥
巩固练习
1.将小磁针分别放入A、B、C处时,问:小磁针
N极的指向?
A
C
B
。A
2.关于磁现象的电本质,下列说法中正 确的是( B )
A.磁与电紧密联系,有磁必有电,有电 必有磁