环形电流及通电螺线管的磁场特点
磁场(几种常见的磁场)
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
(高中物理)知识全解24磁场的基本性质
高中物理知识全解 2.4 磁场的根本性质注意：左手生力，右手生电生磁。
根底知识：1、磁场：磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场。
2、磁场的根本性质：对放入其中的磁极、电流或运动电荷产生力的作用。
3、磁场的产生I、永磁体周围存在磁场。
II、电流周围存在磁场—电流的磁效应注意：结合安培右手定那么及楞次定律判定磁场的方向。
4、磁场决定磁场强度的客观性，磁场强度是由磁场所决定的客观物理量。
【例题】由公式F sinB qυθ=洛可知，在磁场中的同一点〔〕磁场强度B与F洛成正比，与sinqυθ成反比。
无论带电粒子所带电量如何变化，F sinqυθ洛始终不变。
磁场中某点的磁场强度为零，那么带电粒子在该点所受的磁场力一定为零。
如果磁场中有静止的带电粒子，那么该带电粒子不受磁场力。
假设带电粒子在某点不受磁场力，那么说明该点磁场强度为零。
磁场中的运动电荷不一定受磁场力。
答案：BCDF5、磁现象I、磁性：物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
II、磁体：具有磁性的物体叫磁体。
【磁体可分为：永磁体〔即硬磁体〕和软磁体两大类】III、磁极：磁体的各局部磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。
任何磁铁都有两个磁极，一个叫南极(S极)，一个叫北极(N极)。
IV、磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
6、电流的磁效应I、电流对小磁针的作用。
奥斯特实验：奥斯特发现，电流能使磁针偏转，如以下列图所示。
II、磁体对通电导线的作用磁体对通电导线产生力的作用，使悬挂在蹄形磁铁两极间的通电导线发生移动。
如以下列图所示。
III、电流和电流间的相互作用相互平行且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同的电流时，两导线相互吸引；当导线中通以方向相反的电流时，两导线相互排斥，如以下列图所示。
总结：不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。
23磁场对通电导线的作用总结
直流电动机示意图
一种电动机的定子和转子
时钟上的直流电动机
计算机软盘驱动器中的电动机，直流无刷电 动机使软盘转动，步进电动机用于变换磁道。
大家谈 电动机给家庭生活带来了什么变化 你家里哪些电器上有电动机？ 如果没有电动机，你家里的哪些工作
要变电动为手动？如果没有电动机，你家 里的哪些工作根本不能做了？
B
F
F I
．I
B
（1）
（2）
练习4
关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有
（ AB ）
A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的， 磁场和电场一样，也是一种物质
B．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方 向
C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极 终止
D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的 曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线
通电线圈在磁场中受到安 培力会扭转，电动机就是 根据这个原理设计的。
在磁场中，通电 线圈受到安培力的作 用，发生扭转，如果 给线圈通以方向合适 的电流，就可以使线 圈转动起来。我们使 用的电动机就是利用 安培力来工作的。现 在，电动机广泛应用 在工厂、办公室、家 庭里。
四．电动机
1．构造：各种电动机中都有由定子和转子。
科学足迹 安培的平行导线实验
（插入“安培的平 行导线实验”视频）
总结
两条平行的通电直导线之间会通过磁场 发生相互作用。
电流方向相同时，将会吸引; 电流方向相反时，将会排斥。
课堂小结
一、安培力 1．概念：通电导体在磁场中受到的力称为
安碚力F 2．大小：F=BIL 3．方向：左手定则确定。F⊥B，F ⊥ I，F
磁场 磁体 磁场力F 电流
磁场的强弱 磁感应强度
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。
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
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。
C
B
A
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
b
B c θ d
对公式的理解 3.Φ是标量，但有方向，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)
几种常见的磁场
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
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
１、通电直导线周围的磁场
“.”表示磁感线垂直纸面向外〔指向读者〕
“ ”表示磁感线垂直纸面向里〔离读者而去〕 “
.
“
”电流垂直纸面向外 ”电流垂直纸面向里
“圆圈”代表导线的横截 面
⑴分布特点：一些以导线上的各点为圆心的同心圆 ⑵电流方向跟磁感线的方向之间关系 安培定则（也叫右手螺旋定则）： 右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的 方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕 的方向。
适用条件:①匀强磁场
3、单位：〔SI〕“韦伯” 简称“韦” 2
1 Wb 1T m
4、磁通量的意义
穿过线圈平面磁感线的条数等于磁通量的大小
５、当Ｂ与Ｓ不垂直时
S’
BSSin BSCos
沿垂直磁场Ｂ方向的投影面积
穿过斜面和投影面的磁感线条数相等即磁通量相等。
讨论：①当Ｂ
几种常见的磁场
２、磁体周围的磁感线 ⑴条形磁铁
⑵蹄形磁铁
在磁体外部：从Ｎ极到Ｓ极 在磁体内部：从Ｓ极到Ｎ极
⑶相邻磁极
⑷铁屑模拟
３、磁感线的特点
⑴为形象描述磁场而人为假想的曲线，实际上是不存 在的。 ⑵磁感线的疏密表示磁场的强弱 密 疏 强 弱
Ａ. Ｂ.
⑶不相交、不中断的闭合曲线
二、几种常见的磁场
Ｓ
②当Ｂ
Ｓ
６、磁通密度〔即磁感应强度〕
B
S
表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。 ７、标量 但有正负之分
正负规定：任何一个面有正反两面，若规定磁感线 从正面穿入为正磁通量，则磁感线从反面穿入时磁 通量为负值。 注：磁通量的正负既不表示大小、也不表示方向， 仅为区别从正面穿入还是从反面穿入！！
常见的磁场的磁感线分布
常见的磁场的磁感线分布(1)条形磁铁磁感线分布(如图16-1-2)特点：在磁体外部，磁感线从N极发出回到S极；在磁体内部磁感线由S极到N极．在磁体的外部，磁极附近的磁感线较密集．在磁体内部的磁体中间的磁感线最密集．(2)蹄形磁铁的磁感线分布(如图16-1-3)特点：在磁体外部，磁感线由N极发出，回到S极，在磁体内部磁感线由S极到N极，磁极附近的磁感线较密集．在磁体内部磁铁中点处的磁感线最密集．注意：蹄形磁铁两极间形成的磁场的磁感线不平行也不均匀．(3)直线电流的磁感线分布(如图16-1-4)特点：是一些以导线上各点为圆心的同心圆，且都在跟导线垂直的平面上，磁感线越靠近导线越密，越远则越疏．(4)环形电流的磁感线分布(如图16-1-5)特点：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线平面垂直．(5)通电螺线管的磁感线分布(如图16-1-6)特点：通电螺线管的磁感线与条形磁铁的磁感线相似．例、如图所示，已知磁体的磁极，你能否标出磁感线方向和小磁针的N、S极？()答案：能解析：磁感线可以根据从北极出来回到南极来判断，因此条形磁体的S极一端的磁感线方向标朝里的箭头，即向左。
而N极一端磁感线的方向则标向外的箭头，即向左。
判断小磁针的N、S极有两种方法：一种根据异名磁极相互吸引靠近而判断，靠着条形磁体S极一端的为小磁针的N极，则另一端为S极；另一种方法是根据小磁针的N极应与该点的磁场方向、磁感线方向一致来判断。
在判断出此处磁感线方向以后，即可作答。
标出后如下图所示：例、如图所示，在蹄形磁铁旁的a点放一小磁针，且指向如图，b点不放小磁针但有磁感线，c点既不放小磁针，也没有磁感线。
则下列判断中，正确的是（）A．a点有磁场，且方向向下B．b点有磁场，但其方向无法确定C．c点没有磁场D．蹄形磁铁的上端是N极解答：小磁针N极静止时向下，根据磁场方向的规定，a点磁场方向向下。
由a点磁场方向可知蹄形磁铁上端是N极，则图中磁感线的方向由磁铁的N极指向S极。
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。
高中物理选修31——磁场知识点总结
高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场（1）磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质，磁场和电场一样，都是“场形态物质”。
（2）磁场的方向：物理学规定，在磁场中的任一点，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，就是那一点磁场的方向。
（3）磁场的基本性质：磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。
磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2、磁感线（1）磁感线：是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。
在曲线上，每一点切线方向都在该点的磁场方向上，曲线的疏密反映磁场的强弱。
（2）磁感线的特点：a.磁感线是闭合的曲线，磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
3、几种常见磁场的磁感线的分布（1）条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体，如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状，其实它们的磁感线分布在整个空间内，而且磁感线是闭合的，它们的内部都有磁感线分布。
（2）通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示，通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是，通电直导线产生的磁场是不均匀的，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密。
电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断，如图所示。
用右手握住直导线，伸直的大拇指与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
（3）环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形的中心轴上，由对称性可知，磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。
如图甲所示，环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断，如图乙所示，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圆环轴线上磁感线的方向；如图丙所示，让右手握住部分环形导线，伸直的大拇指与电流方向一致，则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。
电流的磁场
3、通电直导线磁场的磁感线
方向
纵截面图
横截面图
立体图
3、通电直导线磁场的磁感线
规则
安培定则：
右手握住导线，让伸直的拇指的方向与电流的方向一致， 那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 。
3、通电直导线磁场的磁感线
思考题
做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的 通电直导线的下方，通电后发现小磁针 不动，用手拨一下小磁针，小磁针转动 180度后静止不动，由此可知通电直导线
无磁极，非均匀，距导线越远处磁场越弱。
2.环形电流的磁场：
两侧是N极和S极，离圆环中心越远， 磁场越弱（如图）
3.通电螺线管的磁场：
两端分别是N极和S极，管内近似是匀强 磁场，管外为非匀强磁场.
例2：请画出下图中方形区域a内磁感线方向。
I
I aI
I
磁场一、二节单元检测
思维方法
1.分析方法：独立作用，效果合成 2.分析方法：等效思维 3.理解方法：从不同侧面来理解
2.分析方法：等效思维 〖练习〗按图示放置的螺线管和矩形线圈，通以图示 方向的电流时，如果把螺线管固定，矩形线圈可 以自由运动，那么矩形线圈将如何运动？ （矩形线圈受到螺线管的斥力作用，故向右摆动）
例5
如图所示，环形导线周围有三只小磁 针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁
针N极的偏转方向是 ( D )
A．全向里 B．全向外 C．a向里，b、c向外 D．a、c向外，b向里
二、环形电流和通电螺线管磁场的磁感线
右手螺旋定则：
右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致, 姆指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。也就是说,大姆 指指向通电螺线管的北极.
关于通电螺线管内部的磁场
平职学院2005年度优秀论文评奖申报表关于通电螺线管内部的磁场王广云许峰平顶山工业职业技术学院467000实验证明通电螺线管的周围和内部均有磁场，并跟条形磁铁的磁场相似。
只是条形磁铁的南、北极固定不变，磁性的强弱一般也不变。
而通电螺线管的南、北极随所通电流方向的改变而改变，也就是说，通电螺线管的磁场方向跟所通电流方向的有关，他们之间的关系可用右手螺旋定则来判定。
通电螺线管的磁场强弱跟所通电流的大小有关（所通电流大，它的磁场强，反之它的磁场就弱）。
这些实验事实都不难理解，学生感觉困惑的是：“置于通电螺线管内部的小磁针N极跟置于通电螺线管外部的小磁针N极指向不同”这一实验结果。
如图（一）所示，小磁针A、B分别置于通电螺线管内部和外部，它们N极的指向相反。
对于通电螺线管内部的小磁针A来说，若按磁场的基本特性——对放入其中的小磁针有力的作用和“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的结论去分析判断，它的N极、S极应对调，即跟实验结果相反，这是为什么呢？下面就通电螺线管内部的磁场作一简单的分析：一、根据磁感线特点分析：给螺线管通入图（二）所示方向的电流时，由右手螺旋定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，其外部磁感线的方向是从N极到S极，内部磁感线的方向是从S极到N极，从而构成闭合曲线。
这就是说通电螺线管的内部和外部磁场方向（磁感线的方向）不同。
在通电螺线管外部，两端磁感线密集（磁场强），中间部位磁感线稀疏（磁场弱），这说明通电螺线管外部各点的磁场强弱和方向各不相同。
在通电螺线管内部轴心附近磁感线分布比较均匀、相互平行、方向一致，因此可以看作匀强磁场。
而外部则是非匀强磁场。
在通电螺线管的同一截面上内部和外部的磁场方向相反，如图（二）所示，A、B两点的磁场方向相反，C、D两点的磁场方向相反，若按“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的结论去分析判断，放在图（二）所示A、B和C、D四点的小磁极N极指向是一致的，均指向通电螺线管的S极端。
物理一轮复习 专题40 磁场的描述 磁场对通电导线的作用力(讲)(含解析)
专题40 磁场的描述 磁场对通电导线的作用力1.知道磁感应强度的概念及定义式，并能理解与应用。
2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题．一、磁场、磁感应强度 1．磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用． （2）方向:小磁针的N 极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时北极的指向． 2．磁感应强度（1）物理意义:描述磁场的强弱和方向． (2）大小:ILFB(通电导线垂直于磁场）． （3）方向:小磁针静止时N 极的指向． (4)单位：特斯拉（T ）． 3．匀强磁场（1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场． (2）特点匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线． 4．磁通量(1)概念：在磁感应强度为B 的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S 与B 的乘积． （2)公式:Φ＝BS .深化拓展 （1)公式Φ＝BS 的适用条件：①匀强磁场；②磁感线的方向与平面垂直．即B ⊥S . (2)S 为有效面积．(3）磁通量虽然是标量，却有正、负之分． (4）磁通量与线圈的匝数无关． 二、磁感线、通电导体周围磁场的分布1．磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的切线方向跟这点的磁场方向一致． 2．条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布（如图所示）3．电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强,管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远,磁场越弱安培定则立体图横截面图4.(1）磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向．（2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱．(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点．在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极．(4）同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切．(5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在．三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1．安培力的大小（1）磁场和电流垂直时，F＝BIL.(2）磁场和电流平行时:F＝0.2．安培力的方向(1）用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．（2）安培力的方向特点:F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．考点一安培定则的应用和磁场的叠加1．安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因"和“果”。
磁场知识点汇总.
磁场知识点汇总.一、磁场的基本概念1、磁场：磁体或电流周围存在的一种特殊物质，能够对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
磁场的物质性：磁场是客观存在的，虽然看不见、摸不着，但可以通过它对其他磁体或电流的作用来感知和研究。
2、磁感应强度：描述磁场强弱和方向的物理量，符号为 B。
定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫做磁感应强度。
单位：特斯拉（T）。
方向：小磁针静止时 N 极所指的方向。
3、磁感线定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度方向一致。
特点1、磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线从 N 极出发，回到 S 极；在磁体内部，磁感线从 S 极指向 N 极。
2、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方，磁感应强度越大。
3、磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
二、常见磁场的分布1、条形磁铁的磁场外部磁场：从 N 极指向 S 极。
内部磁场：从 S 极指向 N 极。
2、蹄形磁铁的磁场外部磁场：从 N 极指向 S 极。
内部磁场：从 S 极指向 N 极。
3、通电直导线周围的磁场安培定则（右手螺旋定则）：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，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
磁场分布特点：离导线越近，磁场越强；磁感线是以导线为圆心的同心圆。
4、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，那么伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
磁场分布特点：环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场。
5、通电螺线管的磁场安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是螺线管的 N 极。
磁场分布特点：通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场。
三、安培力1、定义：通电导线在磁场中受到的力。
物理磁场的知识点总结
物理磁场的知识点总结物理磁场的知识一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。
电流在周围空间产生磁场，小磁针在该磁场中受到力的作用。
磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。
电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的。
磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质，磁极或电流在自己的周围空间产生磁场，而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。
二、磁现象的电本质1.罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转，发现小磁针发生偏转，说明运动的电荷产生了磁场，小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
2.安培分子电流假说法国学者安培提出，在原子、分子等物质微粒内部，存在一种环形电流-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。
安培是最早揭示磁现象的电本质的。
一根未被磁化的铁棒，各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同，两端对外显示较强的磁性，形成磁极;注意，当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。
3.磁现象的电本质运动的电荷(电流)产生磁场，磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用，所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。
三、磁场的方向规定：在磁场中任意一点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就是那一点的磁场方向。
四、磁感线1.磁感线的概念：在磁场中画出一系列有方向的曲线，在这些曲线上，每一点切线方向都跟该点磁场方向一致。
2.磁感线的特点：(1)在磁体外部磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线由S 极到N极。
(2)磁感线是闭合曲线。
(3)磁感线不相交。
(4)磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强。
3.几种典型磁场的磁感线：(1)条形磁铁。
(2)通电直导线。
①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其磁感线是内密外疏的同心圆。
大奖赛几种常见的磁场
（5）通电螺线管的磁场的磁感线
1、磁感线分布特点： 类似于条形磁铁的磁感线分布，环内部分布密且与中心轴线平行
2、方向如何判断：
（5）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.
)
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 BC
课堂练习
D 2、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后, 三只小磁针N极的偏转方向是 () A、全向里 B、全向外 C、a向里，b、c向外 D、a、c向外，b向里
课堂练习
3、如图所示，a、b、c三枚小磁针分别放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 ( ) 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
课堂练习：
例4 如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为
线管的a端为 极．
正
负
极，螺
思考与讨论
磁铁和电流都能产生磁场，磁铁的磁场和电流的磁场是否有相同的起源呢？电流是 电荷的运动产生的，所以电流的磁场应该是由于电荷的运动产生的。那么，磁铁的磁场 是否也是由电荷的运动产生的呢？
4、起始于正电荷（无穷远）终止于负电荷（无穷 远）不是闭合曲线
例1．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（ ） A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是客观存在的特殊物质 B.磁感A线B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 极所指的方向一致
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（3）安培定则判断通电螺线管的磁场方向
右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向 跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管 内部的磁感线的方向，又叫右手螺旋定则。
通电后，轻轻敲板，铁屑为什么会产生规 则排列？铁屑的排列与什么现象一样？
铁屑磁化变成“小磁针”，轻敲使铁屑可自 由转动，使铁屑按磁场进行排列。其排列与条形 磁体的排列相同，通电螺线管相当于条形磁体。
奥斯特实验：
电流周围能产生磁场
演示
奥斯特实验演示视频
1．当直导线通电时产生什么现象？ 通电时小磁针发生偏转。
2．断电后发生什么现象？ 断电时小磁针转回到指南北的方向。
3．改变通电电流的方向后发生什么现象 ？
通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反。
结论
1．现象：导线通电，周围小磁针发 生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏 转方向相反。
1820年4月，在一次有关电荷磁的演讲中， 奥斯特把导线沿南北方向设置，导线下方有一枚 小磁针。接通电源时，小磁针转动了。这个现象 没有给台下的听众留下什么印象，却使奥斯特激 动万分。他紧紧抓住这个现象，连续进行了3个 月的实验研究，终于在1820年7月21日发表的论 文《关于磁针上的电流冲突实验》中，报告了他 的实验装置和实验发现。他指出，在电流周围， 小磁针的指向形成一个闭合的圆周。
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一．电流的磁效应 二．电流磁场的方向
一．电流的磁效应
我们知道，静止的电荷只能产生电场，不 能产生磁场。那么运动的电荷，也就是电流， 能不能产生磁场呢？
18世纪，一些有趣的现象已经引起了科学 家的注意。一名英国商人发现，雷电过后，他 的一箱新刀叉竟有了磁性。
富兰克林也在试验中发现，在莱顿瓶放电 后，附近的缝衣针被磁化了。
过程与方法
通过实验探究直线电流、环形电流及通 电螺线管的磁感线特点，并判断磁场方向。
情感态度与价值观
了解奥斯特、安培等科学家的实验研究 对人们认识电磁场现象所引起的重要作用。
教学重难点
重点
1．直线电流、环形电流及通电螺线管的 磁场特点。
2．磁感线方向的判断。 3．安培定则。
难点
1．磁感线方向的判断。 2．安培定则。
带电体和磁体有一些相似的性质，这 些相似是一种巧合呢？还是它们之间存在 着某些联系呢？
教学目标
知识与能力
1．知道什么是安培力，掌握分析安培力的 方法。
2．理解磁感应强度B的定义式物理意义，知 道磁感应强度的单位是特斯拉。知道用磁感线的 疏密程度可以形象地表示磁感应强度的大小。
3．会用F＝BIL进行安培力的简单计算。 4．了解电动机的工作原理。
大家谈 根据通电螺线管外部磁感线的分布作
出判断：什么位置的磁场最强？
结论
在同一幅磁感线的示意图中，磁感线 密集的位置，磁场比较强，磁感线稀疏的 位置，磁场比较弱。这一点，跟用电场线 描述电场相似。
科学足迹
电流磁效应的发现
奥斯特很早就相信，自然界各种现象之间 存在着广泛的联系。他为寻找这种联系做过一 些实验。1803年奥斯特断言：“我们的物理学 将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以 及我们所知道的各种其他现象的零散罗列，我 们将把整个宇宙容纳在一个体系中。”
2．电流磁场的方向：由安培定则确定（也叫 右手螺旋定则）。
3．安培定则：内容分三种不同情况。 （1）直线电流：右手握住导线，伸直的拇指 的方向代表电流的方向，那么弯曲的四指所指的方 向就是磁感线的环绕方向。 （2）环形电流：右手握住环形导线，弯曲的 四指所指的方向就是电流的方向，拇指所指的方向 就是环形中心轴线上的磁感线的方向。
导入新课
磁悬浮列车
上海的磁悬浮列车 是全球唯一的一条商业 运营磁悬浮列车 。
能自动关门的 冰箱通常中铰链有 一定的倾斜度，或 者有一个叫做自动 关门扣及其托架的 装置，加上门封磁 条的吸力门体在一 定的角度就会自动 关闭。
普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸， 因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安装磁性 传感器，由于坦克或者军舰都是钢铁制造的，在 它们接近（无须接触目标）时，传感器就可以探 测到磁场的变化使水雷或地雷爆炸，提高了杀伤 力。
1820年，奥斯特发现：把一根导线平行地 放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了 偏转，就好像磁针受到磁铁的作用一样。这说 明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场， 这个现象称为电流的磁效应。
奥斯特
丹麦物理学家奥斯特发现的 电流磁效应，是科学史上的重大 发现。
揭开了物理学史上的一个新 纪元。
奥斯特不只是一位著名的物 理学家，还是一位优秀的教师。 他的讲课有表演，有分析。他非 常重视实验，他说过“我不喜欢 那种没有实验的枯燥的讲课，因 为归根到底，所有的科学进展都 是从实验开始的。”
（3）安培定则判断环形导线的磁场方向
右手握住环形导线，弯曲的四指所指的 方向代表电流的方向，拇指所指的方向就是 圆环中心周线上的磁感线的方向。
立体图
I 横截面图
3．通电螺线管周围的磁场
（1）演示实验：使通电螺线管穿过一块硬纸 板，在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲硬纸板， 同时给导线通电。
（2）结论：直线电流磁场的磁感线是围绕导 线的一些同心圆，这些同心圆内密外疏。
奥斯特发现，电流能使附近的磁针偏转。
奥斯特还有一个看法，认为这种磁效 应要扩散到很大的空间范围。这正是“场” 思想的开端。
电流磁效应的发现，打破了电与磁不 想管的传统信条，猛然打开了一扇大门， 使人们进入了电磁联系这个长期闭锁的研 究领域，为实现物理学的一次大综合开辟 了广阔的道路。
课堂小结
1．电流的磁效应：电流也能产生磁场。这个 现象称为电流的磁效应。
右手握住导线，伸直的拇指的方向代表 电流的方向，那么弯曲的四指所指的方向就 是磁感线的环绕方向。
I
立体图
纵截面图
横截面图
2．环形电流周围的磁场
（1）演示实验：使环形导线穿过一块硬纸板， 在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲硬纸板，同 时给导线通电。
（2）结论：直线电流磁场的磁感线是围绕导 线的一些同心圆，这些同心圆内密外疏。
2．规律： （1）通电导线周围存在磁场； （2）磁场方向与电流方向有关。
二．电流பைடு நூலகம்场的方向
1．直线电流周围的磁场
（1）演示实验：使直导线穿过一块硬纸板， 在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲硬纸板， 同时给导线通电。
（2）结论：直线电流磁场的磁感线是围绕 导线的一些同心圆，这些同心圆内密外疏。
（3）安培定则判断直导线的磁场方向