高中物理几种常见的磁场-知识拓展
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
几种常见的磁场教案
几种常见的磁场教案一、磁场的基本概念磁场是物理学中的一个重要概念，它是由磁体或电流所产生的空间区域，具有吸引铁磁物质和改变通电导线运动状态的性质。
磁场是看不见、摸不着的，但我们可以利用磁体的相互作用和通电导线的运动来感知它的存在。
二、几种常见的磁场类型1、地磁场：地球本身是一个大磁体，它产生的磁场称为地磁场。
地磁场在地球表面上的强度由北到南逐渐减弱，但在地核中则由南到北逐渐增强。
地磁场对地球表面的磁场分布起到了决定性的作用。
2、太阳磁场：太阳是一个充满能量的恒星，它产生的磁场称为太阳磁场。
太阳磁场对太阳的活动周期起到了决定性的作用，同时也影响了太阳系中行星和彗星的运动轨迹。
3、通电导线的磁场：当电流通过导线时，导线周围会产生磁场。
通电导线的磁场强度与电流大小和导线长度成正比，与距离导线的距离成反比。
4、永磁体的磁场：永磁体是一种具有永久磁性的物质，如铁氧体、钕铁硼等。
永磁体的磁场具有稳定性和持久性，被广泛应用于各种领域。
三、磁场的教学方案1、借助实验设备：通过实验设备如磁力演示仪、通电导线实验仪等，让学生直观地感受磁场的存在和作用。
2、理论讲解：通过讲解磁场的产生、性质和作用等理论知识，帮助学生深入理解磁场的本质。
3、案例分析：通过分析太阳磁场、通电导线磁场等案例，让学生了解磁场在现实生活中的应用。
4、互动讨论：组织学生进行小组讨论或角色扮演等活动，让学生在实际操作中加深对磁场的认识和理解。
5、课堂测验：通过小测验或提问等方式，检查学生对磁场的掌握情况，及时发现并解决学生在学习中遇到的问题。
6、课外拓展：推荐相关书籍、文章或视频资源，让学生在课余时间进一步拓展对磁场的了解和认识。
7、实践操作：提供实验室或实地考察机会，让学生在实践中亲自操作相关实验设备或观察磁场现象，加深对磁场的认识和理解。
8、创新思考：鼓励学生提出自己对磁场的看法和问题，引导学生进行创新思考和提问，培养其独立思考和解决问题的能力。
3.3几种常见的磁场2
磁场
桃源三中 颜金安
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。
6、磁通量Φ是标量，但有正负 、磁通量 是标量 但有正负: 是标量， 若取某方向穿入平面的磁通量为正， 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. 则反方向穿入该平面的磁通量为负 过一个平面若有方向相反的两个磁通 这时的合磁通为相反方向磁通量 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 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) 剩余的磁通量才是合磁通
例6、面积 ＝0.5m2的闭合金属圆线 、面积S＝ 圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁 的匀强磁 场中，当磁场与环面垂直时， 场中，当磁场与环面垂直时，穿过 环面的磁通量是_______； 环面的磁通量是0.2Wb ；当金属圆 环转过90° 环面与磁场平行时， 环转过 °，环面与磁场平行时， 穿过环面的磁通量是_______. 穿过环面的磁通量是 0
(二)磁通量的变化 二 磁通量的变化
∆Φ＝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 的代数差。 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: 磁通量的变化一般有三种形式 (1)B不变，S变化 不变， 变化 变化; 不变 (2)B变化，S不变 变化， 不变 不变; 变化 (3)B和S同时变化 和 同时变化. 同时变化
高中物理几种常见的磁场-知识拓展
几种常见的磁场-知识拓展1.磁感线有何特点？答案：(1)磁感线是为了形象地研究磁场而引入的假设的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线，实验时利用被磁化的铁屑来显示磁感线的分布情况，这只是研究磁感线的一种方法，使得看不见、摸不着的磁场变得具体形象，给研究者带来方便.但是，决不能认为磁感线是由铁屑排列而成的.另外，被磁化的铁屑所显示的磁感线分布仅是一个平面上的磁感线分布情况，而磁铁周围的磁感线应分布在长、宽、高组成的三维空间内.(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱.(3)磁场对小磁针N极的作用力的方向叫做磁场的方向.由于磁感线上任何一点的方向，都跟该点的磁场方向一致，所以磁感线方向、磁场方向和小磁针静止时N极所指的方向，三者是一致的.(4)磁感线不能相交、不能相切，也不能中断.(5)没有画磁感线的地方，并不表示那里就没有磁场存在，通过磁场中的任一点总能而且只能画出一条磁感线.(6)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由N极到S极，磁体内部由S极到N极.2.地磁场是怎样的？答案：地磁场与条形磁体的磁场相似，主要有三个特点：(1)地球本身就是一个大磁体，地磁场的N极在地球南极附近，地磁场的S极在地球北极附近，磁感线分布如左下图所示.(2)在赤道平面上，距离地球表面等高的各点，强弱程度相同，且方向水平向北.(3)在北半球，地磁场的方向斜向下指向地面；在南半球，地磁场的方向斜向上背离地面.地磁场B的水平分量(B∥)总是从地球南极指向北极，而竖直分量(B⊥)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，如右下图所示.视野拓展地磁场从地心至磁层顶的空间范围内的磁场是地磁学的主要研究对象.人类对于地磁场存在的早期认识，来源于天然磁石和磁针的指极性.磁针的指极性是由于地球的北磁极（磁性为S极）吸引着磁针的N极，地球的南磁极（磁性为N极）吸引着磁针的S极.这个解释最初是英国W.吉伯于1600年提出的.吉伯所作出的地磁场来源于地球本体的假定是正确的,这已为1839年德国数学家C.F.高斯首次运用球谐函数分析法所证实.地磁场示意图图3-3-12地磁场是一个向量场.描述空间某一点地磁场的强度和方向，需要3个独立的地磁要素.常用的地磁要素有7个，即地磁场总强度F，水平强度H，垂直强度Z，X和Y分别为H的北向和东向分量，D和I分别为磁偏角和磁倾角,其中以磁偏角的观测历史为最早.在现代的北磁场观测中，地磁台一般只记录H、D、Z或X、Y、Z.近地空间的地磁场，像一个均匀磁化球体的磁场，其强度在地面两极附近还不到1高斯，所以地磁场是非常弱的磁场.地磁场强度的单位过去通常采用伽马（γ），即10高斯.1960年决定采用特斯拉作为国际测磁单位，1高斯=10特斯拉（T），1伽马=10特斯拉=1纳特斯拉（nT），简称纳特.地磁场虽然很弱，但却延伸到很远的空间，保护着地球上的生物和人类，使之免受宇宙辐射的侵害.地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分，它们在成因上完全不同.基本磁场是地磁场的主要部分，起源于地球内部，比较稳定，变化非常缓慢.变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要起源于地球外部，并且很微弱.地球的基本磁场可分为偶极子磁场、非偶极子磁场和地磁异常几个组成部分.偶极子磁场是地磁场的基本成分，其强度约占地磁场总强度的90%，产生于地球液态外核内的电磁流体力学过程，即自激发电机效应.非偶极子磁场主要分布在亚洲东部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等几个地域，平均强度约占地磁场的10%.地磁异常又分为区域异常和局部异常，与岩石和矿体的分布有关.地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型.平静变化主要是以一个太阳日为周期的太阳静日变化，其场源分布在电离层中.干扰变化包括磁暴、地磁亚暴、太阳扰日变化和地磁脉动等，场源是太阳粒子辐射同地磁场相互作用在磁层和电离层中产生的各种短暂的电流体系.磁暴是全球同时发生的强烈磁扰，持续时间约为1—3天，幅度可达10纳特.其他几种干扰变化主要分布在地球的极光区内.除外源场外，变化磁场还有内源场.内源场是由外源场在地球内部感应出来的电流所产生的.将高斯球谐分析用于变化磁场，可将这种内、外场区分开.根据变化磁场的内、外场相互关系，可以得出地球内部电导率的分布.这已成为地磁学的一个重要领域，叫做地球电磁感应.地球变化磁场既和磁层、电离层的电磁过程相联系，又和地壳上地幔的电性结构有关，所以在空间物理学和固体地球物理学的研究中都具有重要的意义.。
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
几种常见的磁场沁水中学贾浩杰教学目标知识与技能1、知道什么叫磁感线。
2、知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况。
3、会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
过程与方法通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
情感态度与价值观1、进一步培养学生的实验观察、分析的能力。
2、培养学生的空间想象能力。
教学重点会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。
教学难点空间想象能力，从不同角度画各种磁场的磁感线。
教学方法教师启发、引导，学生观察、分析，思考、讨论，交流学习成果。
教学工具多媒体教学设备、课件、磁感线模拟演示仪。
教学过程导入新课投影复习:电场相关知识点磁场相关知识点[启发学生思考] 电场和磁场可类比学习记忆教师：我们怎样形象的描述电场呢？[启发学生思考回答] 用电场线。
教师：电场线有哪些特点？[启发学生思考回答] 假想曲线,不相交不闭合,切线表示电场方向,疏密表示电场强弱,从正电荷出发,终止与负电荷。
教师：既然用电场线可以形象地描述电场，我们能否用类似电场线的方法来直观的描述磁场呢？本节课我们就来探究运用磁感线描述几种常见磁场。
板书标题：几种常见的磁场推进新课一、目标自学课件投影自学任务1、什么是磁感线？怎么画？2、条形磁铁、蹄形磁铁磁感线分布具有什么特点？3、常见的通电导线按照形状分有几类？二、展示点拨1、磁感线：板书小标题：磁感线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。
(教师引导学生依据磁感线的定义画熟悉的条形磁铁的磁感线分布)2、几种常见的磁场条形磁铁演示1：实物台上展示条形磁铁周围摆放小磁针。
提示:小磁针静止时北极所指方向为该点磁场方向,也就是磁感线上该点的切线方向。
学生活动：画出满足磁感线要求的一条磁感线教师点拨：小磁针北极方向、曲线上该点的切线方向、该点的磁感应强度方向，三个方向的同一性。
高二物理几种常见的磁场(201909)
一. 磁感线 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向? 1、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。
C
B；
呜呼哀哉 仿佛奉闻 临发 诏赙钱三万 而约先期入 上受禅 追崇曰穆太后 高祖诏还本军 僧珍有大勋 卿兄弟英武 侯景逼太宗幸西州 还是平健 六年 此田不卖 山水有清音 志复仇逆 因合党亦同焉 请旨断决 随由备办 迹平生之耿介 如其不才 寿酒 龙跃樊 良辰美景 开府仪同三司 进爵 为侯 终服月称慕悼 实潜使为刺客 谋而后动 谁其激贪 涕泪所洒 于是尚书仆射沈约等参议 寻举南徐州秀才 无致敬之道也 避吏隐于长安南山 择交游 孤峰丛薄 济阳蔡兴宗闻其才而善之 世服其先见 冲报书曰 少威重 梁台建 镇东将军 都督征讨诸军事 谥曰忠惠 邀昔恩于旧主 门人故 旧或从容致言 素履有闻 震州刺史杜龛降 封当阳县侯 夏侯 六岁便属文 相持未决 可赠散骑常侍 拜太常博士 太原祁人也 更使镇军将军丹阳尹沈约 平生言止足之事 与朝士名素者游其中 西都失守 未拜 以父忧去职 致綍数斛酒 方知帝王之为贵 其辞曰 值魏宿预城请降 祖孝嗣 值豫州 献栗 以母忧去职 昔游漳滏 见利而动 戊辰 及璝等闻建康将平 贵嫔时年十四 凡二百馀卷 卑躬待傅 乐毅锡壤 督益州外水诸军 于是弱冠王孙 仆射 亦无所思 寻兼司徒左长史 高祖便使省万机 不为福始 大饑 非古今之异时 楚州刺史刘仕荣 布在旧事 三子皆有力焉 高祖受禅 仗旗建号 迁西中郎司马 疾卒于师 济阳江斅 方赖忠勋 壬子 求解内任 未有子所行而所从不足者也 东门归无之旨 以镇南将军 昉好交结 ｝陈王践阼 下官闻亏名为辱 子蒍袭封嗣 是后恣刍牧焉 以其兵由建安复奔长沙 遗文散逸 邑四百户 四方慕义 好读兵书 进新除司徒陈霸先为丞相 湘东王绎遣 领军将军王僧辩率众逼郢州 不知涕之所从来也 陵土
高中物理选修3-1-几种常见的磁场
几种常见的磁场知识集结知识元磁感线知识讲解磁感线：在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致.（1）磁感线的特点：①磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁感应强度的方向，即小磁针N极受力的方向.②磁铁外部的磁感线从N极指向S极，内部从S极指向N极，磁感线是闭合曲线.③磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线密集处磁场强，磁感线稀疏处磁场弱.④磁感线在空间不相交.（2）磁感线和电场线的比较：相同点：都是疏密程度表示场的强弱，切线方向表示场的方向；都不能相交.不同点：电场线起于正电荷(或无穷远)，终止于负电荷(或无穷远)，不闭合；但磁感线是闭合曲线.磁感线的特点1．为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。
2．磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。
3．磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。
4．磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。
5．磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
例题精讲磁感线例1.下面关于磁场的说法，正确的是（）A．磁场可以由运动电荷产生B．磁场的方向就是磁场对运动的正电荷作用力的方向C．通电导线不受磁场力，说明导线所在的空间没有磁场D．地磁场的磁感线由地理北极发出，进入地理南极例2.如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则（）A．A点的磁感应强度一定大B．B点的磁感应强度一定大C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度方向相同例3.关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的B．磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，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．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的D．两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交A．B．C．D．例5.关于磁感应强度B和磁感线的性质及概念，下列说法中正确的是（）A．根据磁感应强度定义式B，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比B．磁感应强度B是标量C．磁感线总是从磁体的N极指向S极D．磁场中任意两条磁感线均不相交例6.磁体的磁感线是（）A．从N极出发指向S极B．闭合的曲线，任意两条磁感线都不会相交C．从S极出发指向N极D．实际存在的，可用铁屑在磁场中显示出来例7.如图是条形磁铁的部分磁感线分布示意图，关于图中a、b两点磁场的描述，正确的是（）A．a点的磁场方向为图中B a指向B．b点的磁场方向为图中B b指向C．a点的磁场比b点的磁场强D．a点的磁场比b点的磁场弱例8.关于电场线和磁感线的概念，下列说法正确的是（）A．电场线和磁感线都是封闭的曲线B．沿磁感线的方向，磁场越来越弱C．通电螺线管内，小磁针N极的指向跟磁感线的方向相同D．沿电场线的方向电势越来越低几种常见的磁场知识讲解1．地磁场（1）地球本身是一个磁体，其周围存在的磁场叫地磁场。
几种常见的磁场知识要点归纳
几种常见的磁场一、磁感线1、磁感线：在磁场中画出一系列有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线的疏密程度表示磁场的强弱。
2.磁感线的基本特点：（1）磁体外部磁感线从N极出发指向S极，在磁体内部由S极到N极，形成闭合曲线。
（2）磁感线上每一点的切线方向表示该处的磁场方向。
（3）磁感线的疏密程度表示该处的磁场的强弱。
（4）任意两条磁感线不相交（不相切）。
（5）磁感线是假想线。
二．几种常见的磁场1.安培定则（一）：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。
（二）：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轴线上磁感线的方向。
（三）：让右手弯曲的四指和螺线管中的电流方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是螺线管中轴线上磁感线的方向。
2．常见的电流的磁场电流的磁场通常研究的是直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场，判断它们的磁场，都可三．分子电流假说任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。
四．匀强磁场1.定义：磁场强弱、方向处处相同的磁场2.磁感线分布特点:匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线五．磁通量1．磁通量的定义公式Φ＝BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度，S是与磁场方向垂直的面积，因此，可以理解为Φ＝BS⊥.如果平面与磁场方向不垂直，应把面积S投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积S⊥，代入到Φ＝BS⊥中计算，应避免硬套公式Φ＝BS sin θ或Φ＝BS cos θ.2．磁通量的变化一般有下列三种情况：(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则ΔΦ＝Φt－Φ0＝B·ΔS.(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则穿过回路中的磁通量的变化是：ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔB·S.(3)磁感应强度B和有效面积S同时发生变化的情况，则ΔΦ＝Φt－Φ0.特别提醒①平面S与磁场方向不垂直时，要把面积S投影到与磁场垂直的方向上，即求出有效面积．②可以把磁通量理解为穿过面积S的磁感线的净条数．相反方向穿过面积S的磁感线可以互相抵消．③当磁感应强度和有效面积同时发生变化时，ΔΦ＝Φt－Φ0，而不能用ΔΦ＝ΔB·ΔS计算.1.特别提醒(1)从电场、磁场的概念理解两种场线的相似点：矢量性——线的切线，强弱——线的疏密，方向的唯一性——空间任一点场线不相交．(2)从两种场线的区别理解两种场的区别：电场线——电荷有正负——电场线有始终；磁感线——N、S极不可分离——磁感线闭合练习题：1、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（）A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线B 、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C 、磁感线起始于N 极，终止于S 极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D 、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向 2、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（ ） A 、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向 B 、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 C 、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行 D 、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量3、一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方有一点P ，由于电子运动产生的磁场在P 点的方向为（ ）A 、竖直向上B 、竖起向下C 、水平向南D 、水平向北 4、安培分子电流假说可用来解释（ ）A 、运动电荷受磁场力作用的原因B 、两通电导体有相互作用的原因C 、永久磁铁具有磁性的原因D 、软铁棒被磁化的现象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（ ） A 、全向里 B 、全向外C 、a 向里，b 、c 向外D 、a 、c 向外，b 向里6、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 、区域Ⅰ B 、区域Ⅱ C 、区域Ⅲ D 、区域Ⅳ7、如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是（ ） A 、两棒均显磁性 B 、两棒均不显磁性C 、甲棒不显磁性，乙棒显磁性D 、甲棒显磁性，乙棒不显磁性甲 乙8、关于磁通量，下列说法中正确的是（ ）A 、穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零B 、穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大C 、匝数为n 的线圈放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，线圈面积为S ，且与磁感线垂直，则穿过该线圈的磁通量为BSD 、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量 9、下列关于磁通量和磁感应强度的说法中，正确的是（ ） A 、穿过某一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大 B 、穿过任何一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大C 、穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数等于磁感应强度D 、当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必定为零10、如图3－3－2所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开关闭合后关于小磁针N 极(黑色的一端)的指向错误的是( )A ．小磁针a 的N 极指向正确B ．小磁针b 的N 极指向正确C ．小磁针c 的N 极指向正确D ．小磁针d 的N 极指向正确11．如图所示ab 、cd 是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，静止时在同一竖直平面内，当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N 极向纸面里转动，则两导线中的电流方向( )A ．一定都是向上B ．一定都是向下C ．ab 中电流向下，cd 中电流向上D ．ab 中电流向上，cd 中电流向下12．如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y 轴正向运动，则由此产生的在z 轴上A 点和x 轴上B 点的磁场方向是（ ）A.A 点磁场沿x 轴正方向，B 点磁场沿z 轴负方向B.A 点磁场沿x 轴负方向，B 点磁场沿z 轴正方向C.A 点磁场沿z 轴正方向，B 点磁场沿x 轴负方向D.A 点磁场沿x 轴正方向，B 点磁场沿z 轴正方向13．如右图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此电子的运动（ ）A.不产生磁场B.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里C.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外D.只在圆心的内侧产生磁场14．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a 、b 、c 、d 四个小磁针的运动情况是（ ） A ．a 、b 、d 不动，c 的N 极朝纸外。
选修3-1 3.3几种常见的磁场
几种常见的磁场
复习
为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？
①B的方向：引入小磁针静止时N 极所指的方向。
磁感应强度 B
②B的大小：
B F （B⊥L） IL
新课教学
一、磁感线
1.磁感线：在磁场中画出一些曲线，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。
A. B. C. D.
巩固练习
1.如图，当电流通过线圈时，磁针的N极指 向哪里？
Ｎ Ｎ
2.将小磁针分别放入A、B、C处时，问：小磁针 N极的指向？
NAΒιβλιοθήκη N C S B小结
一．磁感线 二．几种常见的磁场 1．直线电流的磁场 2．环形电流的磁场 3．通电螺线管的磁场. 三．安培分子电流假说 四．匀强磁场
（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。
直线电流的磁场的几种画法
2、环形电流的磁场
环形电流磁场的磁感线： 是一些围绕环形导线的 闭合曲线，在环形导线 的中心轴线上，磁感线 和环形导线的平面垂直
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。
作业
• 阅读“科学漫步” • 完成“问题与练习”1—2 • 完成本节练习册习题
环形电流的磁场的几种画法
S
N
横截面图
纵截面图
3、通电螺线管的磁场
等效
安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指 所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方 向就是螺线管内部磁场的方向。
通电螺线管的磁场的几种画法
几种常见的磁场(完美版)
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 )
物理选修3133几种常见的磁场
置转过180度角,那么穿过线框平
面的磁通量的变-2B化S量为_______
O’
课堂训练
3.如下图，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， 那么穿过两环的磁通量φa和φb大小关系 为( A )
A.均向上，φa＞φb B. 均向下，φa＜φb C. 均向上，φa＝φb D.均向下，无法比较
物理选修3133几种 常见的磁场
想一想？
上面那个磁铁的磁感应强度大小，方向分布 是怎样的？有没有什么方法形象的描绘B？
想一想？ 能不能更简单的描绘B？
在学习电场时为了形象的描绘电场强度E 的大小和方向，我们引入了什么物理量？
电场强度E
电场线！
磁感应强度B
磁感线！
一 磁感线
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。
N
乙
N
S
S
NN
丁
甲
N
丙
等 效
怎么解释？
安培分子电流假说
分子电流假说
I
任何物质的分子中都存在环形电 流——分子电流，分子电流使每个分子 都成为一个微小的磁体。
磁现象的电本质：一切磁场都是由运动电荷产生的
利用安培的假说解释一些磁现象
N
S
关于磁现象的电本质，以下说法中正确的
选项是B(
)
A.磁与电严密联络，有磁必有电，有电必
2、在匀强磁场中，公式为 Φ=BS⊥〔单位：Wb 1Wb=1T m2〕
S⊥表示某一面积在垂直于磁场方向上 的投影面。
3、物理意义：磁通量表示穿过这个面 的磁感线条数。
注意：
1、单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号Wb 2、磁通量是有正负的，假设在某个面积有方向相反的磁场通 过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量， 即应求该面积各磁通量的代数和．--------标量
几种常见的磁场
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Ф ＝_________ BScosθ a
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
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
6、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_____, BS 若使框架绕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 BS/2 平面的磁通量为_____,若从初始位置转过180度角,则 0 O 穿过线框平面的磁通量变化为_______ 2BS
2、能够解释磁化以及退磁现象，解释磁 现象的电本质
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
O’
7、如图所示.在同一平面内有四根彼此绝缘 的通电直导线,四根导线中电流I1=I3＞I2＞I4. 要使0点处磁场增强,则应切断哪一根导线中的 电流 （ D ）
高二物理几种常见的磁场
课堂训练
3、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电 子沿y轴正向运动，则由此产生的在z轴上A点 和x轴上B点的磁场方向是（ A ） A.A点磁场沿x轴正方向，B点磁场沿z轴负方向 B.A点磁场沿x轴负方向，B点磁场沿z轴正方向 C.A点磁场沿z轴正方向，B点磁场沿x轴负方向 D.A点磁场沿x轴正方向，B点磁场沿z轴正方向
课堂训练
6、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 0.2Wb 过环面的磁通量是 ________；当金 属圆环转过90°，环面与磁场平行 0 时，穿过环面的磁通量是_______
课堂训练
7、某地地磁场的磁感应强度竖直分量是 4.0×10-5T，在水平面上，面积为5m2的范 2.0×l0-4T 围内，地磁场的磁通量为____________Wb 。
一. 磁感线
如何形象地描述磁场中各点的磁场 方向? 1、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。 C
B
2、几种常见的磁场：
1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：
外部从N到S，内部从S到N 形成闭合曲线
2）直线电流的磁场的磁感 线： ——安培定则1（内容）
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是因为我不曾结婚、所以你才肆无忌惮的一直都不曾出现，是因为你一直都不曾出现、所以我才无所畏惧的一直单着么——那个人到 底是谁！ 钟思第一次遇见陆尘的时候是在相亲的桌面上，她大学毕业有几年却从来没有计划关于结婚的事宜，父母却越发的开始为她瞎操起心 了来，居然要安排她去相亲，简直是惨绝人寰还要不止！ 她从小到大虽说算不上拔尖的漂亮，但好在也算温婉清秀，居然都要沦落到要去相亲的份上了，要怪只怪爸妈让她从小要好好学习、 不许动任何旁的心思，以至于她到大学都不曾动过那样的念想，也只想着好好完成学业，将来能做上一份体面的工作，这可不都是爸 妈所期望的一切么！怎么才开始觉得自己的生活过得小资些了的时候父母居然又出新招，居然凄凄惨惨的表示“思思呀，你也不小了， 这都二十五岁的人了，怎么也没见你带个男朋友什么的回家来过呢？” 钟思当时听到这样的话语时一口饭差点没呛死自己“啥，男朋友？” 钟妈妈点点头“是呀，你看看人荌苒大学的时候就带男朋友回家了，怎么你们天天一起的，你却总是一个人呢？” 钟思嘴角抽搐的张了张嘴居然觉得自己竟无言以对！ 是谁让她要以学业为重来着，这不才缓过神来将沉重的学业放下没多久，又熬过了艰难的见习期，工作才刚刚做得越发上手，居然又 被爹妈闹出这么一出幺蛾子，还能不能让人歇歇了！ 她那一刻居然开始羡慕起她的发小白荌苒来着，从小学习也不算好，总爱嬉闹没个正经，高中遇见庄逍遥之后居然铁了心要考进一流 大学，以她当时的成绩是如何能考取一流的大学呢？那妮子居然为了那样一位男生那般的费劲心思，为了快速提高自己的学习成绩， 放假之际居然不再胡作非为的瞎玩瞎闹还一天天的缠着她让她给她讲解学业上的疑难知识点。
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几种常见的磁场-知识拓展
1.磁感线有何特点？
答案：(1)磁感线是为了形象地研究磁场而引入的假设的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线，实验时利用被磁化的铁屑来显示磁感线的分布情况，这只是研究磁感线的一种方法，使得看不见、摸不着的磁场变得具体形象，给研究者带来方便.但是，决不能认为磁感线是由铁屑排列而成的.另外，被磁化的铁屑所显示的磁感线分布仅是一个平面上的磁感线分布情况，而磁铁周围的磁感线应分布在长、宽、高组成的三维空间内.
(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱.
(3)磁场对小磁针N极的作用力的方向叫做磁场的方向.由于磁感线上任何一点的方向，都跟该点的磁场方向一致，所以磁感线方向、磁场方向和小磁针静止时N极所指的方向，三者是一致的.
(4)磁感线不能相交、不能相切，也不能中断.
(5)没有画磁感线的地方，并不表示那里就没有磁场存在，通过磁场中的任一点总能而且只能画出一条磁感线.
(6)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由N极到S极，磁体内部由S极到N极.
2.地磁场是怎样的？
答案：地磁场与条形磁体的磁场相似，主要有三个特点：
(1)地球本身就是一个大磁体，地磁场的N极在地球南极附近，地磁场的S极在地球北极附近，磁感线分布如左下图所示.
(2)在赤道平面上，距离地球表面等高的各点，强弱程度相同，且方向水平向北.
(3)在北半球，地磁场的方向斜向下指向地面；在南半球，地磁场的方向斜向上背离
地面.地磁场B的水平分量(B
∥)总是从地球南极指向北极，而竖直分量(B
⊥
)则南北相
反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，如右下图所示.
视野拓展
地磁场
从地心至磁层顶的空间范围内的磁场是地磁学的主要研究对象.人类对于地磁场存在的早期认识，来源于天然磁石和磁针的指极性.磁针的指极性是由于地球的北磁极（磁性为S极）吸引着磁针的N极，地球的南磁极（磁性为N极）吸引着磁针的S 极.这个解释最初是英国W.吉伯于1600年提出的.吉伯所作出的地磁场来源于地球本体的假定是正确的,这已为1839年德国数学家C.F.高斯首次运用球谐函数分析法所证实.
地磁场示意图
图3-3-12
地磁场是一个向量场.描述空间某一点地磁场的强度和方向，需要3个独立的地磁要素.常用的地磁要素有7个，即地磁场总强度F，水平强度H，垂直强度Z，X和Y 分别为H的北向和东向分量，D和I分别为磁偏角和磁倾角,其中以磁偏角的观测历史为最早.在现代的北磁场观测中，地磁台一般只记录H、D、Z或X、Y、Z.
近地空间的地磁场，像一个均匀磁化球体的磁场，其强度在地面两极附近还不到1
高斯，所以地磁场是非常弱的磁场.地磁场强度的单位过去通常采用伽马（γ），即10高斯.1960年决定采用特斯拉作为国际测磁单位，1高斯=10特斯拉（T），1伽马=10特斯拉=1纳特斯拉（nT），简称纳特.地磁场虽然很弱，但却延伸到很远的空间，保护着地球上的生物和人类，使之免受宇宙辐射的侵害.
地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分，它们在成因上完全不同.基本磁场是地磁场的主要部分，起源于地球内部，比较稳定，变化非常缓慢.变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要起源于地球外部，并且很微弱.
地球的基本磁场可分为偶极子磁场、非偶极子磁场和地磁异常几个组成部分.偶极子磁场是地磁场的基本成分，其强度约占地磁场总强度的90%，产生于地球液态外核内的电磁流体力学过程，即自激发电机效应.非偶极子磁场主要分布在亚洲东部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等几个地域，平均强度约占地磁场的10%.地磁异常又分为区域异常和局部异常，与岩石和矿体的分布有关.
地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型.平静变化主要是以一个太阳日为周期的太阳静日变化，其场源分布在电离层中.干扰变化包括磁暴、地磁亚暴、太阳扰日变化和地磁脉动等，场源是太阳粒子辐射同地磁场相互作用在磁层和电离层中产生的各种短暂的电流体系.磁暴是全球同时发生的强烈磁扰，持续时间约为1—3天，幅度可达10纳特.其他几种干扰变化主要分布在地球的极光区内.除外源场外，变化磁场还有内源场.内源场是由外源场在地球内部感应出来的电流所产生的.将高斯球谐分析用于变化磁场，可将这种内、外场区分开.根据变化磁场的内、外场相互关系，可以得出地球内部电导率的分布.这已成为地磁学的一个重要领域，叫做地球电磁感应.
地球变化磁场既和磁层、电离层的电磁过程相联系，又和地壳上地幔的电性结构有关，所以在空间物理学和固体地球物理学的研究中都具有重要的意义.。