电流周围的磁场梁(几种常见的磁场)
《几种常见的磁场》教学设计
《几种常见的磁场》教学设计江苏省宿迁中学关雷教育背景与设计理念新一轮课程改革的基本理念之一:在课程实施中倡导“主动•探究•合作”为特征的探究性学习方式。
《普通高中物理课程标准(实验)》强调指出:“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能;培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。
”为了体现新课程所倡导的崭新的教学理念,我按照素质教育的要求、突破传统教学中“知识本位”的惯性,本着“以人为本”的教学思想,为此,我在设计(包括实施)中力图体现以下教学理念:以学生发展为本;比结论更重要的是过程;把思考还给学生。
学情分析学生通过前面《静电场》整章的学习,已经对电荷周围的电场分布有了基本的掌握,在《磁场》前两节的学习中,对磁感应强度也比较清楚,基本具备了学习这一节内容的必备知识。
但对电流周围的磁场分布以及如何使用传感器研究磁感应强度这一知识点比较欠缺,在教学中应当作为重点来讲解、突破。
教材分析本节教材内容在初中基础上有很大的提高和拓展。
磁感线和几种常见的磁场是最基本的也是最重要的知识,在今后的学习中会有广泛的应用。
教材十分注重不同磁场之间的联系,而不是孤立地罗列这些磁场各自规律,有利于培养学生的逻辑思维。
教学用具教师的教具:电脑、投影屏幕、条形磁铁、蹄形磁铁、教学课件、磁传感器;学生分组实验器材10套(学生电源和导线,直导线,环形导线,小磁针,细铁屑等)。
教学目标1、知识与技能:⑴知道用磁感线可以形象地描述磁场,磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向⑵知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布情况⑶会用安培定则判定直线电路、环形电流和通电螺线管的磁场方向⑷了解安培分子电流假说,并能用假说来解释常见的磁现象2、过程与方法:⑴通过安培定则的应用,培养学生的空间分析能力⑵利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力3、情感态度与价值观目标:⑴通过引入阿尔法磁谱仪核心部件——永磁铁系统,培养学生爱国主义情操,增强民族自豪感⑵通过虚拟的磁感线教学,对学生进行物理问题变抽象为形象的方法论教育教学重难点1、教学重点:直线电流、环形电流和通电螺线管磁感线分布情况2、教学难点:会用安培定则判断并画出各种电流周围磁场的空间分布教学过程第一部分:导入新课首先通过课件展示一张阿尔法磁谱仪的照片,因为学生没有见过,所以给学生一个疑问从而调动学生的好奇心。
常见电流周围的磁场
常见电流周围的磁场小结来自直线电流 环形电流 通电螺线管
电流周围磁场
创新微课
同学,下节再见
创新微课 现在开始
常见电流周围的磁场
常见电流周围的磁场
①直线电流的磁感线
创新微课
常见电流周围的磁场
环形电流
创新微课
顶视
正视
一个通电的线圈的磁场与小磁针相似,故可看成小磁针来处理
常见电流周围的磁场
③.通电螺线管的磁场
创新微课
一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。
常见电流周围的磁场
创新微课
例题、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
常见电流周围的磁场
创新微课
练习. 如图为通电螺线管.A为螺线管外一点,B、C两点在螺线管的垂直
平分线上,则下列说法正确的是
A.磁感线最密处为A处,最疏处为B处
√B.磁感线最密处为B处,最疏处为C处 √C.小磁针在B处和A处N极都指向左方
D.小磁针在B处和C处N极都指向右方
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。
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ppt
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。
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( )
【人教版】选修(3-1)3.3《几种常见的磁场》ppt课件
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
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!!
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。
高中物理人教版选修31课件:第三章+磁场3.3几种常见的磁场课件
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
以导线上任意点为圆心的多组同心圆,越向外越 稀疏,磁场越 弱
答案
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轴线上磁
感线的方向.
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
内部磁场比环外 强 ,磁感线越向外越 稀疏
1234
1.(对磁感线的理解)如图5所示的磁场中同一条磁感线(方
向未标出)上有a、b两点,这两点处的磁感应强度( B )
A.大小相等,方向不同 C.大小相等,方向相同
B.大小不等,方向相同
图5
D.大小不等,方向不同
解析 如题图,a点处磁感线比b点处磁感线密,则a点的磁感应强度 大于b点的磁感应强度,而某点的切线方向即为该点的磁感应强度的 方向.因此它们的方向相同.故B正确,A、C、D错误.
答案
3.通电螺线管的磁场 通电螺线管是由许多匝 环形电流 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 内部磁场的方向.
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图Βιβλιοθήκη 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
答案
图7
解析答案
4.(对磁通量的理解)如图8所示,一个单匝线圈abcd水 平放置,面积为S,有一半面积处在竖直向下的匀强 磁场中,磁感应强度为B,当线圈以ab边为轴转过30° 和60°时,穿过线圈的磁通量分别是多少?
1234
图8
解析 当线圈分别转过30°和60°时,线圈平面在垂直于磁场方向的
几种常见的磁场课件
③.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。
亥姆霍兹线圈
▲匀强磁场 磁场强弱、方向处处相同的磁场 ▲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
▲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.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通电时, 其中间区域的磁场。
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)
横截面图
I
表示垂直于 纸面向外
纵截面图
表示垂直于 纸面向里
4.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.
N
环形电流的磁场几种图
当B∥S时,磁通量最小Φ=0
五、磁通量Φ
一般计算式(当S与B成θ角时)
Φ
最大
φ=BSsinθ 或: φ=BS⊥
Φ
( S⊥:投影面积) θ 较小
4、单位:韦伯(Wb)
1Wb=1T·m2
Φ=0
五、磁通量Φ
5.标量:有方向(有正负),仅表示磁感线贯 穿方向。 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 6、磁通密度: B Φ
(3)磁铁外部从N极到S极,内部从 S极到N极,形成闭合曲线
(4)不相交
二、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
二、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
2.异名磁极和同名磁极
3.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
高中物理新课标版人教版选修3-1精品课件:3.3《几种常见的磁场》
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)( )
A.一直增加
B.一直减少
D
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
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
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 )
A.切断I1 B.切断I2 C.切断I3 D.切断I4
如图所示,A为橡胶圆盘,其盘面竖直.B为 紧贴A的毛皮.在靠近盘的中轴上有一个小磁针 静止于图示位置.当沿图中箭头的方向转动把手 C时,小磁针将发生什么现象
小磁针的N极将发生偏转,N极向右,S极向左.
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
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 BScosθ 为B,线圈面积为S,则Ф =_________
a 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)
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。
磁场基本模型
示意图
功能关系:克服安培力做的功 回路中中产生的电能,其他能 转化成电能。安培力做正功是 电能转化为其他形式的能。
安培分子电流假说
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 流,分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。
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
磁化后的铁棒
磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的
带电粒子在有界匀强磁场中的Байду номын сангаас动分析(找圆心,画轨迹) 1.直线边界(对称性)
弦切角=圆心角的一半
2,平行边界
对于这种模型注意: 1.偏转角=圆心角 2.注意利用辅助线和勾股定理
3.圆形边界
沿径向射入必沿径向射出
质谱仪 (1)构造:如图所示,由粒子源、_________、 加速电场 _________和照相底片等构成. 偏转磁场
.回旋加速器(1)构造:如右图所示,D1、D2 _____ 是半圆金属盒,D 形盒的缝隙处接交流 电 源.D 形盒处于匀强磁场中.
判断电流和磁场方向的关系
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,面积为S,我们把B 与S的乘积叫做穿过这个面积的 磁通量,简称磁通。用字母Φ表 示磁通量。 2、在匀强磁场中,公式为 Φ=BS⊥ (S⊥表示某一面积在垂直于磁场 方向上的投影面积).
F、B、I方向关系 遵循左手定则 安培力方向既与电流方向垂直 又与磁场方向垂直,即垂直于电流 和磁场所在的平面 注意:磁场与电流方向不一定 垂直
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.地磁场
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b B c
θ d
例2、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
祝同学们学习愉快! 再见!
1T=1Wb/m2=1N/A·m
思考1:哪些情况可以引起 磁通量的变化?
c d
b
a
思考2:如上图,若磁感应强度为B,面积为S,则以cd为轴 转过900,磁通量变化量为多少?转过1800磁通量变化量是 多少?转过3600磁通量变化量为多少?
例1: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= __B_S_c_o_s_θ__
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。
环形电流的磁场几种图
例1、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?
I
磁针A的N极指向外
A
磁针B的N极指向里
B
通电螺线管的磁场
③通电螺旋管周围磁感线
判断方法(用环形电流的安培定则) 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。 (大拇指指向螺旋管北极)
四、安培分子电流假说
1、内容: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
2、应用:解释磁现象
N
磁化后的铁棒
未被磁化的铁棒
S
你知道怎样退磁吗?
安培
安培分子电流假说
3、意义:
1)成功解释磁化和消磁现象 2)揭示了磁性的起源
2、环形电流: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
的方向。 3、通电螺线管:类似环形电流、条形磁铁。
随堂练习: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
4、在图a、图b中,已知磁场的方向,试画出产生相应磁场的电流方向 图c中,已知电流的方向,画出磁场的方向 图d中,画出电流的绕向
( )A
A.带负电
B.带正电
C.不带电
D.不能确定
提高训练
1、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
2、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极转向读者,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
3、如图为通电螺线管的纵剖面图,“ ”和“⊙”分别表示 导线中电流垂直纸面流进和流出,图中四个小磁针(涂黑
阿尔法磁谱仪
阿尔法磁谱仪
中国“心”
新课标人教版选修3-1
第三章 磁场
§3·3几种常见的磁场
<<停止
复习:
1、 为描述磁场的强弱和方向,我们 引入了什么物理量?
磁感应强度 B
2、电场线可以形象的描述电场强度 E的大小和方向,那么我们怎样形象 地描述磁感应强度的大小和方向呢?
一、磁感线 1、磁感线:在磁场中画出一系列有方向 的
3)揭示了电和磁的本质联系
磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产 生的
2、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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中分子电流取向变得大致相同
3、根据安培假说的物理思想:磁场来源于运 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 的事实.那么由此推断,地球上总体应该是:
三.常见的匀强磁场: 磁场强弱、方向处处相同 匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线
①.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场
②.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 圈通电时,其中间区域的磁场。
猜一猜:它们怎么长的这么像,可能
有什么内在联系吧?
1、通电螺线管磁感线与条形磁铁磁感线极为 相似; 2、环形电流与通电螺线管的关系; 3、电流的形成是电荷的定向移动。
等效
N
通电螺线管磁场的几种图
例2: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
小结 安培定则:内容分三种不同情况。
1、直线电流:伸直大拇指与_电_流_方向一致 弯曲四指指的方向就是 磁__感_线__环绕的方向
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
四、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,面积为S,我们把B 与S的乘积叫做穿过这个面积的 磁通量,简称磁通。用字母Φ表 示磁通量。
2、在匀强磁场中,公式为 Φ=BS⊥
场(方S向⊥上表的示投某影一面面积积)在.垂直于磁
直线电流的磁场的几种表示图
磁感线分布 横截面(俯视)图 纵截面(平视)图 (立体)图
I I
特点:距离通电导线相同距离位置,磁感应强度 大小相等 从箭头看距离通电导线越近磁场越强,越远磁从场箭越尾弱看
环形电流的磁场
②环形电流周围磁感线
环形电流的 磁场可等效 为小磁针或 条形磁铁
安培定则(右手螺旋定则):
当磁场B与面积S不垂直, Φ<BS 当B∥S时,磁通量最小Φ=0
3、单位:在SI制中是韦伯,简称韦,符号Wb 1Wb=1T·m2
4、磁通量是有正负的,若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. 5、磁通密度:
B=φ/S 表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。
的一端为N极)静止时的指向肯定画错的是B( )
A.a B.b C.c D.d
5、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 )
A.切断I1
B.切断I2 C.切断I3 D.切断I4
I2 O
I4
I1
I3
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
探究方案中需要解决的问题:
1、如何模拟磁场分布 2、如何显示磁场的方向 3、如何改变磁场的方向
实验器材:铁屑、小磁针、学生电源、直导线
二、电流的磁场
直线电流的磁场
若改变电流的方向,电流周围的磁感线的方向又 如何呢?
电流磁场
①直线电流的磁感线
安培定则(也叫右手螺旋定则):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, 弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向
同名磁极
异名磁极
磁感线特点 ①磁感线是假想的。 ②磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。 ③磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ④磁感线不相交 ⑤磁感线都是闭合曲线.
奥斯特发现 电流的磁效应------电流周围产生磁场
探究实验:通电直导线周围的磁感 线分布
探究目的:探究某一垂直于直线电流平面内
磁感线的分布
闭合曲线(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。 也就是在该点放上小磁针,静止时N极的指 向或N极的受力方向。
B C
A
探究实验: 把铁屑撒在磁体 周围,观察铁屑 形成的图案。
在磁体外,磁感线都是由N极出发,进入S极, 在磁体内部磁感线由S极指向N极.
几种常见磁场磁感线分布