第八章磁场PPT课件
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高考物理新课标(磁场)课件
本部分内容在高考中所占比例为 10%左右，带电粒子在复合场中的运动一直是高考 的热点，题目以中等难度为主，考查形式既有选择题也有计算题，考查的方式有与重力场 结合考查，如 2013 年高考四川卷第 11 题；与电场结合考查，如 2014 年高考四川卷第 10 题、2013 年高考浙江卷第 20 题；有界复合场，如 2014 年高考江苏卷第 14 题、2013 年高 考安徽卷第 23 题、天津卷第 11 题、2015 年高考天津卷第 12 题；对基本仪器的考查，如 2014 年高考课标全国卷Ⅱ第 20 题考查了磁谱仪、江苏卷第 9 题考查了霍尔元件．本部分 内容应用数学知识解决物理问题的能力要求高，具有一定的抽象性．
②通电螺线管：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，____所指的方向 就是环形电流中轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向． 3．几种常见的磁场 (1)常见磁体的磁场
图8－1－1
(2)常见电流的磁场 通电直导线 安培 定则 立体 图 安培 定则 通电螺线管 环形电流
安培力、安培力的方向
第1讲 磁场及其对电流的作用
自主复习评估
主干知识
磁场、磁感应强度
1．磁场 (1)磁场的产生：磁体或________在其周围的空间产生磁场． (2)基本性质：对放入其中的磁体、________有力的作用．磁体与磁体、磁体与通电 导体、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场来完成的． (3)磁场的方向：规定为小磁针静止时____极所指的方向．
(2)当磁场与电流平行时，即磁场方向与电流方向相同或相反时，安培力为零． (3)当磁场方向与导线成θ角时，安培力F＝BILsinθ.
匀强磁场中的安培力
1．安培力的方向 (1)左手定则：伸开左手，让拇指与其余四指____，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________，这时____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F的方向总与磁场B的方向和通电导线电流I的方向所决定的平面垂直． 2．安培力的大小 (1)当磁场与电流____时，安培力最大为Fmax＝BIL.
磁场PPT课件
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目录 Contents
• 磁场的基本概念 • 磁场的影响因素 • 磁场的应用 • 磁场与现代科技 • 磁场的未来发展
01
磁场的基本概念
磁场的定义
总结词
描述磁场的基本含义
详细描述
磁场是由磁体或电流产生的一种物理场，它对处于其中的磁体或电流产生力的 作用。
磁场的性质
总结词
阐述磁场的特性
磁场的未来发展
磁场的理论研究
01
深入探索磁场的基本性质
随着科学技术的发展，人们对磁场的基本性质有了更深入的理解，包括
磁场产生的原因、磁场对物质的作用机制等。未来，科学家们将继续深
入研究磁场的基本理论，以揭示更多隐藏的奥秘。
02
磁场与量子力学的研究
量子力学与磁场有着密切的联系，许多物理现象和实验都需要在强磁场
磁场对电磁波的影响
03
磁场可以影响电磁波的传播方向和速度，因此在一些科技领域
中需要考虑到磁场的影响。
磁场与量子力学
量子力学的基本概念
量子力学是描述微观粒子运动规律的物理学分支。
磁场对量子力学的影响
磁场对微观粒子的运动状态有重要影响，可以改变粒子的能量和运 动轨迹。
磁场在量子计算中的应用
磁场在量子计算中具有重要作用，如量子比特的排列和操作等。
磁场在医学领域的应用
磁场对人体具有一定的生物效应，因此在医学领域具有广泛的应用前景。未来，人们将进一步研究磁场在医学领域的 应用，如磁场对人体的生理影响、磁场在疾病诊断和治疗中的作用等。
磁场在材料科学领域的应用
磁场对物质的性质和结构具有显著的影响，因此在材料科学领域具有广泛的应用前景。未来，人们将进 一步研究磁场在材料科学领域的应用，如利用磁场改变材料的性质和结构、利用磁场进行材料的制备和 加工等。
目录 Contents
• 磁场的基本概念 • 磁场的影响因素 • 磁场的应用 • 磁场与现代科技 • 磁场的未来发展
01
磁场的基本概念
磁场的定义
总结词
描述磁场的基本含义
详细描述
磁场是由磁体或电流产生的一种物理场，它对处于其中的磁体或电流产生力的 作用。
磁场的性质
总结词
阐述磁场的特性
磁场的未来发展
磁场的理论研究
01
深入探索磁场的基本性质
随着科学技术的发展，人们对磁场的基本性质有了更深入的理解，包括
磁场产生的原因、磁场对物质的作用机制等。未来，科学家们将继续深
入研究磁场的基本理论，以揭示更多隐藏的奥秘。
02
磁场与量子力学的研究
量子力学与磁场有着密切的联系，许多物理现象和实验都需要在强磁场
磁场对电磁波的影响
03
磁场可以影响电磁波的传播方向和速度，因此在一些科技领域
中需要考虑到磁场的影响。
磁场与量子力学
量子力学的基本概念
量子力学是描述微观粒子运动规律的物理学分支。
磁场对量子力学的影响
磁场对微观粒子的运动状态有重要影响，可以改变粒子的能量和运 动轨迹。
磁场在量子计算中的应用
磁场在量子计算中具有重要作用，如量子比特的排列和操作等。
磁场在医学领域的应用
磁场对人体具有一定的生物效应，因此在医学领域具有广泛的应用前景。未来，人们将进一步研究磁场在医学领域的 应用，如磁场对人体的生理影响、磁场在疾病诊断和治疗中的作用等。
磁场在材料科学领域的应用
磁场对物质的性质和结构具有显著的影响，因此在材料科学领域具有广泛的应用前景。未来，人们将进 一步研究磁场在材料科学领域的应用，如利用磁场改变材料的性质和结构、利用磁场进行材料的制备和 加工等。
《磁场》课件1(24张PPT)(人教版八年级下)
3、一根钢棒的一端靠近小磁针，小磁针被吸 、一根钢棒的一端靠近小磁针， ( C ) 引而转动则钢棒 A.一定有磁性 一定有磁性 B.一定无磁性 一定无磁性 C.不能确定是否有磁性 不能确定是否有磁性 4、标出小磁针的N、S极. 、标出小磁针的 极
1.磁场 磁场
• 磁场：磁体 磁场： 周围存在着 一种物质， 能使磁针偏 转，这种物 质我们把它Leabharlann 叫做磁场。2.地磁场 地磁场
• 地球的周围存在着磁场 ——地磁场。 地磁场。 地磁场
观看动画图片： 观看动画图片： 地磁场
地磁场的特点
• 1、地磁场的形状跟条形磁体的磁场很相似。 形状跟条形磁体的磁场很相似 、地磁场的形状跟条形磁体的磁场很相似。 相反。 • 2、地理的两极和地磁的两极相反。 、地理的两极和地磁的两极相反 • 3、地理的两极和地磁的两极并不重合，磁 、地理的两极和地磁的两极并不重合 不重合， 针所指的南北方向与地理的南北方向稍有 针所指的南北方向与地理的南北方向稍有 偏离。（磁偏角， 。（磁偏角 偏离。（磁偏角，这是我国宋代学者沈括 在世界上最早记述这一现象） 在世界上最早记述这一现象）
磁铁旁的小磁针静止时的方向如 图所示.标出磁感线的方向和磁 图所示 标出磁感线的方向和磁 铁N、S极. 极
S N S
N
根据图所示，有人说，图中 点在磁感线 根据图所示，有人说，图中A点在磁感线 能确定小磁针的北极（或南极） 上，能确定小磁针的北极（或南极）在A 点所受磁力的方向； 点不在磁感线上 点不在磁感线上， 点所受磁力的方向；B点不在磁感线上， 无法确定小磁针的北极（或南极） 无法确定小磁针的北极（或南极）在B点 点 所受磁力的方向，这话对吗？ 所受磁力的方向，这话对吗？
磁场的基本性质
磁场的基本概念课件
作用力？
【总结】 ●两同向电流互相吸引，两反向电流互相排斥； ●螺线管通电后，在轴向上有收缩趋势，径向有 扩张的趋势
NS
解题方法：
1）选取一小段电流元 2）确定该点的磁场 3）应用左手定则判断其受力 4）确定其运动情况
方法2： 环形电流等效小磁 针或 小磁针等效 环形电流
【重要】最终 同向吸引
【典型题】、两条直导线相互垂直，如图所示，但相 隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能 自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，
练习： P101 例4、变式训练3
2、磁通量Φ
（1）定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的 面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量。
（2）定义式：Φ=BS
（3）对此定义式的理解：
a 、适用匀强磁场； b 、B和S垂直；
C、S为磁场实际占有的面积 d、 与线圈匝数无关
规律方法
【例】如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长
二、磁场描述(定性)
1、磁场的方向是如何规定的？
1）小磁针静止时N极指向 2）小磁针N极的受力方向 3）磁感线在该点的切线方向
P BP Q BQ
二、磁场描述(定性)-磁感线
2、常见磁场磁感线
1、疏密表示强弱，切线方向表示
特 磁场B的方向
点
2、闭合，磁体外N到S磁体内S到N 3、非实际存在
4、不相交、不相切
安培 安培分子电流假说:
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.
为什么有的物体无磁性，有的物体有磁性？
如下图，小铁钉被吸向右侧， 而加热后却吸不住了，为什 么？
【总结】 ●两同向电流互相吸引，两反向电流互相排斥； ●螺线管通电后，在轴向上有收缩趋势，径向有 扩张的趋势
NS
解题方法：
1）选取一小段电流元 2）确定该点的磁场 3）应用左手定则判断其受力 4）确定其运动情况
方法2： 环形电流等效小磁 针或 小磁针等效 环形电流
【重要】最终 同向吸引
【典型题】、两条直导线相互垂直，如图所示，但相 隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能 自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，
练习： P101 例4、变式训练3
2、磁通量Φ
（1）定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的 面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量。
（2）定义式：Φ=BS
（3）对此定义式的理解：
a 、适用匀强磁场； b 、B和S垂直；
C、S为磁场实际占有的面积 d、 与线圈匝数无关
规律方法
【例】如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长
二、磁场描述(定性)
1、磁场的方向是如何规定的？
1）小磁针静止时N极指向 2）小磁针N极的受力方向 3）磁感线在该点的切线方向
P BP Q BQ
二、磁场描述(定性)-磁感线
2、常见磁场磁感线
1、疏密表示强弱，切线方向表示
特 磁场B的方向
点
2、闭合，磁体外N到S磁体内S到N 3、非实际存在
4、不相交、不相切
安培 安培分子电流假说:
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.
为什么有的物体无磁性，有的物体有磁性？
如下图，小铁钉被吸向右侧， 而加热后却吸不住了，为什 么？
磁场ppt14 人教版优质课件优质课件
7、沿小磁针N极所指方向画出一条带箭头的曲线，这样的曲线叫做磁感线。
8、磁感线分布规率：从磁体N极出来，回到S极终止。
9、地磁场：地球周围存在磁场。 10、磁极：地磁北极在地理南极附近；地磁南极在地理北极附近。
11、一些物体在磁场或电流作用下获得磁性，这种现象叫磁化。
七、练习：
磁性最强的部分
互相吸引
第八章 电与磁
第一节 磁场
制作：王文慧
引言
公元843年，在水天一色的茫茫大海上，一只帆船正在日夜地航行，没 有航标、没有明确的航道。船上一些聪明的中国人利用手中仪器指示的方向 ，开辟了浙江温州达日本嘉值岛的航线。你知道这个神奇的仪器是什么吗？
一、磁现象：
• 1、磁体：能够吸引铁、钴、镍等的物质。
作业
2005.5
14 、自动自发地做事，同时为自己的所作所为承担责任，那么你终究会获得回报，取得最后的成功。 12 、每个人都是赤手空拳来到这个世界的，有的人成功，有的人失败，都有着各自原因。条件不会摆放在每个人面前，学会没有条件的时候自己去创造条件，才可能走近成功。 14 、自动自发地做事，同时为自己的所作所为承担责任，那么你终究会获得回报，取得最后的成功。 16 、生命的奖赏远在旅途终点，而非起点附近。我不知道要走多少步才能达到目标，踏上第一千步的时候，仍然可能遭到失败。但我不会因此放弃，我会坚持不懈，直至成功! 15 、学会自己欣赏自己，每天送给自己一个微笑。我喜欢出发，凡是到达了的地方，都属于昨天。哪怕那山再青，那水再秀，那风再温柔。太深的流连便成了一种羁绊，绊住的不仅是双脚，还 有未来。
阅读课本P46——P47磁现象一节，思考下面的问 题：
1、磁体能吸引哪类物质？它能吸引铜棒吗？
2、磁体有____个磁极。分别是什么？
磁场PPT课件8 人教版
（2）环形电流周围的磁场
安培定则： 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。
I
立体图 横截面图
（3）通电螺线管周围的磁场 演示实验:通电螺线管的磁感线分布
go
结论：通电螺线管外部的磁场与条形磁体十分相似。
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，拇指所指的方 向就是螺线管内部的磁感线的方向
（1）地磁体的南极在地理北极附近; 地磁体的北极在地理南极附近. （2）磁偏角 （地磁两极与地理两极的交角）
二、电流的磁场 1、电流的磁效应
奥斯特实验：电流周围能产生磁场
演示
2、电流磁场的方向
（1）直线电流周围的磁场 演示实验:直线电流周围的磁感线分布 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。
go
安培定则： 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
练习：
1、如图所示，把小磁针放在磁场中，说明小磁针将怎样转动 并停在哪个方向？
S
B
N
小磁针将逆时针转动，静止时N极水平向右（沿磁场方向）
2、如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的 小磁针. 现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的形 响，则( C ) A．小磁针保持不动 B．小磁针的N将向下转动 C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动 D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
（1）直线电流周围的磁场 （2）环形电流和通电螺线管周围的磁场
谢谢欣赏！
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
八年级物理磁场ppt课件
的磁感线分布特点
把所有小磁针围绕条形磁体摆 放一周（如图），观察小磁针 N极指向有什么规律。
N
S
N
S
探究实验： 把铁屑撒在磁体周围，观察铁屑形成 的图案。
二、磁感线
在磁体的周围画一些有方向性的曲 线,使任一点的曲线方向都跟该点小 磁针N极所指的方向一致，这样的 曲线叫做磁感线．
条形磁铁的磁感线
两人一组,每组物品： 条形磁铁 1 小磁针 6
利用磁针判断： 教室的哪个方向是北？
自学指导一
自学课本回答以下问题
❖ 1、什么是磁场？ ❖ 2 、磁场的特点是什么？ ❖ 3、磁场的基本性质是什么？磁体间是通过
什么发生相互作用的。 ❖ 4、磁场的方向如何规定？
一.磁场
1.磁场：所有磁体周围存在一种看不见、摸不着但 能使磁针偏转的物质，这种物质就是磁场。
4 .磁感线方向就是磁场方向，也是磁场 中的小磁针的北极所指的方向.
快速做出学案练习题
1、画出异名磁极之间的磁感线方向：
N
S
2、画出同名磁极之间的磁感线：
N
N
3 、几位同学课后讨论对磁感线的理解， 他们分别有以下几种看法,正确的是(B )
A.将小铁屑放到磁体周围可以看到它们 有规律的排列，说明磁感线是存在的.
2.磁场的特点： 看不见、摸不着；但它是确实存在的.
3 . 磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用；
4 . 磁场方向规定：小磁针在磁场中某点静止时， N极所指方向规定为该点磁场方向。
自学指导二
自学课本回答以下问题
❖5 、磁场分布特点是什么？ ❖ 6、什么是磁感线及其特点是什么？ ❖7 、条形磁铁的磁感线特点，U行磁铁
❖这一现象现代科 学界叫做“磁偏 角”现象
把所有小磁针围绕条形磁体摆 放一周（如图），观察小磁针 N极指向有什么规律。
N
S
N
S
探究实验： 把铁屑撒在磁体周围，观察铁屑形成 的图案。
二、磁感线
在磁体的周围画一些有方向性的曲 线,使任一点的曲线方向都跟该点小 磁针N极所指的方向一致，这样的 曲线叫做磁感线．
条形磁铁的磁感线
两人一组,每组物品： 条形磁铁 1 小磁针 6
利用磁针判断： 教室的哪个方向是北？
自学指导一
自学课本回答以下问题
❖ 1、什么是磁场？ ❖ 2 、磁场的特点是什么？ ❖ 3、磁场的基本性质是什么？磁体间是通过
什么发生相互作用的。 ❖ 4、磁场的方向如何规定？
一.磁场
1.磁场：所有磁体周围存在一种看不见、摸不着但 能使磁针偏转的物质，这种物质就是磁场。
4 .磁感线方向就是磁场方向，也是磁场 中的小磁针的北极所指的方向.
快速做出学案练习题
1、画出异名磁极之间的磁感线方向：
N
S
2、画出同名磁极之间的磁感线：
N
N
3 、几位同学课后讨论对磁感线的理解， 他们分别有以下几种看法,正确的是(B )
A.将小铁屑放到磁体周围可以看到它们 有规律的排列，说明磁感线是存在的.
2.磁场的特点： 看不见、摸不着；但它是确实存在的.
3 . 磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用；
4 . 磁场方向规定：小磁针在磁场中某点静止时， N极所指方向规定为该点磁场方向。
自学指导二
自学课本回答以下问题
❖5 、磁场分布特点是什么？ ❖ 6、什么是磁感线及其特点是什么？ ❖7 、条形磁铁的磁感线特点，U行磁铁
❖这一现象现代科 学界叫做“磁偏 角”现象
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近代磁学的理论和实验表明：用场的观点正确说明上述一系列 作用的本质。
磁铁 电流
磁场
磁铁 电流
结论：以上的相互作用是通过磁场来实现的。 磁场源
运动电荷
磁场
运动电荷
物质磁性的起源：宏观电流，微观电流。本质即运动电荷。
二 磁感应强度 B
为了定量的描述磁场，引入一矢量：磁 感 应 强 度矢量。
通过磁场对电流的作用力，或对运动电荷的作用力，来引入磁
计算电流产生磁场的基本方法
一 毕——沙——拉 定 律
设一载流导线，在其周围产生磁场。如何通过物理+数学的方
法求其周围一点 p的磁感强度。
物理及数学思想：
分割载流导线为许多小段，每一段称为
I 一电流元。每一电流元在 p点产生磁场，因
而，p点的场是这些电流元场的矢量叠加。
图示中某电流元在 p点的磁感强度的
dB p•
r
d
o o 例 8—5 如图，均匀带电圆环绕环心 匀速转动，求圆心 处
的磁场强度。
解：环上的电荷运动等效一圆电流。
I
Q0 +
o
B
o
+
+
+
等效电流为 I Q
2
则
B0 2R 0I2R 0 2Q04 Q R
o 例 8—6 如图，用场的叠加原理求 点的场强(自己练习)
R
Io
I
例 8—7 如图，求点 p的磁场。自行练习。
大小为
dBk
解释各量的意义。
Idslin
r2
Idl
r
p
或
dB
0
4
Idl sin
r2
式中 0410 7Hm 1，称为真空的磁导率。
大小
方向
dB
0
4
Idl sin
r2
沿 Idlr的方向。与电流元 Idl
r 和位矢 均垂直。
类比两种场
d
E
1
40
dq r2
dB
0
4
Idl sin
r2 应 强 度 B定义：
大小 B dF max
Idl
Idl
试探电流元
磁场
方向 沿试探电流元不受力时的取向（或用探测小磁针在该点
处时，N极的指向确定)
或
B
F max qV
V q 磁场
单位：特斯拉( T ）。 1特斯拉( T)= 10 4 高斯 (G) 。
第 二 节 毕（奥)—沙（伐尔)—拉 （普拉斯)定 律
载流圆环中心处的磁感应强度
R
I
B0
o
大小 BO 0I
2R
方向如图。
例 8—4 如图，求 圆心 o的磁感强度。
R B2 o
I B1
I
• Bo
B3
解：求解此类题目时，可用简单题目的结论为基础求解。
B10
B2
0I
4R
方向向外，B3
0 I 4R
方向向外。
则圆心的磁感强度为
方向向外。B 04R 0I40R I4R 0I 11
r
pdB
dq
静电场源
Idl
静磁场源
场的大小与源的距离平方反变。
矢量式
dB
0 4
Idl r
r3
I
Idl
r
pdB
据场的叠加原理，该导线中的电流在 p点的磁场为
B dB
二 应用
例 8—1 如图，求一段载流直线外一点 p的磁场。
解：解题思路：选电流元，
x
其场大小为
d
B40
Idslin
r2
p
b
I
a
o I
例 8— 8 如图，求o点的磁场。自行练习。I a
I
a
I
R
o
I I
例题8 —9如图，求 B0?
+
0
+
a
0
+
+ b+
解：二半圆弧载荷环在O点的磁场为
B B12 22ab00 2 2
a b
+ 0
直线部分载荷在O点的磁场为
dr
0r
B3ba2r02
dr
例 8— 9求无限长的均匀载流半圆柱面的电流在轴线上的一点 磁场。
d 例 8—3 求一宽度为 ，无限长载流均匀薄板外一点p的磁
感强度。
I
解：解题思路，寻找求解本题的
最简方法。
沿电流的方向把薄板分割成许多
窄条，每一窄条相当一载流长直导线
，叠加窄条场即可。
图示窄条在研究点的磁场为
dB
0
I d
dr
2r
方向如图所示。
则
ld
Bl
0
2
I d
dr r
20
I d
Lnlld
dr l
第一节 磁 场 磁 感 应 强 度
一 基本磁现象 1 磁铁间的相互作用
2 奥斯特实验（电流对磁铁的作用)
NS
NS
F F 12
21
I 1819年，奥
斯特实验。
3 1920年安培实验(磁铁 对电流的作用)
NS
NS
I
F
4 电流间的作用
I1
F12
I2
FF122
F21
FF 211
*磁对运动电荷的作用
二 磁场 磁 感 应 强 度 1 磁场 物理本质
方向如图。
xI
IdIdxl
向相因同，所故有电流B元在dp点B 产生4的0场I方dsr2lino
r
a
dB
p
为方便积分，建立坐标轴。
注意到 IdlIdxxactgactg
Id Ixc ao e2c sd r2a2coes2c
代入上式，化简 B40aI 12sind
40Iacos1cos2
x 2
I
NS
磁力线
特征：闭合曲线。
磁力线
二 磁通量
1 电通量：代表通过场中某面上的电力线数目。
计算 eEds电场强度在面上积分。
2 磁通量：代表通过场中某面上的磁力线数目。
计算 mBds磁感强度在面上积分。
B s
三 高斯定律
q i
1 电场（真空时)中的高斯定律 闭合面Eds 0
I Idl
r
o
a
1
pdBB
确定磁感应强度方向另一方法：右手螺旋法则（略)。
两种特殊情况
由 若
BB 1 无1 1 B限4 4 0 0长0 02,,a a载II 0流aIcc2 2 o直so线 11s ccoo s 2 s2
2
半无限长
B 0I 4a
B 0I 2a
BB
I
o
rr
BB
呈闭合状BB BB
解 （略）
dB
I
R0
R
o
半
圆
形
I
载
流
圆
柱
面
点评 磁感应强度的计算
1 电流元的磁场计算。
2 用 BSL定律计算载流线的磁场。
3 用简单问题的结论为基础求复杂问题。
4 运动电荷等效电流后求磁场。 矢量叠加是关键。
第三节 磁力线 磁通量 磁场中的高斯定律
类比法研究两类场：静电场和静磁场。 一 力线 电场的形象（几何）描述：电场借助电力线描述。 磁场的形象（几何）描述：磁场借助磁力线描述。
I
o
r
BB
呈闭合BB状
磁力线
磁力线
例 8—2 求载流圆环轴线上一点的场强。
解：选一电流元，其 IIddll
在 p点产生的磁场
R
大小
dB
0
Idl
4r2
Io
电流元 rr
x x
ddBB22 ddBB
p
B dBB1
方向如图。 2
据对称性 B2 dB20
故
B B 21 x20d IRR1 2 2 B 32 4 方0 I 向r 2 如d R r 图 。 l4 0 Ir R 30 2 R d l0 2 I r 3 R 2
磁铁 电流
磁场
磁铁 电流
结论：以上的相互作用是通过磁场来实现的。 磁场源
运动电荷
磁场
运动电荷
物质磁性的起源：宏观电流，微观电流。本质即运动电荷。
二 磁感应强度 B
为了定量的描述磁场，引入一矢量：磁 感 应 强 度矢量。
通过磁场对电流的作用力，或对运动电荷的作用力，来引入磁
计算电流产生磁场的基本方法
一 毕——沙——拉 定 律
设一载流导线，在其周围产生磁场。如何通过物理+数学的方
法求其周围一点 p的磁感强度。
物理及数学思想：
分割载流导线为许多小段，每一段称为
I 一电流元。每一电流元在 p点产生磁场，因
而，p点的场是这些电流元场的矢量叠加。
图示中某电流元在 p点的磁感强度的
dB p•
r
d
o o 例 8—5 如图，均匀带电圆环绕环心 匀速转动，求圆心 处
的磁场强度。
解：环上的电荷运动等效一圆电流。
I
Q0 +
o
B
o
+
+
+
等效电流为 I Q
2
则
B0 2R 0I2R 0 2Q04 Q R
o 例 8—6 如图，用场的叠加原理求 点的场强(自己练习)
R
Io
I
例 8—7 如图，求点 p的磁场。自行练习。
大小为
dBk
解释各量的意义。
Idslin
r2
Idl
r
p
或
dB
0
4
Idl sin
r2
式中 0410 7Hm 1，称为真空的磁导率。
大小
方向
dB
0
4
Idl sin
r2
沿 Idlr的方向。与电流元 Idl
r 和位矢 均垂直。
类比两种场
d
E
1
40
dq r2
dB
0
4
Idl sin
r2 应 强 度 B定义：
大小 B dF max
Idl
Idl
试探电流元
磁场
方向 沿试探电流元不受力时的取向（或用探测小磁针在该点
处时，N极的指向确定)
或
B
F max qV
V q 磁场
单位：特斯拉( T ）。 1特斯拉( T)= 10 4 高斯 (G) 。
第 二 节 毕（奥)—沙（伐尔)—拉 （普拉斯)定 律
载流圆环中心处的磁感应强度
R
I
B0
o
大小 BO 0I
2R
方向如图。
例 8—4 如图，求 圆心 o的磁感强度。
R B2 o
I B1
I
• Bo
B3
解：求解此类题目时，可用简单题目的结论为基础求解。
B10
B2
0I
4R
方向向外，B3
0 I 4R
方向向外。
则圆心的磁感强度为
方向向外。B 04R 0I40R I4R 0I 11
r
pdB
dq
静电场源
Idl
静磁场源
场的大小与源的距离平方反变。
矢量式
dB
0 4
Idl r
r3
I
Idl
r
pdB
据场的叠加原理，该导线中的电流在 p点的磁场为
B dB
二 应用
例 8—1 如图，求一段载流直线外一点 p的磁场。
解：解题思路：选电流元，
x
其场大小为
d
B40
Idslin
r2
p
b
I
a
o I
例 8— 8 如图，求o点的磁场。自行练习。I a
I
a
I
R
o
I I
例题8 —9如图，求 B0?
+
0
+
a
0
+
+ b+
解：二半圆弧载荷环在O点的磁场为
B B12 22ab00 2 2
a b
+ 0
直线部分载荷在O点的磁场为
dr
0r
B3ba2r02
dr
例 8— 9求无限长的均匀载流半圆柱面的电流在轴线上的一点 磁场。
d 例 8—3 求一宽度为 ，无限长载流均匀薄板外一点p的磁
感强度。
I
解：解题思路，寻找求解本题的
最简方法。
沿电流的方向把薄板分割成许多
窄条，每一窄条相当一载流长直导线
，叠加窄条场即可。
图示窄条在研究点的磁场为
dB
0
I d
dr
2r
方向如图所示。
则
ld
Bl
0
2
I d
dr r
20
I d
Lnlld
dr l
第一节 磁 场 磁 感 应 强 度
一 基本磁现象 1 磁铁间的相互作用
2 奥斯特实验（电流对磁铁的作用)
NS
NS
F F 12
21
I 1819年，奥
斯特实验。
3 1920年安培实验(磁铁 对电流的作用)
NS
NS
I
F
4 电流间的作用
I1
F12
I2
FF122
F21
FF 211
*磁对运动电荷的作用
二 磁场 磁 感 应 强 度 1 磁场 物理本质
方向如图。
xI
IdIdxl
向相因同，所故有电流B元在dp点B 产生4的0场I方dsr2lino
r
a
dB
p
为方便积分，建立坐标轴。
注意到 IdlIdxxactgactg
Id Ixc ao e2c sd r2a2coes2c
代入上式，化简 B40aI 12sind
40Iacos1cos2
x 2
I
NS
磁力线
特征：闭合曲线。
磁力线
二 磁通量
1 电通量：代表通过场中某面上的电力线数目。
计算 eEds电场强度在面上积分。
2 磁通量：代表通过场中某面上的磁力线数目。
计算 mBds磁感强度在面上积分。
B s
三 高斯定律
q i
1 电场（真空时)中的高斯定律 闭合面Eds 0
I Idl
r
o
a
1
pdBB
确定磁感应强度方向另一方法：右手螺旋法则（略)。
两种特殊情况
由 若
BB 1 无1 1 B限4 4 0 0长0 02,,a a载II 0流aIcc2 2 o直so线 11s ccoo s 2 s2
2
半无限长
B 0I 4a
B 0I 2a
BB
I
o
rr
BB
呈闭合状BB BB
解 （略）
dB
I
R0
R
o
半
圆
形
I
载
流
圆
柱
面
点评 磁感应强度的计算
1 电流元的磁场计算。
2 用 BSL定律计算载流线的磁场。
3 用简单问题的结论为基础求复杂问题。
4 运动电荷等效电流后求磁场。 矢量叠加是关键。
第三节 磁力线 磁通量 磁场中的高斯定律
类比法研究两类场：静电场和静磁场。 一 力线 电场的形象（几何）描述：电场借助电力线描述。 磁场的形象（几何）描述：磁场借助磁力线描述。
I
o
r
BB
呈闭合BB状
磁力线
磁力线
例 8—2 求载流圆环轴线上一点的场强。
解：选一电流元，其 IIddll
在 p点产生的磁场
R
大小
dB
0
Idl
4r2
Io
电流元 rr
x x
ddBB22 ddBB
p
B dBB1
方向如图。 2
据对称性 B2 dB20
故
B B 21 x20d IRR1 2 2 B 32 4 方0 I 向r 2 如d R r 图 。 l4 0 Ir R 30 2 R d l0 2 I r 3 R 2