高中物理磁场(一)3.3几种常见的磁场学案

几种常见的磁场

【学习目标】

1. 知道磁现象的电本质，了解安培分子电流假说。

2. 知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的磁感线分布。

3. 会用安培定则判断电流的磁场方向。

4. 知道匀强磁场、磁通量的概念。

【网络构建】

一、磁感线

1. 定义：

在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上每一点的_________都跟这点的磁感应强度的方向一致。

2. 特点

磁感线的疏密程度表示_________，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方_________。

3. 想一想

（1）在磁场中放一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板，使铁屑能在磁场作用下转动。铁屑静止时有规则地排列起来，显示出磁感线的形状。通过这个现象说明磁感线是真实存在的，对吗？

（2）有同学认为磁感线总是从磁体北极指向南极，你认为对吗？

（3）磁感线上某一点的切线方向、该点的磁场方向、放在该点小磁针静止时N极指向、该点磁感应

强度方向,这四个方向有什么关系?

二、电流的磁场和安培定则(也叫右手螺旋定则)

1. 通电直导线

右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与______方向一致，弯曲的四指所指的方向就是______的环绕方向。如图所示。

2. 环形电流和通电螺线管

让右手弯曲的四指与______的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形电流轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向。如图甲、乙所示。

3. 想一想

（1）磁体和电流都可以产生磁场，环形电流和通电螺线管的磁场与哪种磁体的磁场相似？

（2）应用安培定则判定直线电流磁场方向和环形电流磁场方向时,大拇指和四指各指向什么?

三、安培分子电流假说

1. 分子电流假说

安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在的一种_______，即分子电流。

2. 分子电流假说意义

揭示了磁现象的电本质，即磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由______产生的。

四、匀强磁场

1. 定义：_______处处相同的磁场。

2. 磁感线：间隔相同的_________。

3. 实例：距离很近的两个异名磁极间的磁场，两_______放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场。

五、磁通量

1. 定义：匀强磁场磁感应强度B 和与磁场方向_____的平面面积S

的乘积，即Φ＝____。 2. 单位：______，简称韦，符号 ,1Wb ＝1 T·m 2

。 3. 引申：B ＝Φ

S ，因此磁感应强度B 又叫_______。

4. 想一想

有时磁感线由平面一侧穿入，有时磁感线由平面另一侧穿入。如何区别从不同方向穿入的磁通量呢？

答案 一、1. 切线方向 2. 磁场强弱 磁感线疏3.（1）不对，磁感线像电场线一样都是假想出来的，是不存在的，但磁场是真实存在的，所以呈现有规律的排列。（2）不对，在磁体外部磁感线从磁体北极指向南极， 而在磁体内部，磁感线是从南极指向北极。（3）这四个方向是同一个方向.

二、1. 电流 磁感线 2. 电流 3. （1）环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁。（2）在判定直线电流的磁场方向时,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”——电流绕向,大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向,即指N 极。

三、1. 环形电流 2. 电荷的运动 四、1. 强弱和方向 2. 平行直线 3. 平行

五、1. 垂直 BS 2. 韦伯 Wb 3. 磁通密度 4. 可用磁通量的正、负表示。若规定磁感线由某面穿入时磁通量为正，则由另一面穿入时磁通量为负。反之亦然。磁通量虽然有正负，但磁通量是标量。

知识点一 对磁感线的理解

1. 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。磁感线在某点的切线方向表示磁场的方向。

(3) 磁感线的方向在磁体外部从N 极指向S 极，磁体内部从S 极指向N 极。即磁感线是闭合的曲线，它不相交，不相切，也不中断。

知识点一 对磁感线的理解 【典例探究】

【典例1】下列关于磁感线的叙述，正确的是( )

A. 磁感线是真实存在的，细铁屑撒在磁铁附近，我们看到的就是磁感线

B. 磁感线始于N 极，终于S 极

C. 磁感线和电场线一样，不能相交

D. 沿磁感线方向磁场逐渐减弱

2. 磁感线与电场线的比较

磁感线电场线

不同点闭合曲线不闭合，起始于正电荷或无限远，终止于负电荷或无限远

相似点引入

目的

为形象描述场而引入的假想线，实际

不存在

疏密场的强弱

切线

方向

场的方向

是否

相交

不能相交(电场中无电荷空间不相交)

【名师点睛】

(1) 在没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存在。

(2) 若多个磁体或电流的磁场在空间某区域叠加，磁感线描述的是叠加后的磁场的磁感线分布情况，不能认为该区域有多条磁感线相交。

（3）对磁感线的认识要结合磁场的实际情况去理解，去想象，而不是生搬硬套。磁感线上任一点的切线方向能表示出该点的磁场方向，磁感线是一簇不相交的闭合曲线，而且是分布在三维空间的，立体的，而我们能够画出来的是非常有限的，它是为了形象地描述磁场而假想出来的，不是客观存在的。

【典例2】如图所示表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是( )

A. a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a>B b

B. a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a

C. 蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极

D. a处没有磁感线，所以磁感应强度为零

【典例3】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，B a>B b

B. a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a

C. a、b两处磁场方向一定相同

D. a处没有磁感线，所以磁感应强度为零

知识点二几种常见的磁场磁感线的分布特点

1. 常见永磁体的磁场(如图)