13.1 磁场 磁感线 ppt课件（含视频）-（2019）新人教版高中物理必修第三册.rar

磁现象磁现象 磁感线磁感线11磁石在我国古代称慈石，最早记载见春秋时期(公元前770-前476)管仲及其学派的著作管子“地数篇”载有：“上有慈石者，其下有铜金，此山之见荣者也”山海经中“北山经”亦有类似记载：“西流注于泑泽，其中多慈石”。“若磁石之取鍼(针)”鬼谷子前4世纪“慈石召铁，或引之也” 吕氏春秋前249“若以慈石之能连铁也，而求其引瓦，则难矣。及其于铜则不通。淮南子约前120“顿牟掇芥，磁石引针”论衡王充82年3生活于13世纪的派勒格令尼对磁现象进行了系统的观察，在给朋友的信中，记述了他的发现：任何磁石球都有两个磁极(N极和S极)，可以用磁针寻找磁极提出磁极“同性相斥、异性相吸”原理永磁体吸引铁质物体，对非铁属物质(例如铜、铝等)无吸引作用.41600年，英国科学家吉伯(William Gilbert，15401603)系统总结了前人和自己对磁现象的研究成果，出版论磁体，标志着磁学的诞生。5吉伯反对虚妄的臆测，认为科学必须建立在实验的基础上，用实验方法探索自然，将磁学建立可观察的地磁现象基础上。吉伯通过对电现象和磁现象的比较，错误的认为电和磁是两种截然无关的现象，这一观点对电磁学发展产生重大影响。吉伯的磁球实验一、电和磁的联系电和磁有很多共性，但也有不同之处。很多科学家认为电和磁没有任何关联。库仑认为：电流体和磁流体是两种完全不同的实电流体和磁流体是两种完全不同的实体体。安培1802年说愿意去“证明电和磁是相互独立的两证明电和磁是相互独立的两种不同的流体种不同的流体”。1807，托马斯杨(Thomas Young，1773-1829)也说过“没有任何理由去设想电与磁之间存没有任何理由去设想电与磁之间存在任何直接的联系在任何直接的联系。”1819年，毕奥认为“磁作用和电作用之间的独立性磁作用和电作用之间的独立性”，“不允许我们设想磁和电具有相同的本质不允许我们设想磁和电具有相同的本质。”6奥斯特简介1794年考入哥本哈根大学，1799年博士毕业。1820年因电流磁效应获英国皇家学会科普勒奖章，1829年起任哥本哈根工学院院长，1851年逝世于哥本哈根.奥斯特1799年以论文论外部自然的基本的形而上范畴博士毕业，阐述了康德的哲学思想对科学的指导作用。深受康德思想影响，奥斯特相信自然界各种现象相互联系，坚信电和磁一定存在关系。7汉斯克里斯蒂安奥斯特Hans Christian Oersted1777-1851，丹麦物理学家8奥斯特在1803年说“我们的物理学将不再是关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于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的任何其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙容任何其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙容纳在一个体系中。纳在一个体系中。”1812年，奥斯特发表关于化学力和电力的同一性的研究，总结了他关于电、伽伐尼电流、磁、光、热以及化学亲和力的研究成果，将自然力的统一思想运用于物理学和化学的研究中。奥斯特的哲学思想对其发现电流的磁效应具有重要的指导作用。由于引力、电力均沿物体的连线方向。奥斯特认为通电导线和磁针的力也是“纵向力”，奥斯特将磁针放在通电导线的延长线上，实验没有任何结果。9I奥斯特的实验示意图大量的实验事实使奥斯特抛弃电流的磁效应沿纵向的假设。奥斯特设想，给导线通过电流，电流产生热量，若导线直径小到某一程度，导线发出光。这种光和热是向四周散射的，很可能电流的磁效应像光一样，也是向四周散射，是一种横向作用，应当把磁针放在载流导线的上下左右。101820年4月的一个晚上，奥斯特给一群学者讲课。奥斯特在讲座期间突然感到实验有很大的成功把握。他将铂丝和置于玻璃罩中的磁针平行放置，接通电源瞬间，小磁针向垂直导线的方向偏转。虽然效果很弱，没有给听众留下深刻印象，奥斯特却激动万分。讲座结束后，奥斯特接连3个多月进行了更详细的研究。11电流的磁效应12IINSII载流导线在磁针正上方载流导线在磁针正下方13I载流导线和磁针间插入介质（例如玻璃、金属、木、水、树脂、陶器、石头）奥斯特的发现引起欧洲的轰动，揭示了电与磁的联系。法国物理学家安培写道：“奥斯特先生奥斯特先生已经永远把已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了他的名字和一个新纪元联系在一起了。”英国物理学家法拉第评论说“他突然他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明使其充满光明。”14二、磁场奥斯特的发现公布后，立即在欧洲引起轰动。法国科学家阿拉果(Arago，1786-1853)最先获知奥斯特的实验，于1820年9月11日在法国科学院演示了奥斯特的实验，引起法国物理学家的震惊。敏锐的安培立即进行了大量实验，获得大量了新的发现，分别于9月18日、25日和10月9日连续在法国科学院报告了他的实验结果，。15问题：问题：载流导线对磁针产生力的作用。磁体对载流导线有力的作用吗？说说你的想法和理由。16平行载流导线17安培发现：同向载流直导线相互吸引；反同向载流直导线相互吸引；反向载流直导线相互排斥向载流直导线相互排斥 + + + +问题：载流导线在磁体磁场中受力的作用，载流导线之间产生力的作用。载流导线间的作用是如何发生的？18磁体与磁体之间，磁体与载流导线以及载流导线之间的作用力通过磁场发生.19磁体电流磁体电流磁场产生作用小磁针静止时小磁针静止时N极所指的方向规定为磁极所指的方向规定为磁场的方向场的方向。20三、磁感线21在一块透明玻璃板上均匀撒上一层铁屑。将两根条形磁铁放在玻璃板下方。轻敲玻璃板。铁屑在磁场中被磁化，每一粒铁屑相当于一个小磁针，显示出磁场形状。在磁场中画出一些曲线，曲线上每一点上每一点的切线方向与该点磁场的切线方向与该点磁场B的方向一致的方向一致，这样的曲线叫做磁感线磁感线。磁感线的疏密表示磁场磁感线的疏密表示磁场B的强弱。的强弱。磁感线是闭合曲线。22四、安培定则右手螺旋定则：右手握住导线，伸直的拇指指向电流方向，弯曲的四指所指的方向是磁感线环绕的方向。23I磁感磁感线是线是 垂垂直直于于直线直线 且且以直线为以直线为 场 心心的一的一系列系列 同心同心场 .磁磁场 方方向向与与半半径径垂垂直直.课堂练习1 标出磁感线箭头方向.课堂练习2 “练习与应用练习与应用”第4题. 24II课堂练习3 试用安培定则解释图中小磁针的偏转方向。 25IIII载流导线在磁针正上方载流导线在磁针正下方26I环形电流安培定则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是环形导线轴线上磁场的方向。27课堂练习4 如图，环形载流导线在竖直平面内，接通电源，小磁针将如何偏转？磁针静止时N极指向哪里？28问题：观察一小段导线附近的磁感线，磁感线是什么形状？你能解释为什么吗？29环形载流导线上的一小段可视为直线电流30磁场分布在三维空间，磁感线是闭合曲线.通电螺线管 通电螺线管可视为并排的环形电流。右手弯曲的四指与螺线管电流方向一致，伸直的拇指所指的方向是螺线管轴线上磁场的方向.3132I俯视图I主视图课堂小结 磁体或载流导线在其周围空间激发磁场。磁体和载流导线间通过磁场产生力。 磁场是一种物质，场中某点磁场的强弱和方向不同。小磁针N极的指向规定为该点磁场的方向。 磁感线是表示磁场强弱和方向的数学工具. 了解载流直导线、环形电流、条形磁铁等常见磁场的磁感线特点。33