高二物理选修3-1章节优化总结课件(19).ppt

1、第第2节用磁感线描述磁场节用磁感线描述磁场课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.认识磁感线，会用磁感线描述磁认识磁感线，会用磁感线描述磁体和电流产生的磁场体和电流产生的磁场2通过实验，培养学生观察、描述物理现象和通过实验，培养学生观察、描述物理现象和分析总结实验现象的能力分析总结实验现象的能力3会用安培定则判断直线电流、环形电流和通会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场方向电螺线管周围的磁场方向重点难点：重点难点：1.理解磁感线可形象地描述磁场理解磁感线可形象地描述磁场2会用安培定则判定磁场的方向会用安培定则判定磁场的方向核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能

2、优化训练知能优化训练第第2节节用用磁磁感感线线描描述述磁磁场场课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案一、用磁感线描述磁体的磁场一、用磁感线描述磁体的磁场1概念：在磁场中画出的一些有方向的假想曲线，概念：在磁场中画出的一些有方向的假想曲线，在磁感线上，任意一点的在磁感线上，任意一点的_都跟该点的磁都跟该点的磁场方向相同，都代表磁场中该点小磁针场方向相同，都代表磁场中该点小磁针_的方向的方向2常见磁体磁场磁感线分布常见磁体磁场磁感线分布图图521切线方向切线方向北极受力北极受力(1)条形磁铁的磁感线分布条形磁铁的磁感线分布(如图如图521所示所示)(2)同名磁极间的磁感线分布同名磁极间的

3、磁感线分布(如图如图522甲甲)(3)异名磁极间的磁感线分布异名磁极间的磁感线分布(如图如图522乙乙)特点：在磁体外部，磁感线从特点：在磁体外部，磁感线从_发出回到发出回到_；在磁体内部磁感线由；在磁体内部磁感线由_到到_在磁体的外部，磁极附近的磁感线较密在磁体的外部，磁极附近的磁感线较密集集在磁体内部的磁体中间的磁感线最密集在磁体内部的磁体中间的磁感线最密集N极极S极极S极极N极极 甲乙甲乙图图522二、用磁感线描述电流的磁场二、用磁感线描述电流的磁场1通电直导线周围的磁场：用右手握住导线，通电直导线周围的磁场：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与让伸直的拇指所指的方向与_一致，一致，

4、弯曲的四指所指的方向就是弯曲的四指所指的方向就是_的环绕方的环绕方向向2环形电流的磁场：右手弯曲的四指表示环形电流的磁场：右手弯曲的四指表示_的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线_的磁感线方向的磁感线方向3通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，让通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与弯曲四指所指的方向与_一致，拇指所一致，拇指所指的方向就是指的方向就是_磁感线的方向，也磁感线的方向，也就是说，拇指指向通电螺线管的就是说，拇指指向通电螺线管的_极极电流的方向电流的方向磁感线磁感线电流电流中心轴线处中心轴线处电流方向电流方向螺线管内部螺

5、线管内部N思考感悟思考感悟通电螺线管内部磁感线方向和外部磁感线通电螺线管内部磁感线方向和外部磁感线方向相同吗？方向相同吗？提示：提示：相反，磁感线是闭合曲线相反，磁感线是闭合曲线核心要点突破核心要点突破一、对磁感线的理解一、对磁感线的理解1磁感线的特点磁感线的特点(1)磁感线是为了形象描述磁场而在磁场中假想磁感线是为了形象描述磁场而在磁场中假想出来的一些有方向的曲线，并不是客观存在于出来的一些有方向的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线磁场中的真实曲线(2)磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱磁感磁感线越疏的地方磁场越弱，磁感线越密的地方磁线越疏的地方磁场越弱，磁

6、感线越密的地方磁场越强场越强(3)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向方向(4)磁感线在空间不能相交，也不能中断磁感线在空间不能相交，也不能中断(5)磁感线是闭合曲线，在磁体外部由磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向极指向S极，在磁体内部由极，在磁体内部由S极指向极指向N极极2磁感线与电场线的比较磁感线与电场线的比较比较项目比较项目磁感线磁感线电场线电场线相相似似点点意义意义形象地描述磁场方形象地描述磁场方向和相对强弱而假向和相对强弱而假想的线想的线形象地描述电场方向和相对强形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线弱而假想的线方向方向线上各点的切线方

7、线上各点的切线方向即该点的磁场方向即该点的磁场方向，是磁针向，是磁针N极受力极受力方向，也是小磁针方向，也是小磁针静止时的指向静止时的指向线上各点的切线方向即该点的线上各点的切线方向即该点的电场方向，是正电荷受电场力电场方向，是正电荷受电场力的方向的方向疏密疏密 表示磁场强弱表示磁场强弱表示电场强弱表示电场强弱特点特点在空间不相交、不在空间不相交、不中断中断除电荷处外，在空间不相交、除电荷处外，在空间不相交、不中断不中断不同点不同点是闭合曲线是闭合曲线静电场线始于正电荷或无穷远静电场线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，处，止于负电荷或无穷远处，是不闭合的曲线是不闭合的曲线特别提醒：特

8、别提醒：(1)从电场、磁场的概念理解两种场从电场、磁场的概念理解两种场线的相同点：线的相同点：矢量性矢量性线的切线方向；强弱线的切线方向；强弱线的疏密；线的疏密；方向的惟一性方向的惟一性空间任一点场线不相交空间任一点场线不相交(2)从两种场的区别理解两种场线的区别从两种场的区别理解两种场线的区别电场电场正负电荷分离正负电荷分离电场线有始、终电场线有始、终(不不闭合闭合)磁场磁场N、S极不分离极不分离磁感线闭合磁感线闭合即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1关于磁感线和电场线，下述说法中正确的关于磁感线和电场线，下述说法中正确的是是()A磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲磁

9、感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线线B磁感线和电场线都是一些相互平行的曲线磁感线和电场线都是一些相互平行的曲线C磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向场的方向D磁感线起始于磁感线起始于N极，终止于极，终止于S极；电场线极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷起始于正电荷，终止于负电荷解析：解析：选选A.磁感线和电场线都是为了直观形象磁感线和电场线都是为了直观形象地描述场的性质而引入的假想的线，都不是客地描述场的性质而引入的假想的线，都不是客观存在的观存在的它们不仅可以表示场的强弱，还可它们不仅可以表示场的强弱，还可以表示场的方向以表示场的方向它们在空间的

10、分布都是立体它们在空间的分布都是立体的，不是平面的的，不是平面的画图时因受纸面限制，只画画图时因受纸面限制，只画各种平面图各种平面图在空间任何地方任意两条线都不在空间任何地方任意两条线都不相交，不相切相交，不相切磁感线在空间是闭合曲线，对磁感线在空间是闭合曲线，对于磁体，其内部磁感线从南极指向北极，其外于磁体，其内部磁感线从南极指向北极，其外部磁感线从北极指向南极，形成闭合曲线部磁感线从北极指向南极，形成闭合曲线电电场线则是非闭合曲线，静电场中的电场线是从场线则是非闭合曲线，静电场中的电场线是从正电荷出发指向负电荷或无穷远，或从无穷远正电荷出发指向负电荷或无穷远，或从无穷远指向负电荷，不形成闭

11、合曲线指向负电荷，不形成闭合曲线故故A正确正确二、几种常见的磁场的磁感线二、几种常见的磁场的磁感线1磁体周围的磁感线磁体周围的磁感线 磁体磁体项目项目条形磁铁条形磁铁蹄形磁铁蹄形磁铁同名磁极同名磁极间间异名磁极异名磁极间间分布图分布图磁体磁体项目项目条形磁铁条形磁铁蹄形磁铁蹄形磁铁同名磁极同名磁极间间异名磁极异名磁极间间特点特点(1)关于条形磁关于条形磁铁对称铁对称(2)内部近似匀内部近似匀强磁场强磁场(3)中垂线上各中垂线上各点磁感线方向点磁感线方向与磁铁平行与磁铁平行(1)关于磁关于磁铁的中轴铁的中轴线对称线对称(2)中轴线中轴线上各点磁上各点磁感线方向感线方向均垂直于均垂直于磁铁磁铁(1

12、)关于两关于两磁极的连磁极的连线及中垂线及中垂线对称线对称(2)连线上连线上方向指向方向指向中点，中中点，中点最弱点最弱(3)中垂线中垂线上方向向上方向向外外(1)关于两关于两磁极连线磁极连线及连线的及连线的中垂线对中垂线对称称(2)中垂线中垂线上各点磁上各点磁感线方向感线方向相同相同(3)在连线在连线上中点的上中点的磁场最弱磁场最弱2.三种常见的电流的磁感线三种常见的电流的磁感线安培定则安培定则立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图直线直线电流电流以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱越稀疏，磁场越弱安培定则安培定则立体图立体图

13、横截面图横截面图纵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，磁场越弱稀疏，磁场越弱环形环形电流电流内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏通电通电螺线螺线管管内部为匀强磁场且比外部强，方向由内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向极指向N极，极，外部类似条形磁铁，由外部类似条形磁铁，由N极指向极指向S极极特别提醒：特别提醒：(1)由于各种磁体周围的磁场都是由于各种磁体周围的磁场都是磁极处磁场最强，所以在两极磁感线最密磁极处磁场最强，所以在两极磁感线最密(2)没有磁感线的地方，并不表示那里没有磁没有磁感

14、线的地方，并不表示那里没有磁场存在，通过磁场中任一点总能而且只能画场存在，通过磁场中任一点总能而且只能画出一条磁感线出一条磁感线(3)图中的图中的“”号表示磁场方向垂直纸面向号表示磁场方向垂直纸面向里，里，“”号表示磁场方向垂直纸面向外号表示磁场方向垂直纸面向外即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2如图如图523所示，甲、乙是直线电流的磁所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是螺线场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向磁感线方向图图523解析：解析：根据安培定则

15、：甲图中的电流方向为根据安培定则：甲图中的电流方向为“”，乙图中电流方向向上；丙图中电流方，乙图中电流方向向上；丙图中电流方向为逆时针，丁图中磁感线方向向下；戊图中向为逆时针，丁图中磁感线方向向下；戊图中磁感线方向向左，己图中磁感线方向向右磁感线方向向左，己图中磁感线方向向右如如图所示图所示答案：答案：见解析见解析 关于磁感线的性质和概念，下面说法正关于磁感线的性质和概念，下面说法正确的是确的是()A磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向应强度的方向B磁场中任意两条磁感线均可以相交磁场中任意两条磁感线均可以相交C铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线铁屑

16、在磁场中的分布曲线就是磁感线D磁感线总是从磁体的磁感线总是从磁体的N极指向极指向S极极课堂互动讲练课堂互动讲练磁感线的认识磁感线的认识【精讲精析精讲精析】磁感应强度的方向就是磁场的方向，磁感应强度的方向就是磁场的方向，而磁感线的切线方向也就是磁场的方向，因此选项而磁感线的切线方向也就是磁场的方向，因此选项A是正确的是正确的两条磁感线相交就说明在两线相交处两条磁感线相交就说明在两线相交处有两个切线方向，即两个磁感应强度方向，这是不有两个切线方向，即两个磁感应强度方向，这是不可能的，磁场中某点磁感应强度是唯一确定的，磁可能的，磁场中某点磁感应强度是唯一确定的，磁感应强度的方向也只有一个，因此两条磁

17、感线不能感应强度的方向也只有一个，因此两条磁感线不能相交，选项相交，选项B是错误的是错误的磁感线是为形象描述磁场磁感线是为形象描述磁场的磁感应强度分布而画出的一组曲线，不是真实存的磁感应强度分布而画出的一组曲线，不是真实存在的，而铁屑的分布曲线只能证明磁感线描述磁场在的，而铁屑的分布曲线只能证明磁感线描述磁场的方法是正确的，而铁屑不是磁感线，选项的方法是正确的，而铁屑不是磁感线，选项C是错是错误的误的在通电螺线管内部、条形磁体内部的磁感线在通电螺线管内部、条形磁体内部的磁感线应是从应是从S极指向极指向N极，选项极，选项D错误错误【答案答案】A【方法总结方法总结】掌握住磁感线以下特点是认识磁掌握

18、住磁感线以下特点是认识磁感线的前提：感线的前提：(1)磁感线是闭合曲线磁感线是闭合曲线(2)磁感线疏密反映磁场强弱磁感线疏密反映磁场强弱(3)小磁针小磁针N极在磁场中的受力方向即为该点的磁极在磁场中的受力方向即为该点的磁场方向，即为该点磁感线的切线方向场方向，即为该点磁感线的切线方向 如图如图524所示，图中给出的磁铁旁小磁所示，图中给出的磁铁旁小磁针静止时所指方向针静止时所指方向(小磁针黑色端表示小磁针黑色端表示N极极)，正，正确的是确的是()图图524磁体周围磁感线的特点磁体周围磁感线的特点【精讲精析精讲精析】小磁针静止时小磁针静止时N极所指的极所指的方向与磁场方向相同，故方向与磁场方向相

19、同，故A错误错误磁体外部磁磁体外部磁场方向从场方向从N极指向极指向S极，故极，故B、C错误，错误，D正正确确【答案答案】D【方法总结方法总结】识记几种典型磁场的磁感线分识记几种典型磁场的磁感线分布图布图磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由在磁体外部由N极到极到S极，磁体内部由极，磁体内部由S极回到极回到N极极小磁针在磁场中静止时北极小磁针在磁场中静止时北极(N极极)的指向的指向为该点磁场的方向为该点磁场的方向 如图如图525甲所示是电路没接通时三个甲所示是电路没接通时三个小磁针所指方向，接通后确定三个磁针的转向小磁针所指方向，接通后确定三个磁针的

20、转向及最后的指向及最后的指向图图525安培定则的应用安培定则的应用【思路点拨思路点拨】解决此题的关键有两点：解决此题的关键有两点：(1)利用安培定则确定磁场的分布利用安培定则确定磁场的分布(2)利用磁场对小指针的作用力标出小磁针的利用磁场对小指针的作用力标出小磁针的方向方向【自主解答自主解答】接通电路后，螺线管的磁场接通电路后，螺线管的磁场为：内部从左指向右，外部从右指向左，如为：内部从左指向右，外部从右指向左，如图图525乙，故小磁针乙，故小磁针1逆时针转动，小磁逆时针转动，小磁针针3顺时针转动，小磁针顺时针转动，小磁针2基本不动基本不动【答案答案】小磁针小磁针1逆时针转动，小磁针逆时针转动

21、，小磁针3顺顺时针转动，小磁针时针转动，小磁针2基本不动基本不动变式训练变式训练如图如图526所示为磁场作用力演示所示为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线圈中通以如图所示方向的电流时()图图526A小磁针小磁针N极向里转极向里转B小磁针小磁针N极向外转极向外转C小磁针在纸面内向左摆动小磁针在纸面内向左摆动D小磁针在纸面内向右摆动小磁针在纸面内向右摆动解析：解析：选选A.由安培定则可判断小磁针所在处电由安培定则可判断小磁针所在处电流的磁场向里，而小磁针流的磁场向里，而小磁针N极的受力方向与磁场极的受力方向与磁场方向相同，故小磁针方向相同，故小磁针N极向里转，极向里转，S极向外转，极向外转，故选故选A.知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录点此进入课件目录按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放谢谢使用谢谢使用