物理学教学§8-3磁场-磁感应强度课件.ppt

1、 在电磁学发展的过程中在电磁学发展的过程中,人们以为电、磁之间是没有人们以为电、磁之间是没有关联的。这种观点维持了关联的。这种观点维持了30多年，直到多年，直到1820年年奥斯特奥斯特电、电、磁作用实验的发现，人们终磁作用实验的发现，人们终于认识到电、磁现象是相互于认识到电、磁现象是相互关联的。关联的。3 3 磁场磁场 磁感应强磁感应强度度 中国人对世界文明的发展做出了杰出的中国人对世界文明的发展做出了杰出的贡献：发现贡献：发现指南针指南针、地磁偏转角地磁偏转角。直流导线下，小磁针的偏转现象：偏转的方直流导线下，小磁针的偏转现象：偏转的方向使小磁针从南极向使小磁针从南极(S)到北极到北极(N)

2、的指向与电流的的指向与电流的方向呈右手螺旋方向。第一次揭示了电和磁存在方向呈右手螺旋方向。第一次揭示了电和磁存在着联系。着联系。一、电流的磁效应一、电流的磁效应 相关实验之一相关实验之一 永磁体给载流导体以作用力永磁体给载流导体以作用力通电导体在磁铁两通电导体在磁铁两极间受力运动，受极间受力运动，受力方向与磁极位置力方向与磁极位置和导线中电流方向和导线中电流方向有关。有关。磁铁对电流有力的作用磁铁对电流有力的作用 相关实验之二相关实验之二 电流之间的相互作用电流之间的相互作用两载流直导线两载流直导线间存在相互作间存在相互作用力，电流同用力，电流同向时相互吸引，向时相互吸引，电流相反时相电流相反

3、时相互排斥。互排斥。平行电流间有作用力平行电流间有作用力 相关实验之三相关实验之三 载流螺线管与磁铁载流螺线管与磁铁一个载流螺线管的外部磁性能相当于一个磁铁。一个载流螺线管的外部磁性能相当于一个磁铁。螺线管与磁铁螺线管与磁铁相互作用时显相互作用时显示出示出N极和极和S极极实验表明载流螺线管相当于磁棒，螺线管的极实验表明载流螺线管相当于磁棒，螺线管的极性与电流成右手螺旋关系。性与电流成右手螺旋关系。确定载流螺线管极性确定载流螺线管极性相关实验之四相关实验之四 磁场对运动电荷有力的作用磁场对运动电荷有力的作用阴极射线管中的阴极射线管中的电子流在磁极间电子流在磁极间发生偏转发生偏转.带电粒子在磁场中

4、运动所受的力与运动方向有关带电粒子在磁场中运动所受的力与运动方向有关.电与磁是相互关联，密不可分的。磁现象的电与磁是相互关联，密不可分的。磁现象的微观基础微观基础是什么？是什么？安培认为：安培认为：磁现象的本质是电流，物质的磁性来磁现象的本质是电流，物质的磁性来源于源于“分子分子”电流。电流。1）每个分子相当于一个每个分子相当于一个环形电流环形电流 .2）磁铁的最小基元由磁铁的最小基元由分子电流分子电流构成构成3）如果分子电流排列整齐，宏观上呈现磁性。如果分子电流排列整齐，宏观上呈现磁性。二、安培分子电流假说二、安培分子电流假说结论：结论：磁现象的本源是电荷的运动。磁现象的本源是电荷的运动。一

5、系列实验表明一系列实验表明磁铁磁铁 磁铁磁铁 电流电流 电流电流都存在相互作用都存在相互作用三、磁场三、磁场所有这些相互作用都是通过所有这些相互作用都是通过磁场磁场来传递来传递.磁场磁场和电场一样和电场一样,是一种特殊的是一种特殊的物质物质.一切一切磁现象磁现象起源于电荷的运动起源于电荷的运动.静止电荷静止电荷在其周围产生电场在其周围产生电场.运动电荷运动电荷在其周围空间产生磁场，又产生电场在其周围空间产生磁场，又产生电场.电荷电荷静止电荷静止电荷电场电场电场强度电场强度运动电荷运动电荷运动电荷运动电荷磁场磁场磁感应强度磁感应强度0/qFE磁感强度该如何定义？磁感强度该如何定义？运动电荷在磁场

6、中所受的力，与电荷的运动电荷在磁场中所受的力，与电荷的运动速度运动速度有关。有关。电荷的运动方向不同，受到磁力的大小电荷的运动方向不同，受到磁力的大小和方向就不同。和方向就不同。四、磁感强度四、磁感强度 的定义的定义BvqFBmax大小大小该点的该点的 的方向的方向.vmaxF+qvBmaxF 电荷以某电荷以某特殊的方向特殊的方向运动时，受到磁场的作运动时，受到磁场的作用力是用力是最大最大的。的。方向：方向：vqFmax在磁场中某点，在磁场中某点，与运动电荷无关。与运动电荷无关。定义磁感强度定义磁感强度五、磁场线五、磁场线（1 1）曲线上每一点曲线上每一点切线切线方向为该点磁场方向。方向为该点磁场方向。（2 2）通过垂直于磁场方向单位面积磁场线数为通过垂直于磁场方向单位面积磁场线数为该点磁感应强度的大小该点磁感应强度的大小.d/dBNS1.1.画法画法(1)(1)两条磁感线不能相交；两条磁感线不能相交；(2)(2)磁感线是环绕电流的闭合曲线。磁感线是环绕电流的闭合曲线。2.2.性质性质3.3.磁感线与电流的关系磁感线与电流的关系4 4、典型电流的磁感线、典型电流的磁感线II（1 1）载流长直导线）载流长直导线（2 2）载流圆线圈）载流圆线圈 （3 3）载流直螺线管）载流直螺线管 I（4 4）载流环形螺线管）载流环形螺线管 I