高二物理《几种常见的磁场》(课件).ppt

1、罗振科几种常见的磁场几种常见的磁场1.为描述磁场的强弱和方向，我们引为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？入了什么物理量？复习回顾复习回顾1.为描述磁场的强弱和方向，我们引为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？入了什么物理量？2.电场线可以形象的描述电场强度电场线可以形象的描述电场强度E的大小和方向，那么我们怎样形象地描述的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢？磁感应强度的大小和方向呢？复习回顾复习回顾一、磁感线一、磁感线一、磁感线一、磁感线【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢？【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢？一、磁感线一、磁感线 将一个小磁针放

2、在将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁磁场中某一点，小磁针静止时，北极针静止时，北极N所所指的方向，就是该点指的方向，就是该点的磁场方向。的磁场方向。【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢？【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢？一、磁感线一、磁感线 将一个小磁针放在将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁磁场中某一点，小磁针针静止静止时，北极时，北极N所所指的方向，就是该点指的方向，就是该点的磁场方向。的磁场方向。【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢？【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢？如何如何形象地描述形象地描述磁场中各点的磁场方向？磁场中各点的磁场方向？一、磁感线一、磁感线如何如何形象地描

3、述形象地描述磁场中各点的磁场方向？磁场中各点的磁场方向？1.定义：定义：一、磁感线一、磁感线磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。磁感应强度的方向一致。如何如何形象地描述形象地描述磁场中各点的磁场方向？磁场中各点的磁场方向？ABC1.定义：定义：一、磁感线一、磁感线磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。磁感应强度的方向一致。2.几种常见的磁场

4、：几种常见的磁场：2.几种常见的磁场：几种常见的磁场：(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：2.几种常见的磁场：几种常见的磁场：(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：条形磁铁条形磁铁蹄形磁铁蹄形磁铁外部从外部从N到到S，内部从，内部从S到到N形成形成闭合闭合曲线曲线2.几种常见的磁场：几种常见的磁场：(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：条形磁铁条形磁铁蹄形磁铁蹄形磁铁除了磁铁，直线电流、环形电流、除了磁铁，直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场？通电螺线管的周围空间也能产生磁场？直线

5、电流，环形电流，通电螺线管直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？的磁场磁感线分布有什么特点？它们遵循什么定则呢？它们遵循什么定则呢？安培定则安培定则除了磁铁，直线电流、环形电流、除了磁铁，直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场？通电螺线管的周围空间也能产生磁场？直线电流，环形电流，通电螺线管直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？的磁场磁感线分布有什么特点？它们遵循什么定则呢？它们遵循什么定则呢？(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让

6、伸直的拇右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。的方向就是磁感线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让伸直的拇右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。的方向就是磁感线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：俯视图俯视图安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让

7、伸直的拇右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。的方向就是磁感线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)左视图左视图(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：俯视图俯视图安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让伸直的拇右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。的方向就是磁感线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)左视图左视图(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：俯视图俯视图表示

8、垂表示垂直于纸直于纸面向外面向外安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让伸直的拇右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。的方向就是磁感线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)左视图左视图(2)直线电流的磁场的磁感线：直线电流的磁场的磁感线：俯视图俯视图表示垂表示垂直于纸直于纸面向里面向里表示垂表示垂直于纸直于纸面向外面向外安培定则安培定则(1)：右手握住导线，让伸直的拇右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的

9、方向。的方向就是磁感线环绕的方向。(右手螺旋定则右手螺旋定则)(3)环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线(3)环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2)：让右手弯曲的四指与环形电让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就是环形流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。导线轴线上磁感线的方向。(3)环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2)：让右手弯曲的四指与环形电让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就是环形流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。导线

10、轴线上磁感线的方向。(3)环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2)：让右手弯曲的四指与环形电让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就是环形流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。导线轴线上磁感线的方向。(3)环形电流的磁场的磁感线环形电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2)：让右手弯曲的四指与环形电让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就是环形流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。导线轴线上磁感线的方向。(4)通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场的磁感线(4)通电螺线管的

11、磁场的磁感线通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加。所以环形电流的安培定则也可以用来判定通加。所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场，这时，拇指所指的方向是螺线电螺线管的磁场，这时，拇指所指的方向是螺线管管内部内部的磁场的方向。的磁场的方向。(4)通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场的磁感线I I通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加。所以环形电流的安培定则也可以用来判定通加。所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场，这时，拇指所指的方向是螺线电螺线管的磁场，这时，拇指

12、所指的方向是螺线管管内部内部的磁场的方向。的磁场的方向。(4)通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场的磁感线I I通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加。所以环形电流的安培定则也可以用来判定通加。所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场，这时，拇指所指的方向是螺线电螺线管的磁场，这时，拇指所指的方向是螺线管管内部内部的磁场的方向。的磁场的方向。(4)通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场的磁感线I I通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加。所以环形电流的安培定则也可以用来判定通加。所以环形电流的安培定则也可

13、以用来判定通电螺线管的磁场，这时，拇指所指的方向是螺线电螺线管的磁场，这时，拇指所指的方向是螺线管管内部内部的磁场的方向。的磁场的方向。3.磁感线的特点磁感线的特点(1)磁感线是假想的，不是真实的磁感线是假想的，不是真实的;(2)磁感线是闭合曲线磁感线是闭合曲线;在磁体的外部磁感线由在磁体的外部磁感线由N极发出，回到极发出，回到S极极;在磁体的内部磁感线则由在磁体的内部磁感线则由S极指向极指向N极。极。(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱磁感线的疏密表示磁场的强弱;(3)磁感线不能相交或相切磁感线不能相交或相切;(5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁 场的方

14、向。场的方向。3.磁感线的特点磁感线的特点 IAB如图，当电流通过线圈时，磁针如图，当电流通过线圈时，磁针A的的N极指向哪里？磁针极指向哪里？磁针B的的N极指向哪里？极指向哪里？IAB磁针磁针A的的N极指向外极指向外磁针磁针B的的N极指向里极指向里如图，当电流通过线圈时，磁针如图，当电流通过线圈时，磁针A的的N极指向哪里？磁针极指向哪里？磁针B的的N极指向哪里？极指向哪里？4.匀强磁场匀强磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场5.匀强磁场匀强磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场磁感线分布特点磁感线分布特点:匀强磁场的磁感线是一些间隔相同匀强磁场的磁

15、感线是一些间隔相同的平行直线的平行直线常见的匀强磁场常见的匀强磁场:1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；常见的匀强磁场常见的匀强磁场:1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；常见的匀强磁场常见的匀强磁场:1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；2.通电螺线管内部的磁场；通电螺线管内部的磁场；常见的匀强磁场常见的匀强磁场:1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；2.通电螺线管内部的磁场；通电螺线管内部的磁场；I I常见的匀强磁场常见的匀强磁场:1.相隔很近的两个异名

16、磁极之间的磁场；相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；2.通电螺线管内部的磁场；通电螺线管内部的磁场；I I3.相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电 时，其中间区域的磁场。时，其中间区域的磁场。常见的匀强磁场常见的匀强磁场:1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；相隔很近的两个异名磁极之间的磁场；2.通电螺线管内部的磁场；通电螺线管内部的磁场；I I3.相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电 时，其中间区域的磁场。时，其中间区域的磁场。常见的匀强磁场常见的匀强磁场:磁体为什么会有磁性？磁体为什么会有磁性？磁体为什么会有磁性？磁体为

17、什么会有磁性？法国学者安培提出了著名的分子电流假说法国学者安培提出了著名的分子电流假说磁体为什么会有磁性？磁体为什么会有磁性？法国学者安培提出了著名的分子电流假说法国学者安培提出了著名的分子电流假说5.安培分子电流假说安培分子电流假说磁体为什么会有磁性？磁体为什么会有磁性？法国学者安培提出了著名的分子电流假说法国学者安培提出了著名的分子电流假说5.安培分子电流假说安培分子电流假说在原子、分子等物质微粒的内部，存在在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种电流着一种电流-分子电流，分子电流使每个物质分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当

18、于两个磁极。个磁极。磁体为什么会有磁性？磁体为什么会有磁性？法国学者安培提出了著名的分子电流假说法国学者安培提出了著名的分子电流假说NS5.安培分子电流假说安培分子电流假说在原子、分子等物质微粒的内部，存在在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流着一种环形电流-分子电流，分子电流使每个物分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。个磁极。利用安培的假说解释一些磁现象：利用安培的假说解释一些磁现象：利用安培的假说解释一些磁现象：利用安培的假说解释一些磁现象：利用安培的假说解释一些磁现象：利用安培的假说解释一些磁现象：利

19、用安培的假说解释一些磁现象：利用安培的假说解释一些磁现象：NS利用安培的假说解释一些磁现象：利用安培的假说解释一些磁现象：NS安培分子电流假说意义安培分子电流假说意义安培分子电流假说意义安培分子电流假说意义1.成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象；成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象；2.安培分子电流假说揭示了电和磁的本质安培分子电流假说揭示了电和磁的本质 联系；联系；3.安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是都是由运动的电荷由运动的电荷产生的。产生的。关于磁现象的电本质，下列说法中正确关于磁

20、现象的电本质，下列说法中正确的是的是()A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的的D.根据安培假说可知，磁体内分子电流根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性 关于磁现象的电本质，下列说法中正确关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是的是()A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁必有磁B

21、.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的的D.根据安培假说可知，磁体内分子电流根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性 B6.磁通量磁通量6.磁通量磁通量定义：定义：在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场当中的匀强磁场当中,有一个与磁场方向垂直的平面有一个与磁场方向垂直的平面S，B和和S的乘积叫做穿过这个面积的磁的乘积叫做穿过这个面积的磁 通量通量.6.磁通量磁通量公式公式:BS定义：定义：在磁感应

22、强度为在磁感应强度为B的匀强磁场当中的匀强磁场当中,有一个与磁场方向有一个与磁场方向垂直垂直的平面的平面S，B和和S的乘积叫做穿过这个面积的磁的乘积叫做穿过这个面积的磁 通量通量.6.磁通量磁通量公式公式:BS单位：单位：韦伯符号：韦伯符号：Wb 1Wb=1Tm2定义：定义：在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场当中的匀强磁场当中,有一个与磁场方向垂直的平面有一个与磁场方向垂直的平面S，B和和S的乘积叫做穿过这个面积的磁的乘积叫做穿过这个面积的磁 通量通量.对公式的理解：对公式的理解：1.B是匀强磁场或可视为匀强磁是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度场的磁感应强度对公式的理解：对公式的理

23、解：1.B是匀强磁场或可视为匀强磁是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度场的磁感应强度对公式的理解：对公式的理解：1.B是匀强磁场或可视为匀强磁是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度场的磁感应强度2.公式只适用于公式只适用于SB，若，若S与与B 不垂直，则不垂直，则S为垂直与磁场方为垂直与磁场方 向的投影面积向的投影面积对公式的理解：对公式的理解：1.B是匀强磁场或可视为匀强磁是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度场的磁感应强度2.公式只适用于公式只适用于SB，若，若S与与B 不垂直，则不垂直，则S为垂直与磁场方为垂直与磁场方 向的投影面积向的投影面积对公式的理解：对公式的理解：1.B是

24、匀强磁场或可视为匀强磁是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度场的磁感应强度2.公式只适用于公式只适用于SB，若，若S与与B 不垂直，则不垂直，则S为垂直与磁场方为垂直与磁场方 向的投影面积向的投影面积当磁场当磁场BS垂直垂直,磁通量最大磁通量最大=BS当当BS时，磁通量最小时，磁通量最小 =0当磁场当磁场B与面积与面积S不垂直，不垂直，BS对公式的理解：对公式的理解：1.B是匀强磁场或可视为匀强磁是匀强磁场或可视为匀强磁 场的磁感应强度场的磁感应强度2.公式只适用于公式只适用于SB，若，若S与与B 不垂直，则不垂直，则S为垂直与磁场方为垂直与磁场方 向的投影面积向的投影面积当磁场当磁场BS垂

25、直垂直,磁通量最大磁通量最大=BS当当BS时，磁通量最小时，磁通量最小 =0当磁场当磁场B与面积与面积S不垂直，不垂直，BS对公式的理解：对公式的理解：对公式的理解：对公式的理解：4.磁通量的意义可以用磁感线形象的说明；磁通量的意义可以用磁感线形象的说明；3.是标量，但有方向，若取某方向穿入平面是标量，但有方向，若取某方向穿入平面 的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通 量为负；量为负；5.过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这 时的合磁通为相反方向磁通量的代数和（即时的合磁通为相反方向磁通量的代数和（即 相反方向磁通

26、抵消以后剩余的磁通量才是合相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合 磁通）磁通）对公式的理解：对公式的理解：如图所示，两个同心放置的共面金属如图所示，两个同心放置的共面金属圆环圆环a和和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂垂 直，则穿过两环的磁通量直，则穿过两环的磁通量a和和b大小大小关系为关系为()A.均向上，均向上，ab B.均向下，均向下，ab B.均向下，均向下，abC.均向上，均向上，a=b D.均向下，无法比较均向下，无法比较A6.磁通量的变化磁通量的变化磁通量变化磁通量变化 =2-1是某两个时刻穿是某两个时刻穿过某个平面过某个平面S的磁通量之差，即的磁通量之差，即 取决于末取决于末状态的磁通量状态的磁通量 2与初状态磁通量与初状态磁通量 1的代数差的代数差.6.磁通量的变化磁通量的变化磁通量变化磁通量变化 =2-1是某两个时刻穿是某两个时刻穿过某个平面过某个平面S的磁通量之差，即的磁通量之差，即 取决于末取决于末状态的磁通量状态的磁通量 2与初状态磁通量与初状态磁通量 1的代数差的代数差.磁通量的变化一般有三种形式磁通量的变化一般有三种形式:1.B不变，有效面积不变，有效面积S变化变化 2.B变化，变化，S不变不变 3.B和和S同时变化同时变化