新教材人教《磁场磁感线》优质课件1.ppt
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1、第十三章第十三章 电磁感应与电磁波初步电磁感应与电磁波初步1.1.磁场磁场 磁感线磁感线 我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。指南针我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。指南针是我国古代四大发明之一。是我国古代四大发明之一。1212世纪初,我国已将指南针用于航海,宋俑世纪初,我国已将指南针用于航海,宋俑持罗盘者就记录了这个科技史实。你是否感受到,凡是用到电的地方,持罗盘者就记录了这个科技史实。你是否感受到,凡是用到电的地方,几乎都有磁现象相伴随?你知道电和磁有怎样的联系吗?几乎都有磁现象相伴随?你知道电和磁有怎样的联系吗?信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情了,可是
2、鸽子导航的信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情了,可是鸽子导航的“地图地图”在在哪里?为什么在暴风雨天气或者在有日食的日子鸽子会迷路?哪里?为什么在暴风雨天气或者在有日食的日子鸽子会迷路?万磁王万磁王科幻人物万磁王有没有科幻人物万磁王有没有科学依据?科学依据?1.1.能列举磁现象在生产生活中的应用。了解我国古代在磁现象方面的能列举磁现象在生产生活中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。2.2.通过实验,认识磁场。通过实验,认识磁场。3.3.会用磁感线描述磁场。体会物理模型在探索自然规律中
3、的作用。会用磁感线描述磁场。体会物理模型在探索自然规律中的作用。1.1.了解磁现象,知道磁性、磁极、磁体的概念。了解磁现象,知道磁性、磁极、磁体的概念。2.2.知道电流的磁效应,体会奥斯特发现的重要意义。知道电流的磁效应,体会奥斯特发现的重要意义。3.3.知道磁场的概念,认识磁场是客观存在的物质。知道磁场的概念,认识磁场是客观存在的物质。4.4.理解磁感线概念。知道理解磁感线概念。知道5 5种典型磁场的磁感线分布情况。种典型磁场的磁感线分布情况。5.5.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。6.6.知道安培分子电流假
4、说,并能解释有关现象。知道安培分子电流假说,并能解释有关现象。7.7.理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场。理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场。(物理观念)(物理观念)(物理观念)(物理观念)(科学思维)(科学思维)(物理观念)(物理观念)(物理观念)(物理观念)(物理观念)(物理观念)(科学思维)(科学思维)(科学思维)(科学思维)体会课堂探究的乐趣,体会课堂探究的乐趣,汲取新知识的营养,汲取新知识的营养,让我们一起让我们一起 吧!吧!进进走走课课堂堂一、电和磁的联系一、电和磁的联系1.1.磁体周围空间存在磁场磁体周围空间存在磁场磁体磁体A A磁体磁体B B磁场磁场产生产生作用
5、于作用于产生产生作用于作用于(2)微观上讲,理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力,分子本身没有体积,即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间(2)90,力对物体做负功,或说物体克服该力做功(1)分析题目特点,确定题目多解性形成原因二、磁场方向不确定形成多解通过棱镜的偏折角小大一、电磁感应现象中的动力学问题1.这一类问题的特点是电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压,充电过程中的电流只是感应电流的一支流稳定后,充电电流为零2.(1)电容器的充电电流用IQtCUt表示2图象的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故RaRb(如图甲所示)(2)大小:由公式FBIL计算,且其中的L为导线在磁场
6、中的有效长度如弯曲通电导线的有效长度L等于连接两端点的直线的长度,相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端,如图所示(2)应用:照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等一、磁通量(2)公式:PWtUI,这是计算电功率普遍适用的公式甲图:lcdsin.1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法 古代人们就发现了天然磁石吸引铁器古代人们就发现了天然磁石吸引铁器的现象。东汉学者王充在的现象。东汉学者王充在论衡论衡一书中描一书中描述的述的“司南司南”,”,被公认为最早的磁性指被公认为最早的磁性指 南工南工具。指南针是我国古代四大发明之一。具。指南针是我国古代四大发明之一。磁体磁场磁体磁场我国古代磁现象的应
7、用我国古代磁现象的应用1.1.磁性:能够吸引铁质物体的性质磁性:能够吸引铁质物体的性质.2.2.磁体:具有磁性的物体叫磁体磁体:具有磁性的物体叫磁体.3.3.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.小磁针静止时指南的磁极叫做南极小磁针静止时指南的磁极叫做南极,又叫又叫S S极极;指北指北的磁极叫做北极的磁极叫做北极,又叫又叫N N极极.4.4.磁极间的相互作用磁极间的相互作用:同名磁极相斥,异名磁极相吸同名磁极相斥,异名磁极相吸.问题:问题:只有只有磁体产生磁磁体产生磁场吗?有没场吗?有没有其他方法有其他方法产生磁场?产生磁场?【探究一:电流的磁效应探究一:电流的磁效
8、应】问题问题1.1.电现象与磁现象有何相似之处电现象与磁现象有何相似之处?问题问题2 2.为什么丹麦物理学家奥斯特相信电和磁之间存在联系为什么丹麦物理学家奥斯特相信电和磁之间存在联系?问题问题3 3.为什么之前的实验都失败了为什么之前的实验都失败了?纵向力纵向力横向作用横向作用17771777年年8 8月月1414日生于丹麦兰格朗岛一个药剂师家庭。日生于丹麦兰格朗岛一个药剂师家庭。1212岁开始帮助父亲在药房里干活,同时坚持学习化学。由于岁开始帮助父亲在药房里干活,同时坚持学习化学。由于刻苦攻读,刻苦攻读,1717岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生。
9、他一边当家庭教师,一边在学校学习药物学、天文、生。他一边当家庭教师,一边在学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等。数学、物理、化学等。18061806年任哥本哈根大学物理学教授,年任哥本哈根大学物理学教授,18201820年年4 4月发现了电流的磁效应。月发现了电流的磁效应。18211821年被选为英国皇家学年被选为英国皇家学会会员,会会员,18231823年被选为法国科学院院士,后来任丹麦皇家年被选为法国科学院院士,后来任丹麦皇家科学协会会长。科学协会会长。奥斯特简介:奥斯特简介:【探究归纳探究归纳】奥斯特实验奥斯特实验1.1.实验装置实验装置2.2.实验现象实验现象:当给导线通电时当给导
10、线通电时,与导线平行放置的小磁针发生转动与导线平行放置的小磁针发生转动3.3.注意事项注意事项:导线应沿导线应沿南北南北方向方向水平水平放置放置【探究结论探究结论】通电导线对小磁针有力的作用通电导线对小磁针有力的作用【互动探究互动探究】磁体间的相互作用是通过什么发生的呢磁体间的相互作用是通过什么发生的呢?【类比类比】电荷间的相互作用是通过什么发生的呢电荷间的相互作用是通过什么发生的呢?电荷之间的相互作用是通过电荷之间的相互作用是通过电场电场发生的发生的磁体之间的相互作用是通过磁体之间的相互作用是通过磁场磁场发生的发生的1.1.磁场磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质。磁体周围空间存在的一种特殊
11、物质。二、磁场二、磁场磁体磁体磁体磁体磁场磁场是否只有磁体周围才存是否只有磁体周围才存在磁场在磁场?(2)找联系:轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系,偏转角度与圆心角、运动时间的联系,在磁场中的运动时间与周期的联系峰值最大的瞬时值EmnBS四、图解法(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响两个在光滑水平面上做匀速运动的物体,甲物体追上乙物体的条件是甲物体的速度v甲大于乙物体的速度v乙,即v甲v乙,而甲物体与乙物体不相碰的临界条件是v甲v乙(2)随位移x变化的图象如Ex图象和ix图象周期相同的粒子,当速率不同时,圆心角越大,运动时间越长考点一光的干涉若重力和
12、洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动4.求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤:(3)合运动1掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法;进一步理解闭合电路的欧姆定律(4)意义:动量是描述物体运动状态的物理量,是矢量,其方向与速度的方向相同(3)大小:液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大2.2.电流的磁效应:电流的磁效应:电流能在周围空间产生磁场。电流能在周围空间产生磁场。磁体磁体电流电流磁场磁场磁体对电流有没有作用力呢?磁体对电流有没有作用力呢?【探究归纳探究归纳】磁体对通电导线有力的作用磁体对通电导线有力的作用磁体磁体电流电流磁场磁场
13、磁体对通电导磁体对通电导线的作用力是线的作用力是通过什么发生通过什么发生的呢的呢?电流电流电流电流磁场磁场【探究归纳探究归纳】通电导线对通电导线通电导线对通电导线有力的作用有力的作用【规律总结规律总结】磁场对放入其中的磁场对放入其中的磁体磁体或或通电导体通电导体会产生磁力作用。会产生磁力作用。(磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过与通电导体之间的相互作用都是通过磁场磁场发生的)发生的)3.3.磁场的性质磁场的性质4 4对磁场的三点理解对磁场的三点理解(1 1)磁场是一种特殊物质,它是)磁场是一种特殊物质,它是客
14、观存在的客观存在的。(2 2)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间通过磁场发生相互作用。导体与通电导体之间通过磁场发生相互作用。(3 3)磁场是)磁场是有方向有方向的,自由小磁针静止时的,自由小磁针静止时N N极的指极的指向即为该磁场的方向。向即为该磁场的方向。5.5.电场与磁场的比较电场与磁场的比较比较项目比较项目电场电场磁场磁场不同点产生电场周围磁体、电流、运动电荷周围基本性质对放入其中的电荷有力的作用对放入其中的磁体、电流有力的作用作用特点对放入其中的磁体无力的作用对放入其中的静止电荷无力的作用相同点磁场和电场都是不依赖人的
15、意志而客观存在的特殊物质,具有能量三、地球的磁场三、地球的磁场1.1.地球是一个巨大的磁体。地球是一个巨大的磁体。2.2.地球周围空间存在的地球周围空间存在的磁场叫地磁场。磁场叫地磁场。地球磁场能抵挡大部分太阳风地球磁场能抵挡大部分太阳风 沈括在沈括在梦溪笔谈梦溪笔谈中指出:中指出:“常微偏东,不全南常微偏东,不全南也也”。这是世界上最早的关于磁偏角的记载。这是世界上最早的关于磁偏角的记载。11.511.53.3.磁偏角:磁偏角:地球的地理两地球的地理两极与地磁两极并不重合,极与地磁两极并不重合,磁针的指向与南北方向有磁针的指向与南北方向有一个夹角。一个夹角。磁偏角磁偏角的数值在地球上不的数值
16、在地球上不同地点是不同的。同地点是不同的。地球磁极在缓慢移动,磁地球磁极在缓慢移动,磁偏角也在缓慢变化。偏角也在缓慢变化。4 4地磁场的三大特点地磁场的三大特点(1 1)地磁场的)地磁场的N N极在地球南极附近,极在地球南极附近,S S极在地球北极附近。极在地球北极附近。(2 2)地磁场的方向在南半球斜向上,在北半球斜向下,与地表面并不平行。)地磁场的方向在南半球斜向上,在北半球斜向下,与地表面并不平行。(3 3)在赤道平面上,到地心等距离的各点,地磁场强度相等,且方向水平。)在赤道平面上,到地心等距离的各点,地磁场强度相等,且方向水平。观察常见磁场的分布观察常见磁场的分布 I I在条形磁体上
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