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1、第3節(jié) 幾種常見的磁場,[研究學(xué)考明確要求],[基 礎(chǔ) 梳 理] 1．定義 在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的 都 跟這點的磁感應(yīng)強度方向一致，這樣的曲線稱為 。,切線方向,磁感線,2．常見永磁體的磁場的磁感線分布(如圖1所示),圖1,3．磁感線的特點 (1)磁感線上任意一點的切線方向表示該點的磁感應(yīng)強度 的方向，即小磁針 極受力的方向。 (2)磁鐵外部的磁感線從 極指向 極，內(nèi)部從 極指向 極，磁感線是 (填“閉合”或“不閉合”)曲線。 (3)磁感線的疏密表示磁場強弱，磁感線密集處磁場 ， 磁感線稀疏處磁場 。 (4)磁感線在空間 (填“相交”或“不相交”
2、)。,N,N,S,S,N,閉合,強,弱,不相交,4．磁感線和電場線的比較 相同點：都是用 程度表示場的強弱， 方向表示 場的方向；都不能相交。 不同點：電場線起始于正電荷(或無窮遠(yuǎn)處)，終止于無窮 遠(yuǎn)處(或負(fù)電荷)，不閉合；但磁感線是 曲線。,疏密,切線,閉合,解析 條形磁鐵內(nèi)部磁感線的方向是從S極指向N極，A錯誤；磁感線上每一點切線方向表示磁場方向，磁感線的疏密表示磁場的強弱，小磁針靜止時北極受力方向和靜止時北極的指向均為磁場方向，所以選項B正確；磁感線是為了形象地描述磁場而假設(shè)的一組有方向的閉合曲線，實際上并不存在，所以選項C錯誤；疊加區(qū)域合磁場的方向也具有唯一性，故磁感線不可
3、能相交，所以D選項錯誤。 答案 B,磁場、電場都是一種客觀存在的特殊物質(zhì)，磁感線、電場線雖是假想的曲線，但可形象地描述磁場、電場的強弱和方向。應(yīng)注意兩者的區(qū)別與關(guān)系。,[即 學(xué) 即 練] 1．關(guān)于磁感線和電場線，下列說法中正確的是 ( ) A．磁感線是閉合曲線，而電場線不是閉合曲線 B．磁感線和電場線都是一些互相平行的曲線 C．磁感線起始于N極，終止于S極；電場線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷 D．磁感線和電場線都只能分別表示磁場和電場的方向,解析 由磁感線的特點知，A正確；點電荷周圍電場線不平行，故B項錯誤；條形磁鐵內(nèi)部磁感線的方向由S極指向N極，故C錯誤；電場線和磁場線的疏密均可表示電場及磁場
4、強弱，故D項錯誤。 答案 A,[基 礎(chǔ) 梳 理] 1．電流周圍的磁感線方向可根據(jù) 判斷。 直線電流的磁場：讓右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與 方向一致，彎曲的四指所指的方向就是 的方 向。這個規(guī)律也叫 定則。 特點：以導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓，圓所在平面與導(dǎo)線 ，越向外越 。(如圖2所示),圖2,安培定則,電流,磁感線環(huán)繞,右手螺旋,垂直,稀疏,2．環(huán)形電流的磁場：讓右手彎曲的四指與 的方向 一致，伸直的拇指所指的方向就是 磁感 線的方向。 特點：內(nèi)部比外部強，磁感線越向外越稀疏。(如圖3所示),圖3,環(huán)形電流,環(huán)形導(dǎo)線軸線上
5、,3．通電螺線管的磁場：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指指向 的方向，那么 所指的方向就是螺線管中 心軸線上磁感線的方向。 特點：內(nèi)部為 磁場，且內(nèi)部比外部強。內(nèi)部磁感線 方向由 指向 ，外部由 指向 。(如圖4所示),圖4,電流,大拇指,勻強,S極,N極,N極,S極,[典 例 精 析] 【例2】 如圖5所示，分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場中某處小磁針靜止時N極的指向或磁感線方向。請畫出對應(yīng)的磁感線(標(biāo)上方向)或電流方向。,圖5,解析 如果已知電流的方向，可用安培定則判斷磁感線的方向。如果已知小磁針靜止時N極指向，那么小磁針N極所指方向就是磁感線方向。 答案 用安培定則來
6、判斷，分別如下列各圖所示。,使用安培定則時要注意在直線電流和環(huán)形電流中右手拇指各指什么物理量的方向。要掌握幾種通電導(dǎo)體周圍的磁場分布情況，熟練掌握安培定則的應(yīng)用方法。,[即 學(xué) 即 練] 2．如圖6所示為電流產(chǎn)生磁場的分布圖，正確的分布圖是 ( ),圖6,圖6,A．①③ B．②③ C．①④ D．②④,解析 由安培定則可以判斷出直線電流產(chǎn)生的磁場方向，①正確、②錯誤；③和④為環(huán)形電流，注意讓彎曲的四指指向電流的方向，可判斷出④正確、③錯誤；故正確選項為C。 答案 C,[基 礎(chǔ) 梳 理] 1．安培分子電流假說法國學(xué)者 提出了著名的分子電流 假說。他認(rèn)為在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在的
7、一種 電流—— 。分子電流使每個物質(zhì)微粒都 成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個 (如圖7所示),安培,環(huán)形,分子電流,磁極,圖7,2．當(dāng)鐵棒中分子電流的取向大致相同時，鐵棒對外顯磁性(如圖8甲所示)；當(dāng)鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時，鐵棒對外不顯磁性(如圖乙所示)，所以磁體在高溫或受到猛烈撞擊時，將會退磁。,圖8,3．安培分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：一切磁現(xiàn)象都是由電荷的運動產(chǎn)生的。,[典 例 精 析] 【例3】 關(guān)于分子電流假說，下面說法中正確的是 ( ) A．分子電流假說最初是由英國學(xué)者法拉第提出的 B．分子電流假說揭示了磁體的磁場與電流的磁場具有共同的本質(zhì)，即磁
8、場都是由電荷的運動形成的 C．“分子電流”是專指分子內(nèi)部存在的環(huán)形電流 D．分子電流假說無法解釋加熱“去磁”現(xiàn)象 解析 分子電流假說是由法國學(xué)者安培提出的，它揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，并且能夠解釋一些相關(guān)磁現(xiàn)象。 答案 B,小磁針被鐵棒吸引說明鐵棒有了磁性，鐵棒有磁性說明鐵棒內(nèi)部分子電流變得大致取向一致。 安培的分子電流假說不僅解決了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)問題，同時在生活生產(chǎn)中也很有指導(dǎo)作用，讓我們知道了如何充磁、如何退磁。,[即 學(xué) 即 練] 3．用安培提出的分子電流假說可以解釋的現(xiàn)象是 ( ) A．非永久磁鐵的磁場 B．直線電流的磁場 C．環(huán)形電流的磁場 D．軟鐵棒被磁化的現(xiàn)象 解析 安培分子電流
9、假說是安培為解釋磁體的磁現(xiàn)象而提出來的，而通電導(dǎo)線周圍的磁場是由其內(nèi)部自由電荷定向移動產(chǎn)生的宏觀電流而產(chǎn)生的。分子電流和宏觀電流雖然都是運動電荷引起的，但產(chǎn)生的原因是不同的，故選項D正確。 答案 D,[基 礎(chǔ) 梳 理] 1．勻強磁場 (1)定義： 處處相同的磁場是勻強磁場。 (2)磁感線的特點： 的平行直線。,強弱、方向,間隔相同,(3)產(chǎn)生：距離很近的兩個異名磁極之間除邊緣部分以外可認(rèn)為是勻強磁場；相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場也是勻強磁場。如圖9所示。,圖9,2．磁通量：在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向 的平面，面積為S，把
10、的乘積叫做穿過這個 面積的磁通量。 定義式： ， 適用條件：勻強磁場，且磁場方向與平面 。,垂直,B與S,Φ＝BS,垂直,單位：在國際單位制中，磁通量的單位是 ，簡稱韋， 符號是 。,圖10,韋伯,Wb,BScos θ,單位面積,磁通密度,,,[典 例 精 析] 【例4】 下列關(guān)于磁通量的說法，正確的是 ( ) A．在勻強磁場中，穿過某一個面的磁通量等于磁感應(yīng)強度與該面面積的乘積 B．磁通量是矢量，其正負(fù)表示方向 C．磁通量是形象描述穿過某一個面的磁感線條數(shù)的物理量 D．磁通量越大，磁通量的變化就越快,解析 只有B與S垂直時穿過某一個面的磁通量才等于磁感應(yīng)強度與該面面積的
11、乘積，選項A錯誤；磁通量是標(biāo)量，選項B錯誤；磁通量的物理意義為表示穿過線圈的磁感線條數(shù)，選項C正確；顯然選項D錯誤。 答案 C,,,(1)當(dāng)平面與磁場方向不垂直時，穿過平面的磁通量可用平面在垂直于磁場B的方向的投影面積進(jìn)行計算，即Φ＝BS⊥。 (2)在分析穿過某個面的磁通量時，要注意通過這個面的磁場是否有兩個不同的方向。當(dāng)有兩個不同方向的磁感線同時穿過時，磁通量的計算應(yīng)為“凈”值。,圖11,答案 A,1．下圖表示磁場的磁感線，依圖分析磁場中a點的磁感應(yīng)強度比b點的磁感應(yīng)強度小的是 ( ),解析 磁感線的疏密可表示磁感應(yīng)強度的大小。 答案 B,2．如下圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后，小磁針處在通電電流的
12、磁場中的位置正確的是 ( ),解析 依據(jù)安培定則，判斷出電流的磁場方向；再根據(jù)小磁針靜止時N極的指向為磁場的方向，判知D正確。 答案 D,圖12,解析 磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)，且磁感線穿過的面積為πr2，而并非πR2，故B項正確。 答案 B,4．為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是 ( ),解析 地磁場是從地球的南極附近出來，進(jìn)入地球的北極附近，除兩極外地表上空的磁場都具有向北的磁場分量，由安培定則，環(huán)形電流外部磁場方向向北，B正確；A圖地表上空磁場方向向南，A錯誤；C、D在地表上空產(chǎn)生的磁場方向是東西方向，C、D錯誤。 答案 B,
（浙江專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 磁場 3-3 幾種常見的磁場課件 新人教版選修3-1.ppt
