湖南省長沙市高中物理 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

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1、第三節(jié)幾種常見的磁場,,復習回顧,1. 為描述磁場的強弱和方向，我們引入了什么物理量？,,復習回顧,1. 為描述磁場的強弱和方向，我們引入了什么物理量？,磁感應(yīng)強度 B,一. 磁感線,【問題】磁場中各點的磁場方向如何判定呢?,一. 磁感線,將一個小磁針放在磁場中某一點,小磁針靜止時,北極N所指的方向,就是該點的磁場方向.,【問題】磁場中各點的磁場方向如何判定呢?,一. 磁感線,將一個小磁針放在磁場中某一點,小磁針靜止時,北極N所指的方向,就是該點的磁場方向.,【問題】磁場中各點的磁場方向如何判定呢?,一. 磁感線,如何形象地描述磁場中各點的磁場方向?,一. 磁感線,如何形象地描述磁場中各點的磁

2、場方向?,1.定義：,磁感線是在 磁場中畫出一些 有方向的曲線,使 曲線上每一點的 切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致。,一. 磁感線,如何形象地描述磁場中各點的磁場方向?,1.定義：,磁感線是在 磁場中畫出一些 有方向的曲線,使 曲線上每一點的 切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致。,2.幾種常見的磁場：,2.幾種常見的磁場：,1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場磁感線：,外部從N到S，內(nèi)部從S到N形成閉合曲線,2.幾種常見的磁場：,1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場磁感線：,條形磁鐵,蹄形磁鐵,直線電流，環(huán)形電流，通電螺線管的磁場磁感線分布有什么特點？,它們遵循什么定則呢？,直線電流，環(huán)形電流，通

3、電螺線管的磁場磁感線分布有什么特點？,它們遵循什么定則呢？,安培定則,直線電流，環(huán)形電流，通電螺線管的磁場磁感線分布有什么特點？,2)直線電流的磁場的磁感線：,2)直線電流的磁場的磁感線：,安培定則(1):右手握住導線,讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向.(右手螺旋定則),3)環(huán)形電流的磁場的磁感線,3)環(huán)形電流的磁場的磁感線,安培定則(2):讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁感線的方向.,3)環(huán)形電流的磁場的磁感線,安培定則(2):讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線

4、上磁感線的方向.,,,3)環(huán)形電流的磁場的磁感線,安培定則(2):讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁感線的方向.,4)通電螺線管的磁場的磁感線,4)通電螺線管的磁場的磁感線,通電螺線管的磁場就是環(huán)形電流磁場的疊加.所以環(huán)形電流的安培定則也可以用來判定通電螺線管的磁場,這時,拇指所指的方向是螺線管內(nèi)部的磁場的方向.,4)通電螺線管的磁場的磁感線,通電螺線管的磁場就是環(huán)形電流磁場的疊加.所以環(huán)形電流的安培定則也可以用來判定通電螺線管的磁場,這時,拇指所指的方向是螺線管內(nèi)部的磁場的方向.,3.磁感線的特點,3.磁感線的特點,(1)磁感線是假想的，不是真實的

5、,3.磁感線的特點,(1)磁感線是假想的，不是真實的,(2)磁感線是閉合曲線。 在磁體的外部磁感線由N極發(fā)出，回到S極。在磁體的內(nèi)部磁感線則由S極指向N極,3.磁感線的特點,(1)磁感線是假想的，不是真實的,(2)磁感線是閉合曲線。 在磁體的外部磁感線由N極發(fā)出，回到S極。在磁體的內(nèi)部磁感線則由S極指向N極,(3)磁感線不能相交或相切,3.磁感線的特點,(1)磁感線是假想的，不是真實的,(2)磁感線是閉合曲線。 在磁體的外部磁感線由N極發(fā)出，回到S極。在磁體的內(nèi)部磁感線則由S極指向N極,(4)磁感線的疏密表示磁場的強弱,(3)磁感線不能相交或相切,(5)磁感線上每一點的切線方向即為 該點的磁場

6、的方向,1.如圖所示，一束帶電粒子沿水平方 向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平 行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這 束帶電粒子可能是 ( ) A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束 C.向右飛行的負離子束 D.向左飛行的負離子束,1.如圖所示，一束帶電粒子沿水平方 向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平 行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這 束帶電粒子可能是 ( ) A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束 C.向右飛行的負離子束 D.向左飛行的負離子束,BC,2. 如圖所示，在三維直角坐標系中，若一 束電子沿y軸正向運動，則由此產(chǎn)生的在z軸上A 點和x軸上B點的磁場方向是

7、( ) A.A點磁場沿x軸正方向，B點磁場沿z軸負 方向 B.A點磁場沿x軸負方向，B點磁場沿z軸正 方向 C.A點磁場沿z軸正方 向，B點磁場沿x軸負方向 D.A點磁場沿x軸正方 向，B點磁場沿z軸正方向,2. 如圖所示，在三維直角坐標系中，若一 束電子沿y軸正向運動，則由此產(chǎn)生的在z軸上A 點和x軸上B點的磁場方向是( ) A.A點磁場沿x軸正方向，B點磁場沿z軸負 方向 B.A點磁場沿x軸負方向，B點磁場沿z軸正 方向 C.A點磁場沿z軸正方 向，B點磁場沿x軸負方向 D.A點磁場沿x軸正方 向，B點磁場沿z軸正方向,A,3.如圖，當電流通過線圈時，磁針A的N極指向哪里?磁針B的

8、N極指向哪里?,3.如圖，當電流通過線圈時，磁針A的N極指向哪里?磁針B的N極指向哪里?,磁針A的N極指向外,3.如圖，當電流通過線圈時，磁針A的N極指向哪里?磁針B的N極指向哪里?,磁針A的N極指向外,磁針B的N極指向里,4.如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別在 通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)，當這些 小磁針靜止時，小磁針N極的指向是( ) A. a、b、c均向左 B. a、b、c均向右 C. a向左，b向右，c向右 D. a向右，b向左，c向右,4.如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別在 通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)，當這些 小磁針靜止時，小磁針N極的指向是( ) A.

9、a、b、c均向左 B. a、b、c均向右 C. a向左，b向右，c向右 D. a向右，b向左，c向右,C,磁體為什么會有磁性?,磁體為什么會有磁性?,法國學者安培提出了著名的分子電流假說,磁體為什么會有磁性?,法國學者安培提出了著名的分子電流假說,4.安培分子電流假說,在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部,存在著一種電流-分子電流.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)相當于兩個磁極,,4.安培分子電流假說,磁體為什么會有磁性?,法國學者安培提出了著名的分子電流假說,在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部,存在著一種電流-分子電流.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)相當于兩個磁

10、極,利用安培的假說解釋一些磁現(xiàn)象,利用安培的假說解釋一些磁現(xiàn)象,利用安培的假說解釋一些磁現(xiàn)象,利用安培的假說解釋一些磁現(xiàn)象,N,S,N,S,利用安培的假說解釋一些磁現(xiàn)象,安培分子電流假說意義,安培分子電流假說意義,1.成功的解釋了磁化現(xiàn)象和磁體消磁現(xiàn)象,安培分子電流假說意義,1.成功的解釋了磁化現(xiàn)象和磁體消磁現(xiàn)象,2.安培分子電流假說揭示了電和磁的本質(zhì)聯(lián)系,3.安培的分子電流假說揭示了磁性的起源，認識到磁體的磁場和電流的磁場一樣，都是由運動的電荷產(chǎn)生的,關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中 正確的是( ) A.磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電， 有電必有磁 B.不管是磁體的磁場還是電流的磁 場都起源

11、于電荷的運動 C.永久磁鐵的磁性不是由運動電荷 產(chǎn)生的 D.根據(jù)安培假說可知，磁體內(nèi)分子 電流總是存在的，因此任何磁體都不會 失去磁性,關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中 正確的是( ) A.磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電， 有電必有磁 B.不管是磁體的磁場還是電流的磁 場都起源于電荷的運動 C.永久磁鐵的磁性不是由運動電荷 產(chǎn)生的 D.根據(jù)安培假說可知，磁體內(nèi)分子 電流總是存在的，因此任何磁體都不會 失去磁性,B,一根軟鐵棒在磁場中被磁化.是因 為( ) A.軟鐵棒中產(chǎn)生了分子電流 B.軟鐵棒中分子電流取向變得雜亂 無章 C.軟鐵棒中分子電流消失了 D.軟鐵棒中分子電流取向變得大致 相同,

12、一根軟鐵棒在磁場中被磁化.是因 為( ) A.軟鐵棒中產(chǎn)生了分子電流 B.軟鐵棒中分子電流取向變得雜亂 無章 C.軟鐵棒中分子電流消失了 D.軟鐵棒中分子電流取向變得大致 相同,D,5.勻強磁場,5.勻強磁場,磁場強弱、方向處處相同的磁場,5.勻強磁場,磁場強弱、方向處處相同的磁場,磁感線分布特點:,勻強磁場的磁感線是一些間隔相同的平行直線,常見的勻強磁場:,常見的勻強磁場:,1.相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場,常見的勻強磁場:,1.相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場,常見的勻強磁場:,1.相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場,2.通電螺線管內(nèi)部的磁場,常見的勻強磁場:,1.相隔很近的兩個異名

13、磁極之間的磁場,2.通電螺線管內(nèi)部的磁場,常見的勻強磁場:,1.相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場,2.通電螺線管內(nèi)部的磁場,3.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。,常見的勻強磁場:,1.相隔很近的兩個異名磁極之間的磁場,2.通電螺線管內(nèi)部的磁場,3.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。,在某一磁場中放了兩個小磁針，發(fā)現(xiàn)這 兩個小磁針僅在磁場力的作用下成如圖所示 的平行反向，則該磁場可能由下列哪些來產(chǎn)生 ( ) A.條形磁鐵 B.兩個靠得很近的異名磁極間存在的磁場 C.通電直導線 D.通電螺線管,ACD,A.一定通有

14、由a到b的電流 B.一定通有由b到a的電 C.可能沒有電流流過 D.可能通有由a到b的電流,長直螺線管內(nèi)有 一個可自由轉(zhuǎn)動的小 磁針,靜止時如圖所示, 則螺線管中( ),A.一定通有由a到b的電流 B.一定通有由b到a的電 C.可能沒有電流流過 D.可能通有由a到b的電流,長直螺線管內(nèi)有 一個可自由轉(zhuǎn)動的小 磁針,靜止時如圖所示, 則螺線管中( ),CD,如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中 條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)， 下列說法正確的是( ) A.若將a接電源正極，b接負極， 彈簧秤的示數(shù)將減小 B.若將a接電源正極，b接 負極，彈簧秤的示數(shù)將增大 C.若將b接電源

15、正極，a接 負極，彈簧秤的示數(shù)將增大 D.若將b接電源正極，a接 負極，彈簧秤的示數(shù)將減小,如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中 條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)， 下列說法正確的是( ) A.若將a接電源正極，b接負極， 彈簧秤的示數(shù)將減小 B.若將a接電源正極，b接 負極，彈簧秤的示數(shù)將增大 C.若將b接電源正極，a接 負極，彈簧秤的示數(shù)將增大 D.若將b接電源正極，a接 負極，彈簧秤的示數(shù)將減小,AC,,在圖中，已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向,,在圖中，已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向,,,在圖中，已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向,,,,

16、,,,在圖中，已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向,,,,,,x,,,在圖中，已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向,,,,,,x,,,,,在圖中，已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向,,,,,,x,,,,,,,,,假設(shè)地球的磁場是由于地球帶某種電荷而又繞地軸自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，你認為地球帶有何種電荷？,,,,帶負電荷,假設(shè)地球的磁場是由于地球帶某種電荷而又繞地軸自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，你認為地球帶有何種電荷？,,,6.磁通量,6.磁通量,定義：,6.磁通量,定義：,在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場當中，有一個與磁場方向垂直的平面S，B和S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量,公式:,6.磁通量,定義：

17、,在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場當中，有一個與磁場方向垂直的平面S，B和S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量,公式:,BS,6.磁通量,定義：,公式:,BS,單位：韋伯符號：Wb 1Wb=1Tm2,在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場當中，有一個與磁場方向垂直的平面S，B和S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量,對公式的理解,對公式的理解,1.B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應(yīng)強度,對公式的理解,1.B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應(yīng)強度,對公式的理解,1.B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應(yīng)強度,2.公式只適用于SB，若S與B不垂直，則S為垂直與磁場方向的投影面積,對公式的理解,1.B是勻強磁場或可視為勻強磁場

18、的磁感應(yīng)強度,2.公式只適用于SB，若S與B不垂直，則S為垂直與磁場方向的投影面積,對公式的理解,1.B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應(yīng)強度,2.公式只適用于SB，若S與B不垂直，則S為垂直與磁場方向的投影面積,當磁場BS垂直,磁通量最大=BS,對公式的理解,1.B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應(yīng)強度,2.公式只適用于SB，若S與B不垂直，則S為垂直與磁場方向的投影面積,當磁場BS垂直,磁通量最大=BS,當磁場B與面積S不垂直,

19、，環(huán)面與磁場平行時，穿過環(huán) 面的磁通量是_______,面積S0.5m2的閉合金屬圓線圈 處于磁感應(yīng)強度 B=0.4T的勻強磁場 中，當磁場與環(huán)面垂直時，穿過環(huán)面 的磁通量是_______；當金屬圓環(huán)轉(zhuǎn) 過90，環(huán)面與磁場平行時，穿過環(huán) 面的磁通量是_______,0.2Wb,如圖，線圈平面與水平方向成 角，磁感應(yīng)線豎直向下，設(shè)勻強磁場的 磁感應(yīng)強度為B，線圈面積為S，則 _________,如圖，線圈平面與水平方向成 角，磁感應(yīng)線豎直向下，設(shè)勻強磁場的 磁感應(yīng)強度為B，線圈面積為S，則 _________,BScos,某地地磁場的磁感應(yīng)強度的水平分量 是3.0l0-5T，豎直分量是4.010

20、-5T，則地 磁場磁感應(yīng)強度的大小為__________，方 向為_______________________________， 在水平面上，面積為5m2的范圍內(nèi)，地磁場 的磁通量為_________Wb,某地地磁場的磁感應(yīng)強度的水平分量 是3.0l0-5T，豎直分量是4.010-5T，則地 磁場磁感應(yīng)強度的大小為__________，方 向為_______________________________， 在水平面上，面積為5m2的范圍內(nèi)，地磁場 的磁通量為_________Wb,5.0l0-5T,某地地磁場的磁感應(yīng)強度的水平分量 是3.0l0-5T，豎直分量是4.010-5T，則地 磁場

21、磁感應(yīng)強度的大小為__________，方 向為_______________________________， 在水平面上，面積為5m2的范圍內(nèi)，地磁場 的磁通量為_________Wb,5.0l0-5T,與豎直方向成37斜向下(或斜向上),某地地磁場的磁感應(yīng)強度的水平分量 是3.0l0-5T，豎直分量是4.010-5T，則地 磁場磁感應(yīng)強度的大小為__________，方 向為_______________________________， 在水平面上，面積為5m2的范圍內(nèi)，地磁場 的磁通量為_________Wb,5.0l0-5T,與豎直方向成37斜向下(或斜向上),2.010-4,對公

22、式的理解,對公式的理解,3.是標量，但有方向，若取某方向穿入平面的磁通量為正，則反方向穿入該平面的磁通量為負,對公式的理解,3.是標量，但有方向，若取某方向穿入平面的磁通量為正，則反方向穿入該平面的磁通量為負,4.磁通量的意義可以用磁感線形象的說明,4.磁通量的意義可以用磁感線形象的說明,3.是標量，但有方向，若取某方向穿入平面的磁通量為正，則反方向穿入該平面的磁通量為負,5.過一個平面若有方向相反的兩個磁通量，這時的合磁通為相反方向磁通量的代數(shù)和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通),對公式的理解,如圖所示，兩個同心放置的共面金屬 圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面 垂 直，則

23、穿過兩環(huán)的磁通量a和b大小 關(guān)系為( ),A.均向上，ab B.均向下，a C.均向上，ab D.均向下，無法比較,6.磁通量的變化,磁通量變化 21是某兩個時刻穿過某個平面S的磁通量之差，即取決于末狀態(tài)的磁通量2與初狀態(tài)磁通量1的代數(shù)差,6.磁通量的變化,磁通量的變化一般有三種形式 1.B不變，有效面積S變化 2.B變化，S不變 3.B和S同時變化,磁通量變化 21是某兩個時刻穿過某個平面S的磁通量之差，即取決于末狀態(tài)的磁通量2與初狀態(tài)磁通量1的代數(shù)差,如圖所示，一矩形線框，從.abcd位置移動到abcd位置的過程中，關(guān)于穿過線框的磁通量情況下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動)(

24、) A.一直增加 B.一直減少 C.先增加后減少 D.先增加，再減 少直到零，然后再增加，然后再減少,如圖所示，一矩形線框，從.abcd位置移動到abcd位置的過程中，關(guān)于穿過線框的磁通量情況下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動)( ) A.一直增加 B.一直減少 C.先增加后減少 D.先增加，再減 少直到零，然后再增加，然后再減少,D,如圖所示，框架面積為S，框架平面與 磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿 過平面的磁通量為_____，若使框架繞00轉(zhuǎn) 過60度角則穿過線框平面的磁通量為 _________，若從初始位置轉(zhuǎn)過90度角，則 穿過線框平面的磁通量 為_____，若從初始位置

25、 轉(zhuǎn)過180度角，則穿過線 框平面的磁通量變化為 _______,如圖所示，框架面積為S，框架平面與 磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿 過平面的磁通量為_____，若使框架繞00轉(zhuǎn) 過60度角則穿過線框平面的磁通量為 _________，若從初始位置轉(zhuǎn)過90度角，則 穿過線框平面的磁通量 為_____，若從初始位置 轉(zhuǎn)過180度角，則穿過線 框平面的磁通量變化為 _______,BS,如圖所示，框架面積為S，框架平面與 磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿 過平面的磁通量為_____，若使框架繞00轉(zhuǎn) 過60度角則穿過線框平面的磁通量為 _________，若從初始位置轉(zhuǎn)過90度角，則

26、 穿過線框平面的磁通量 為_____，若從初始位置 轉(zhuǎn)過180度角，則穿過線 框平面的磁通量變化為 _______,BS,BS/2,如圖所示，框架面積為S，框架平面與 磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿 過平面的磁通量為_____，若使框架繞00轉(zhuǎn) 過60度角則穿過線框平面的磁通量為 _________，若從初始位置轉(zhuǎn)過90度角，則 穿過線框平面的磁通量 為_____，若從初始位置 轉(zhuǎn)過180度角，則穿過線 框平面的磁通量變化為 _______,BS,BS/2,0,如圖所示，框架面積為S，框架平面與 磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿 過平面的磁通量為_____，若使框架繞00轉(zhuǎn) 過6

27、0度角則穿過線框平面的磁通量為 _________，若從初始位置轉(zhuǎn)過90度角，則 穿過線框平面的磁通量 為_____，若從初始位置 轉(zhuǎn)過180度角，則穿過線 框平面的磁通量變化為 _______,BS,BS/2,0,2BS,如圖所示，套在條形磁鐵外的三個 線圈，其面積S1S2= S3，且 “3”線圈 在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量 依次為1、2、3則它們的大小關(guān)系 是( ) A. 123 B. 12=3 C. 1<2<3 D. 1<2=3,如圖所示，套在條形磁鐵外的三個 線圈，其面積S1S2= S3，且 “3”線圈 在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量 依次為1、2、3則它們的大小關(guān)系 是( ) A. 123 B. 12=3 C. 1<2<3 D. 1<2=3,C,如圖所示，兩根非常靠近且互相垂 直的長直導線，當通以如圖所示方向的 電流時，電流所產(chǎn)生的磁場在導線所在 平面內(nèi)的哪個區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里 的( ) A.區(qū)域I B.區(qū)域 C.區(qū)域 D.區(qū)域,鐵環(huán)上繞有絕緣的通電導線，電流 方向如圖所示。則有鐵環(huán)中心O處的磁 場方向為( ) A.向下 B.向上 C.垂直紙面向里 D.垂直紙面向外,A,