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1、2021匀强磁场磁感线的特点_磁感线的特点隐形的磁感线 上海艺术门画廊日前推出了由何凯特博士策展的“磁感线王璜生的流明世界”展。此次展览从磁力的角度探讨艺术家对水墨形式的实验性探索，展出的作品包括王璜生从2010年至今创作的一系列绘画、装置及影像作品。 王璜生以绵延不绝、百转千回的线条为特色的作品，既是对传统的致敬，也是以当代艺术语言表现他在当代现实处境中的精神意象。游弋的线条在整体的画面上构成饱和的张力，形成一种心绪的多声共鸣曲，策展人何凯特博士认为这些线条仿佛相互排斥、吸引的磁场中隐形的磁感线，流动、放射的磁线激发一种当代的实验性能量，一种既反向自身、又面对世界的运动。王璜生的作品以诗意的
2、方式展现他对世界整体沉浸性的体验，反映出在复杂的生存经验和身份处境中一种内心的诉求。 展览“磁感线”中的作品以当代艺术的形态传达出艺术家对世界整体诗意和内省、冲突和矛盾的个人经验，在物理学的意义上也可以看作生成了“磁感线的力场”，磁线本身包含了时间的无限性以及力的平衡，王璜生精致而敏感的作品伴随着常在的却又不断变幻的时间之流中的存在感，他以水墨的形式连接着中国文学与哲学的精神，并且表达了水墨实践的当代性。 除了当代艺术的探索和实践，王璜生早在上世纪80年就开始介入到中国当代艺术进程中，编辑、出版杂志和书籍，策划和创办了一系列重要展览，包括他担任广东美术馆馆长期间举办的“首届广州当代艺术三年展”
3、，以及2009年担任中央美术馆馆长后策划的“CAFAM双年展”、“CAFAM未来展”等等，作为美术馆馆长，他对中国的美术馆公共艺术机构的功能建制上产生了重要的推动作用。 几种常见的磁感线第三节 、几种常见的磁场（1.5课时）一、教学目标1、知识与技能（1）知道什么叫磁感线；会用磁感线描述磁场（2）知道几种常见的磁场及其磁感线空间分布的情况；（3）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；（4）知道安培分子电流假说，并能解释有关现象。2、过程与方法（1）培养学生的观察、分析的能力；（2）运用类比的方法掌握描述磁场的方法磁感线。（3）提高学生的空间想象能力。3、情感态度与价值观（1
4、）培养学生的爱国主义精神；（2）了解物理学相关的热点问题，有乐于探索的精神。二、重点与难点：1会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2正确理解磁通量的概念并能进行有关计算三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源四、教学过程：（一）复习引入要点：磁感应强度B的大小和方向。启发学生思考电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？ 学生答磁场可以用磁感线形象地描述.- 引入新课（老师）类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向（二）新课讲解【板书】1磁感线（1）磁感线
5、的定义在磁场中画出一些曲线，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，这样的曲线叫做磁感线。（2）特点：A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小【演示】用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。【注意】磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。 区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。2几种常见的磁场【演示】用铁屑模拟磁
6、感线的演示实验，使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。用投影片逐一展示:条形磁铁（图1）、蹄形磁铁（图2）、通电直导线（图3）、通电环形电流（图4）、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁) （图5）、辐向磁场（图6）、还有二同名磁极和二异名磁极的磁场。 （1）条形、蹄形磁铁，同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况（图1、图2）（2）电流的磁场与安培定则直线电流周围的磁场在引导学生分析归纳的基础上得出直线电流周围的磁感线：是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都
7、在跟导线垂直的平面上.（图3）直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.环形电流的磁场环形电流磁场的磁感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直（图4）。教师引导学生得环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向.通电螺线管的磁场.通电螺线管磁场的磁感线：和条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极
8、，一端相当于北极；内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线（图5）通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极（螺线管内部磁感线的方向）.电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：磁场的有无可由通断电来控制；磁场的极性可以由电流方向变换；磁场的强弱可由电流的大小来控制。【说明】由于后面的安培力、洛伦兹力、电磁感应与磁感应强度密切相关，几种常见磁场的磁感线的分布是一个非常基本的内容，不掌握好，对后面的学习有很大影响。3安培分子电流
9、假说（1）安培分子电流假说（P92）对分子电流，结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则，以便学生更容易理解“它的两侧相当于两个磁极”，这句话；并应强调“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”，以便使他们了解磁极为什么不能以单独的N极或S极存在的道理。（2）安培假说能够解释的一些问题可以用回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验，加深学生的印象。举生活中的例子说明，比如磁卡不能与磁铁放在一起等等。【说明】“假说”，是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。在物理定律和理论的建立过程中，“假说”，常常起着很重要的作用，它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流的
10、假说就是在奥斯特的实验的启发下，经过思维发展而产生出来的。（3）磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的4匀强磁场（1）匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。（2）两种情形的匀强磁场：即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场；相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时，其中间区域的磁场P92图3.3-7，图3.3-8。（三）小结：对本节各知识点做简要的小结。并要求学生课外按P93【做一做】巩固练习1.如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右.试判定电源
11、的正负极.解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以在螺线管内部磁感线方向由ab，根据安培定则可判定电流由c端流出，由d端流入，故c端为电源的正极，d端为负极.注意：不要错误地认为螺线管b端吸引小磁针的N极，从而判定b端相当于条形磁铁的南极，关键是要分清螺线管内、外部磁感线的分布.2.如图所示，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.试确定电流方向.电流方向为逆时针方向.（四）巩固新课（1）复习本节内容（2）阅读“科学漫步”（3）指导学生完成“问题与练习”1-4（4）完成作业纸教后记：1、 本节课要讲清三种电流磁场的判断以及看清常见磁场的分布，对于小磁针偏转问题要规范学生的说法。2、 学
12、生还是习惯用同性相斥，异性相吸来判断小磁针的偏转，要把他们引导到判断磁场方向上去。 单杆切割磁感线单杆在导轨上切割磁感线导体棒切割磁感线的运动一般有四种情况：1、导体棒匀速运动导体棒匀速切割磁感线处于平衡状态，安培力和其他外力等大反向，给出速度可以求外力的大小，或者给出外力求出速度，也可以求出功、功率、电流等，外力的功率和电功率相等。2、导体棒在恒力作用下由静止开始运动导体棒在恒定外力的作用下由静止开始运动，速度增大，感应电动势不断增大，安培力、加速度均与速度有关，均为变量，当安培力等于恒力时加速度等于零，导体棒最终为匀速运动。整个过程加速度是变量，不能应用运动学公式。3、导体棒在恒定加速度下
13、由静止开始运动加速度恒定，导体棒为匀变速运动，可以应用运动学公式。速度不断变化，感应电动势不断变化，电流、安培力也在变化，所加的外力一定也在变化，但是导体棒所受的合力是恒力。4、导体棒在恒定功率下由静止开始运动因为功率P=Fv,P恒定，那么外力F就随v而变化。要注意分析外力、安培力和加速度的变化，当加速度为零时，速度达到最大值，安培力与其它外力平衡。 三个角度1、力电角度：与“导体单棒”组成的闭合回路中的磁通量发生变化导体棒产生感应电动势感应电流导体棒受安培力合外力变化加速度变化速度变化感应电动势变化循环结束时加速度等于零，导体棒达到稳定运动状态。2、电学角度：判断产生电磁感应现象的那一部分导
14、体（电源）利用E=nDf或E=BLvDt求感应电动势的大小利用右手定则或楞次定律判断电流方向分析电路结构画等效电路图。3、力能角度：电磁感应现象中，当外力克服安培力做功时，谅有其他形式的能转化为电能；当安培力做正功时，就有电能转化为其他形式的能。 例一、如图所示，水平平行放置的导轨上连有电阻R，并处于垂直轨道平面的匀强磁场中。今从静止起用力拉金属棒ab（ab与导轨垂直），若拉力恒定，经时间t1后ab的速度为v，加速度为a1，最终速度可达2v；若拉力的功率恒定，经时间t2后ab的速度也为v，加速度为a2，最终速度可达2v，求a1和a2的关系。 a2=3a1例2、如图所示，小灯泡的规格为“4V、4
15、W”，接在两光滑水平导轨的左端，导轨间距L=0.5m，电阻不计。金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻r=1W，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。为使小灯泡正常发光，求：（1）金属棒ab匀速滑行的速率；（2）拉动金属棒ab的外力的功率。 （1）10m/s (2)5W例3、如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属球，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R112R，R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最
16、高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，高平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v2。（1）求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。（3）若将磁场II的CD边界略微下移，导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3，要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加外力F随时间变化的关系式。 23B2r2v19m2g2R9m2gR2v2（1）a=g- （2）h= P2= -22444mR16Br32
17、Br2g4B2r2v34B2r2at+ma-mg （3）F=3R3R 变式训练1、如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为l，导轨平面与水平面的夹角为q，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的A、C两端连接一个阻值为R的电阻，导轨和金属棒的电阻都不计，ab与导轨间的动摩擦因数为m。一根垂直于导轨放置的金属棒ab,其质量为m，从静止开始沿导轨下滑，求成：（1）金属棒ab两端的电压Uab最终为多大？（2）若金属棒的电阻不能忽略，其电阻为r，则Uab结果又怎样？ （1）Uab=mgR(sinq-mcosq)mgR(sinq-mcos
18、q) （2）Uab= BlBl 例4、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则 （ ）A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abB2L2vC金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F RD电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 AC 小结：1、电磁感应与力、电综合问题中，安培力是纽带和桥梁；2、必要时画出受力图和等效电路图；3、“速度变化引起安培
19、力变化”，从分析物体的受力情况与运动情况入手是解题的关键；4、“导体棒”切割磁感线导体棒产生感应电动势感应电流导体棒受安培力合外力变化加速度变化速度变化感应电动势变化循环结束时加速度等于零，导体棒达到稳定运动状态；5、导体棒切割磁感线运动一般有四种情况：导体棒匀速运动；导体棒在恒力作用下由静止开始运动；导体在恒定加速度下由静止开始运动；导体棒在恒定功率下由静止开始运动。 巩固练习1、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直方向上的恒力F作用下
20、加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于 （ ）A、棒的机械能增加量B、棒的动能的增加量C、棒的重力势能增加量D、电阻R上放出的热量A2、如图所示，平行轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势e与导体棒位置x关系的图象是（ ）A3、如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距0.2m，金属导体ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4W，导轨电阻不计，导轨ab的质量为0.2g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.2T，且磁场区域足够大。当ab导体自由下落0.4s时，突然接通电键K，则：（1）试说出K接
21、通后，ab导体的运动情况。（2）ab导体匀速下落的速度是多少？（g取10m/s） (1)ab做竖直向下的加速度逐渐减小的变减速运动。当速度减小至F安=mg时，ab做竖直向下的交速运动 （2）0.5m/s 4、如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在的平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制2负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。
22、若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。 （1）E=11Bl(v0+v1) （2）P2=Bl(v0+v1)I-I2r 22 5、如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQMN。导轨平面与水平面间的夹角q=37，NQ间连接有一个R=5W的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为Bo=1T。将一根质量为m=0.04kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数m=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度
23、，已知cd距离NQ为s米。试解答以下问题（sin37=0.6,cos37=0.8）：（1）请定性说明金属棒在达到稳定速度前加速度和速度各如何变化；（2）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？（3）金属棒达到的稳定速度是多大？（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）？ （1）在达到稳定速度前，金属棒的加速度逐渐减小，速度逐渐增大；（2）0.16A (3)1.6m/s 000（4）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流，此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。B0Ls=BL
24、(s+vt+12sat),B=T 2s+1.6t+t2 6、如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R的电阻，导轨相距为d，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、电阻为R的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好。用平行于MN的恒力F向右拉动CD。CD受恒定的摩擦阻力Ff，已知FFf。求：（1）CD运动的最大速度是多少？（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？（3）当CD的速度是最大速度的 （1）vm=1时，CD的加速度是多少？ 32(F-Ff)RBd22 （2）P=(F-FfBd)2R （3）a=2(F-Ff)3m磁力线与磁感线的区别磁力线
25、与磁感线的区别力线：在磁场中画一些曲线，使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同，这些曲线叫磁力线。磁力线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁力线的方向。磁铁周围的磁力线都是从N极出来进入S极，在磁体内部磁力线从S极到N极。 磁力线是用来形象地描述磁场状态的一种工具，磁力线和描述电场情况的电力线非常相似，以力线上某一点的切线方向表示该点的磁场强度的方向，以力线的疏密程度表示磁场的强度。 磁力线的概念是法拉第在1831年提出的，他引入磁力线是用来描述磁作用的。 法拉第的力线模型虽然是机械图景，但他认为必须通过物质才能传递相互作用的思想是极其可贵的。现在已完全证明，磁场是客观存在的
26、一种特殊物质，由它传递磁的相互作用，但磁力线并不真实存在，它不过是形象地描述磁场的一种工具。 假设把小磁针放在磁铁的磁场中，小磁针受磁场的作用，静止时它的两极指向确定的方向。在磁场中的不同点，小磁针静止时指的方向不一定相同。这个事实说明，磁场是有方性的，我们约定，在磁场中的任意一点，小磁针北极的受力方向，为那一点的磁场方向。磁感线是著名物理学家法拉第最先发现。磁感线在电场中可以用电场线形象地描述各点的电场方向，在磁场中也可以用磁感线 形象地描述各点的电场方向，磁感线是在磁场中画出而实际不存在的一些有方向的曲线，这些曲线上每一点的切线方向都和这点的磁场方向一致。下面我说说不同磁场的磁感线以及判断
27、方法： 条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线：相对来讲比较简单，在磁铁外部，磁感线从北极出来，进入南极。直线电流磁场的磁感线：在直线电流磁场的磁感线分布中，磁感线是以通电直线导线为圆心作无数个同心圆，同心圆环绕着通电导线。实验表明，如果改变电流的方向，各点磁场的方向都变成相反的方向，也就是说磁感线的方向随电流的方向而改变。直线电流的方向跟磁感线方向之间的关系可以用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 环形电流磁场的磁感线：流过环形导线的电流简称环形电流，从环形电流磁场的磁感线分布，可以看出，环形电流的磁感线也
28、是一些闭合曲线，这些闭合曲线也环绕着通电导线。环形电流的磁感线方向也随电流的方向而改变。研究环形电流的磁场时，我们主要关心圆环轴上各点的磁场方向，这可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是圆环的轴线上磁感线的方向。通电螺线管磁场的磁感线：螺线管是由导线一圈挨一圈地绕成的。导线外面涂着绝缘层，因此电流不会由一圈跳到另一圈，只能沿着导线流动，这种导线叫做绝缘导线。通电螺线管可以看成是放在一起的许多通电环形导线，我们自然会想到二者的磁场分布也一定是相似的。实际上的确如此。要判断通电螺线管内部磁感线的方向，就必须知道螺线管的电流方向。螺线管的电流方向跟它内部
29、磁感线的方向，也可以用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，并和内部的磁感线连接，形成一条条闭合曲线。家的磁感线_750字 作文网专稿 未经允许不得转载以前，家在我心中的定义就是我、爸爸和妈妈在同一屋檐下其乐融融的生活。这个定义很简单，而且在上高中之前，我每天都可以享受得到这份我定义下的家的感觉。可是，自从我上了高中住校之后，这种家的感觉离我越来越远，家渐渐成为我偶尔歇脚的驿站。不必去想也会知道，那里有爸爸妈妈会心的微笑和贴心的关怀，也有一份难得的安静也许是因为
30、生疏了，也许是因为太习惯了，我待在学校里的时候很少会想家。这种奇特的感觉，我不想和任何人说。因为和爸爸妈妈说，害怕会伤了他们的心；和其它在校生说，恐怕会引起他们的思乡之情，却又说我“身在福中不知福”。但我却清楚地感觉到这种感受的存在。我还害怕它会加深，随着时间而加深。然而，我又知道，加深是这种趋势发展的必然结果。谁叫我高中住了校呢？这只是家成为驿站的根本原因，却不是代表我真的是问谁要答案。我知道，答案的背后是爸爸妈妈深沉的爱，为了我不用两边奔波，为了我学会自立，为了我不用常吃盒饭，为了我有更多的时间读书，了解到这些，我也就从不会怪爸爸妈妈的“狠心丢弃”，而是从陌生的环境中寻找一丝熟悉，从平淡无
31、聊的生活中寻觅一点快乐。所以，我常把拿着水瓶在校园里穿梭当作快乐，把背熟一篇英语课文当作骄傲，为的是不让心中的那一份感觉缺失，学会渐渐用自己发现的快乐去弥补和延续。当我第一次感觉到家成为驿站时，却同时发现了更多的“家”，那里面没有爸爸，也没有妈妈，只有我一个人面对着自创的意境，我感觉到了，自己长大了，可以自行解决许多事情了，做的说的更多的能让爸爸妈妈信任和放心了。也许家成为驿站，是要告诉我，家永远可以代替所有的地方，因为只有它才可以给我歇脚，最爱我的人也在这里面，是我每一次跌倒可以重新站起的地方，是我精神上坚实的后盾。当家成为驿站时，我就感受到了爸爸妈无私而又深沉的爱。济宁学院附属高中高一:杨
32、文昊 从导体切割磁感线和磁感线横扫导体的区别谈起第 卷 第 期 年 月 宁德 师 专学 报 （ 自然 科 学 版） （ ） 从导体切割磁感线和磁感线横扫导体的区别谈起陈奋 策（ 建教 育 学 院 ， 建 福 州 福 福 ） 摘要 ： 讨论 导 体 切 割磁 感 线 和 磁感 线 横 扫 导 体 的 区别 的 同时 ， 以特 例 说 明 感 应 电动 势 中的 感 生 电 动势 和动生 电动 势 的绝 对性 和 相 对 性 关 键 词 ： 割磁 感 线 横 扫 导体 动生 电动 势 感 生 电 动势 切 中图分 类 号 ： 文 献标 码 ： 文章 编 号 ： ） （ 如 图 将磁 铁 插 入 或
33、拔 出螺线 管 时 ， ，“ 组成螺 线管 的导线 切割 磁力 线 ，闭合 回路 中有 电流产生 ” 【 的说法不 妥 ： 首先参 照 系 （ 铁 ） 明确 ； 以 磁 没 如地 面 （ 相对 于地 面 静 止 的螺 线 管 ） 或 为参 照 系 ， 则 是磁力 线 横扫螺 线管 的导 线 ；而且 导线切 割磁 力线与磁 感 线横 扫螺 线 管 的导 线有 区别 本 文对 此“ 小题 大作” 感应 电 动势 含 感 生 电 动 势和 动 生 电动 势 （ （ ）图 组成 螺 线 管 的导 线 切 割 磁感 线麦克 斯韦方 程组 中与 电磁 感应有关 的公式 和洛伦 兹力公 式 ， ） （ 在只
34、有 电磁力 的情况 下 ， 闭合 回路 （ 也可虚构 ） 的感 应电动 势 （） 。 ： ： （ 了 ） ： ： （） 利用数学上的格林公式和式， 在回路闭合和不闭合时， 分别有 ：一 （茵 （ ） ） （ ） 摩 ： （ ） （ ）（ 和（ 中的第 一项 是感生 电动势 生 第二项 是 动生 电动 势 动 ） ） 感， 感 应 电动 势 的等 价 表 述法 第 磁 应 律 ： 一旦 拉 电 感 定 一 杏 ； （ ）表示 回路中感应 电动 势 的大小等于 回路 中磁通量 的变化率 虽然 不是基 本规律 ， 它 但在 明确 回路 （ 或容 易配成 回路 ） 和 的积 分 区域 都是 坐标 和时
35、 间 的连续 可导 函数 和坐标 又是 时 间 函数条 件 、 的下， 式与式等价 计算中使用式 比较简便 ； ， 但不是产生电动势的本质 收稿 日期 ： 作 者 简 介 ：陈奋 策 （ ） 男 ， 一 ， 教授 ， 建 福州 人 ， 从 事基 础 物 理教 学 研 究 福 现 ： 第 期 陈奋 策 ： 导 体 切 割 磁 感 线和 磁 感 线 横 扫 导体 的 区别 谈 起 从 导 体 切 割 磁 感 线 和磁 感 线横 扫 导体 的 区 别 例 如 图 说 明 ： 固定 在 地 面 的 形 导体 框 内分布 着 沿 方 一， 、 向逐渐 增强 的磁场 。上 有可 动金 属棒 以速度水 平
36、向右 匀速 移 动 地 面参 考 系 （， 设 ， ）轴 沿速 度 水 平 方 向 ， 轴 方 向 与 ， 图 例 图示方 向相 反 ， 轴方 向沿 指 向 参 考 系 ， ， ， ） ； （ 固定 在 金 属 棒 ） 上 ， 、 与 对应 分别计 算 在 系和 系感应 电动 势的大 小 、 、 相 试 解 （） 参考 系 中看 ， 感强 度 静 止 ， 属棒 割磁感 线 在 磁 金 切 金 属棒 自由电子受 到洛 伦兹 力 ， ）中 作定 向运 动而构成 动生 电动势 （ 动 方向 由 指 向 ） 一 ） 动 （ （） 在参 考系 中看 ， 属棒 金 静 止 ， 感强 度线 横 扫金属 棒
37、磁 由罗伦 兹变换，（ ） （） ）， ）日 ） ， 日 （） ） ， ， ） （ ） 式 中 朝 ，）， 光 速 ， 系 中 卢 ， 把： ， 、 ， ， 代人 ， 系 中 ， ， ， 得 （） 产一 ， ， ； 即在 系 中 ： （ ， ， 向沿 轴 负 向 ； 的 变化率 方 ） ： 系 中 ， ）（ 式 的形 式 相 同 ， 的速度 口 ，： ： ， 式 ， 在 （ 一 ） 由（） 有 动 ，动 ， 还存 在 着方 向 由 指 向 的静 电场 ， 动 生 电动 势 和 感 生 电 动 势 的绝 对 性 和 相 对 性由例 可见 ： 当磁场均匀时 ， 即最 和 ； 在 系中， 由式 ，
38、只有动生电动势 没有感 生 电动 势（ 生 ； 系 中 感 ， ， 感 ）在 生 照样 没有感 生 电动 势 ， 即绝 对性 ， 但有静 电场 当磁 场 变化 （ 均匀 ） ， 参 考 系 的磁场 变换 到 系 ， 生 电动 势和 感生 电动 势可 相互转 化 ， 不 时 由 动 即相 对性 。 其对应 的 电场 是感 生 电场 和静 电场 的叠 加 结 论 以上分 析表 明 ， 生 电动势 和感 生 电 动势两 者本 质不 同 ， 者依 赖 于运 动 的导 体 ， 者 来 自变化 的 动 前 后磁 场产 生变 化 的电场 （ 涡旋 电场 ） 它们 是感 应 电动 势 的两个方 面 ； ； 在
39、坐 标变 换 下 ， 两者具 有绝 对 性和 相对 性。 导体 切割磁 感线 和磁感 线横 扫导 体除 了参 照系 不 同外 ， 测到 的 电场 、 观 磁场 不 同 ， 产生 的动生 电动势、 感生 电动 势也不 同 因此 ， 笔者 认为 图 的正 确说 法是 ： 以地 面或 螺线 管为参 照 系 ） 磁 铁插 入或 拔 出螺 线 管 时 ， 铁 （ 将 磁的 不均匀 的磁力 线横 扫静止 的螺 线管 的导 线 ， 线管 导线处 变化 的磁场 产 生变化 的 电场 ， 而产生感 生 螺 从电动势 ； 同时 ， 导线 中产生 静 电场 ； 在感 生电 动势和静 电场 的共 同作用 下 ， 导线
40、 的 闭合回路 有电流产生 不 同于 图 如果磁 铁静 止而 线 圈相对 运动 ， 以地面或 磁铁 为参 照 系 ） 是螺 线 管的导 线切 割磁 感 ， （ 则 线 产生 动生 电动势 ， 使得 导线 的闭合 回路 有 电流产 生 以上两 种情 况 。 铁相 对运 动 情况 都 可用 法拉 第 电磁 感应 定 律 来说 明嘲 在 中学 物 理 教学 中 ， 以 磁 ； 可宁 德师 专 学 报 （ 自然 科 学 版 ） 年 月 笼 统地说脚 穿过 回路 中磁通 量 的变化率 等于感应 电动 势 的大 小 ， ： 闭合 回路 中有感应 电流 产生参 考 文 献： 【 廖 伯琴 通 高 中课程 标
41、 准 实验 教科 书 】 普物理（ 选修 ）济南 ： 山东科 学技 术 出版 社， 赵 凯华 ， 】 陈熙 谋 磁 学 】北 京 ： 民 教育 出版 社 。 电 人 【 人 民教 育 出版 社 物 理 室 级 中学 物 理 ： 】 高 甲种本 ： 三册 北京 ： 民 教 育出 版 社 ， 第 】 人 （ ， ） ： 。 。 ， ， 。 ； ： ； ； （ 接 第 页 ） 上 参考文献： 运怀立 注重数学思想方法教学 现代教育研究杂 志， ： 】 （ ） 【】 安 秦 行 一 步 初 中 升高 中衔接 教材 学 安 ： 西 人 民 教育 出 版 社 王 先 数 西 陕 陈兴 祥 考 教 练 考 专题 冲刺 训 练 科 数 学 边 ： 边 大 学 出版 社 高 高 文 】延 延，