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1、物理物理(wl)33几种常见的磁场新人教版选几种常见的磁场新人教版选修修第一页，共39页。复习复习(fx)(fx)回顾：回顾：1 1、为描述磁场为描述磁场(cchng)(cchng)的强弱和方向，我的强弱和方向，我们引入了什么物理量？们引入了什么物理量？磁感应强度磁感应强度(qingd)B(qingd)B2 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 E的大的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢？应强度的大小和方向呢？第1页/共39页第二页，共39页。一一.磁感线磁感线 将一个将一个(y)(y)小磁针放在磁场中某一
2、小磁针放在磁场中某一点点,小磁针静止时小磁针静止时,北极北极N N所指的方向所指的方向,就是该就是该点的磁场方向点的磁场方向.【问题】磁场中各点的磁场方向如何【问题】磁场中各点的磁场方向如何(rh)(rh)判判定呢定呢?第2页/共39页第三页，共39页。一一.磁感线磁感线 如何如何(rh)(rh)形象地描述磁场中各点的磁场方向形象地描述磁场中各点的磁场方向?磁感线是在磁场磁感线是在磁场(cchng)(cchng)中画出一中画出一些有方向的曲线些有方向的曲线,使曲线上每一点的切线方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。向都跟这点的磁感应强度的方向一致。ABC1 1、定义、定义(
3、dngy)(dngy)：第3页/共39页第四页，共39页。外部从外部从N N到到S S，内部，内部(nib)(nib)从从S S到到N N形成闭合曲线形成闭合曲线2 2、几种常见、几种常见(chn jin)(chn jin)的磁场：的磁场：1 1）条形）条形(tio xn)(tio xn)磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：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第4页/共39页第五页，共39页。直线电流，环形电流，通电直线电流，环形电流，通电(tng din)(tng din)螺线螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？管的磁场磁感线分布有什么特点？它们遵循它们遵循(zn xn)(zn
4、 xn)什么定则呢？什么定则呢？安培安培(npi)(npi)定则定则除了磁铁除了磁铁,直线电流、环形电流、通电螺线直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场管的周围空间也能产生磁场第5页/共39页第六页，共39页。左视图左视图2 2）直线电流）直线电流(dinli)(dinli)的磁场的磁感线：的磁场的磁感线：安培安培(npi)(npi)定则定则(1):(1):右手握住导线右手握住导线,让伸直的让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向方向就是磁感线环绕的方向.(.(右手螺旋定则右手螺旋定则)俯视图俯视图
5、表示(biosh)垂直于纸面向里表示垂直于纸面向外第6页/共39页第七页，共39页。3 3）环形）环形(hun xn)(hun xn)电流的磁场的磁感线电流的磁场的磁感线安培定则安培定则(2):(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流的方向一致,伸直的拇指伸直的拇指(mzh)(mzh)所指的方向就所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向是环形导线轴线上磁感线的方向.第7页/共39页第八页，共39页。4 4）通电）通电(tng din)(tng din)螺线管的磁场的磁感线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加通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠
6、加.所以所以环形电流的安培定则也可以环形电流的安培定则也可以(ky)(ky)用来判定通电螺线管用来判定通电螺线管的磁场的磁场,这时这时,拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向向.I I第8页/共39页第九页，共39页。3 3、磁感线的特点、磁感线的特点(tdin)(tdin)(1)磁感线是假想的，不是(b shi)真实的(2)磁感线是闭合曲线。在磁体的外部磁感线由N极发出，回到S极。在磁体的内部(nib)磁感线则由S极指向N极(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱(3)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场的方向第9页/共39页第十页，共
7、39页。BCBC1.1.如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的针的N N极转向读者，那么极转向读者，那么(n me)(n me)这束带电粒子可这束带电粒子可能是（能是（）A.A.向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束 B.B.向左飞行的正离子束向左飞行的正离子束C.C.向右飞行的负离子束向右飞行的负离子束D.D.向左飞行的电子流向左飞行的电子流第10页/共39页第十一页，共39页。2.2.如图所示，在三维直角坐标系中，若一如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿束电子沿y y轴
8、正向运动轴正向运动(yndng)(yndng)，则由此产生，则由此产生的在的在z z轴上轴上A A点和点和x x轴上轴上B B点的磁场方向是（点的磁场方向是（）A.AA.A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴负方向轴负方向B.AB.A点磁场沿点磁场沿x x轴负方向，轴负方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向C.AC.A点磁场沿点磁场沿z z轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿x x轴负方向轴负方向D.AD.A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向A A第11页/共39页第十二页，共39页。3.
9、3.如图，当电流如图，当电流(dinli)(dinli)通过线圈时，通过线圈时，磁针磁针A A的的N N极指向哪里？磁针极指向哪里？磁针B B的的N N极指向哪里？极指向哪里？I IAB磁针磁针(czhn)A(czhn)A的的N N极指向外极指向外磁针磁针(czhn)B(czhn)B的的N N极指向里极指向里第12页/共39页第十三页，共39页。4.如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧(yu c),当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是 （）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C C第13页/共39页第十
10、四页，共39页。磁体磁体(ct)(ct)为什么会有磁性？为什么会有磁性？法国学者安培法国学者安培(npi)(npi)提出了著名的分子电流假说提出了著名的分子电流假说在原子、分子等物质微粒在原子、分子等物质微粒(wil)(wil)的内部的内部,存存在着一种电流在着一种电流-分子电流分子电流.分子电流使每个物质微粒分子电流使每个物质微粒(wil)(wil)都成为微小的磁体都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁它的两侧相当于两个磁极极NS4、安培分子电流假说第14页/共39页第十五页，共39页。NS利用安培的假说利用安培的假说(ji shu)(ji shu)解释一些磁现象解释一些磁现象第15页/共3
11、9页第十六页，共39页。安培安培(npi)分子电流假说意义分子电流假说意义1.成功(chnggng)的解释了磁化现象和磁体消磁现象2.安培(npi)分子电流假说揭示了电和磁的本质联系3.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，都是由运动的电荷产生的第16页/共39页第十七页，共39页。5.关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是()A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是(b shi)由运动电荷产生的D.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 B B第17页/
12、共39页第十八页，共39页。6.一根(y n)软铁棒在磁场中被磁化.是因为()A软铁棒中产生了分子电流B软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章C软铁棒中分子电流消失了D软铁棒中分子电流取向变得大致相同D D第18页/共39页第十九页，共39页。5、匀强磁场、匀强磁场磁场(cchng)强弱、方向处处相同的磁场(cchng)磁感线分布(fnb)特点:匀强磁场的磁感线是一些(yxi)间隔相同的平行直线常见的匀强磁场:1.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I I3.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。第19页/共39页第二十页，共39页。A一定通有由a到b的电流(
13、dinli)B一定通有由b到a的电C可能没有电流(dinli)流过D可能通有由a到b的电流(dinli)练习1.长直螺线管内有一个可自由转动的小磁针(czhn),静止时如图所示,则螺线管中()CDCD第20页/共39页第二十一页，共39页。练习2.有一旧的学生直流电源,无法辨认其正、负极,某同学设计了下面的判断电源极性的方法:在桌面上放一个(y)小磁针,在磁针东面放螺线管,如图所示,闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转,下列判断中正确的是（）A电源的A端是正极.在电源内电流由A流向BB电源的A端是正级.在电源内电流由B流向AC电源的B端是正极,在电源内电流由A流向BD电源的B端是正极,在电源内电
14、流由B流向AC C第21页/共39页第二十二页，共39页。练习练习3 3如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒磁棒N N 极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确正确(zhngqu)(zhngqu)的是（的是（）A.A.若将若将a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，接负极，弹簧秤的示数将减小弹簧秤的示数将减小B.B.若将若将a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，接负极，弹簧秤的示数将增大弹簧秤的示数将增大C.C.若将若将b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，接负极，弹簧秤的示数将增大弹簧
15、秤的示数将增大D.D.若将若将b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，接负极，弹簧秤的示数将减小弹簧秤的示数将减小ACAC第22页/共39页第二十三页，共39页。在图中，已知磁场的方向，试画出产生(chnshng)相应磁场的电流方向NSX第23页/共39页第二十四页，共39页。假设假设(jish)(jish)地球的磁场是由于地球带地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的，你认为地某种电荷而又绕地轴自转产生的，你认为地球带有何种电荷？球带有何种电荷？带负电荷带负电荷第24页/共39页第二十五页，共39页。6、磁通量定义(dngy)：在磁感应强度为B的匀强磁场当中，有一个与磁场方向垂
16、直的平面S，B和S的乘积叫做(jiozu)穿过这个面积的磁通量公式(gngsh):BS单位：韦伯符号：Wb 1Wb=1Tm2第25页/共39页第二十六页，共39页。对公式对公式(gngsh)(gngsh)的理的理解解1.B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度(qingd)2.公式只适用于SB，若S与B不垂直(chuzh)，则S为垂直(chuzh)与磁场方向的投影面积当磁场BS垂直,磁通量最大=BS当BS时,磁通量最小=0当磁场B与面积S不垂直,BS第26页/共39页第二十七页，共39页。面积S0.5m2的闭合金属圆线圈(xinqun)处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直
17、时，穿过环面的磁通量是_；当金属圆环转过90，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是_0.2Wb0第27页/共39页第二十八页，共39页。如图，线圈平面与水平方向成角，磁感应线竖直(sh zh)向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，则_dbcaBBScosBScos第28页/共39页第二十九页，共39页。4.磁通量的意义可以(ky)用磁感线形象的说明3.是标量，但有方向(fngxing)，若取某方向(fngxing)穿入平面的磁通量为正，则反方向(fngxing)穿入该平面的磁通量为负5.过一个平面(pngmin)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(即相反方
18、向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)对公式的理解对公式的理解第29页/共39页第三十页，共39页。如图所示，两个同心放置(fngzh)的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直，则穿过两环的磁通量a和b大小关系为()A.均向上，ab B.均向下，abC.均向上，ab D.均向下，无法(wf)比较A A第30页/共39页第三十一页，共39页。6.磁通量的变化(binhu)磁通量变化 21是某两个时刻穿过某个(mu)平面S的磁通量之差，即取决于末状态的磁通量2与初状态磁通量1的代数差磁通量的变化一般有三种形式 1、B不变，有效面积(min j)S变化 2、B变化，S不变 3、B和S同
19、时变化第31页/共39页第三十二页，共39页。如图所示,一矩形(jxng)线框,从.abcd位置移动到abcd位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A.一直增加B.一直减少C.先增加后减少D.先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少adcbabdcD D第32页/共39页第三十三页，共39页。如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面(pngmin)内的哪个区域内方向是一致且向里的 （）A.区域I B.区域C.区域 D.区域A A第33页/共39页第三十四页，共39页。铁环上绕有绝缘的通电
20、(tng din)导线,电流方向如图所示.则有铁环中心O处的磁场方向为()A向下 B向上 C垂直纸面向里 D垂直纸面向外 A A第34页/共39页第三十五页，共39页。如图所示.在同一平面(pngmin)内有四根彼此绝缘的通电直导线,四根导线中电流I1=I3I2I4.要使0点处磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流 （）A切断I1 B切断I2 C切断I3 D切断I4I4I1I3I2OD D第35页/共39页第三十六页，共39页。某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0l0-5T，竖直分量是4.010-5T，则地磁场磁感应强度的大小为_，方向为_，在水平面上，面积(min j)为5m2的范围内，地磁场的磁通量为_Wb5.0l05.0l0-5-5T T与竖直方向成与竖直方向成37O37O斜向下斜向下(xin xi)(xin xi)(或斜向上或斜向上)2.0102.010-4-4第36页/共39页第三十七页，共39页。如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过(chun u)平面的磁通量为_,若使框架绕OO转过60度角则穿过(chun u)线框平面的磁通量为_,若从初始位置转过90度角,则穿过(chun u)线框平面的磁通量为_。OOBSBSBS/2BS/20 0第37页/共39页第三十八页，共39页。第38页/共39页第三十九页，共39页。