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1、阿尔法磁谱仪 中国“心”第1页/共51页333 3几种常见的磁场几种常见的磁场停止停止新课标人教版选修3-1第三章 磁场第2页/共51页复习：复习：1 1、为描述磁场的强弱和方向，我们为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？引入了什么物理量？磁感应强度磁感应强度 B 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的大小和方向，那么我们怎样形象地的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢？描述磁感应强度的大小和方向呢？第3页/共51页一、磁感线一、磁感线 1 1、磁感线：在磁场中画出一系列有方向、磁感线：在磁场中画出一系列有方向 的的闭合曲线（
2、从闭合曲线（从N N极出来到极出来到S S极进去），且使曲极进去），且使曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。也就是在该点放上小磁针，静止时也就是在该点放上小磁针，静止时N N极的指向极的指向或或N N极的受力方向。极的受力方向。ABC第4页/共51页探究实验：把铁屑撒在磁体周围，观察铁屑形成的图案。第5页/共51页在磁体外，磁感线都是由N极出发，进入S极，在磁体内部磁感线由S极指向N极.第6页/共51页几种常见磁场磁感线分布几种常见磁场磁感线分布 同名磁极同名磁极异名磁极异名磁极第7页/共51页磁感线是假想的。磁感线是假想的。磁感线某点的切线方向表
3、示该点的磁场方向。磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线不相交磁感线不相交磁感线都是闭合曲线磁感线都是闭合曲线.磁感线特点第8页/共51页电流的磁效应-电流周围产生磁场奥斯特发现第9页/共51页探究实验：通电直导线周围的磁感线分布实验器材：铁屑、小磁针、学生电源、直导线探究目的探究目的：探究某一垂直于直线电流平面内探究某一垂直于直线电流平面内磁感线的分布磁感线的分布探究方案中需要解决的问题探究方案中需要解决的问题：1、如何模拟磁场分布、如何模拟磁场分布 2、如何显示磁场的方向、如何显示磁场的方向 3、如何改变磁场的方向、如何改变磁
4、场的方向第10页/共51页直线电流的磁场二、电流的磁场第11页/共51页第12页/共51页若若改改变变电电流流的的方方向向，电电流流周周围围的的磁磁感感线线的的方方向向又又如何呢？如何呢？第13页/共51页直线电流的磁感线直线电流的磁感线安培定则（也叫右手螺旋定则）安培定则（也叫右手螺旋定则）：用右手握住导线，让用右手握住导线，让伸直的大拇指伸直的大拇指所指的方向跟所指的方向跟电流电流的方向一致，的方向一致，弯弯曲的四指曲的四指所指的方向就是所指的方向就是磁感线磁感线的环绕方向的环绕方向电流磁场电流磁场 第14页/共51页 直线电流的磁场的几种表示图直线电流的磁场的几种表示图横截面横截面(俯视
5、俯视)图图I纵截面纵截面(平视平视)图图磁感线分布磁感线分布(立体立体)图图从箭尾看从箭头看I特点：距离通电导线相同距离位置，磁感应强度大小相等 距离通电导线越近磁场越强，越远磁场越弱第15页/共51页环形电流的磁场第16页/共51页安培定则（右手螺旋定则）：安培定则（右手螺旋定则）：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，让右手弯曲的四指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轴线上伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。磁感线的方向。环形电流周围环形电流周围磁感线磁感线环形电流的环形电流的磁场可等效磁场可等效为小磁针或为小磁针或条形磁铁条形磁铁第17页/共51页
6、第18页/共51页环形电流的磁场几种图环形电流的磁场几种图 第19页/共51页例1、如图，当电流通过线圈时，磁针A的N极指向哪里?磁针B的N极指向哪里?IAB磁针A的N极指向外磁针B的N极指向里第20页/共51页通电螺线管的磁场第21页/共51页通电螺旋管周围通电螺旋管周围磁感线磁感线等效等效N判断方法（用环形电流的安培定则）判断方法（用环形电流的安培定则）用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）（大拇指指向螺旋
7、管北极）第22页/共51页通电螺线管磁场的几种图 第23页/共51页例例2 2：如图所示：如图所示,a,a、b b、c c三枚小磁针分别在通三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针当这些小磁针静止时静止时,小磁针小磁针N N极的指向是极的指向是 （）A A a a、b b、c c均向左均向左 B B a a、b b、c c均向右均向右C C a a向左向左,b,b向右向右,c,c向右向右 D D a a向右向右,b,b向左向左,c,c向右向右C C第24页/共51页小结小结 安培定则：内容分三种不同情况。安培定则：内容分三种不同情况。1、直线电流
8、：伸直、直线电流：伸直大拇指与大拇指与_方向一致方向一致弯曲四指指的方向就是弯曲四指指的方向就是_ 的方向的方向2、环形电流、环形电流:右手弯曲的四指与环形电流的右手弯曲的四指与环形电流的方向一致伸直的方向一致伸直的大拇指大拇指所指的方向就是所指的方向就是_磁感线的方向磁感线的方向的方向。的方向。3、通电螺线管：、通电螺线管：类似环形电流、条形磁铁。类似环形电流、条形磁铁。电流电流磁感线环绕磁感线环绕环形导线轴线上环形导线轴线上第25页/共51页 随堂练习：1、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向NSX第26页/共51页4、在图a、图b中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电
9、流方向图c中，已知电流的方向，画出磁场的方向图d中，画出电流的绕向第27页/共51页三.常见的匀强磁场:.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场磁场强弱、方向处处相同匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线 第28页/共51页.通电螺线管内部的磁场第29页/共51页.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30页/共51页猜一猜猜一猜：它们怎么长的这么像，可能它们怎么长的这么像，可能有什么内在联系吧？有什么内在联系吧？1、通电螺线管磁感线与条形磁铁磁感线极为相、通电螺线管磁感线与条形磁铁磁感线极为相似；似；2、环形电流与通电螺线管的关系；、环形电流
10、与通电螺线管的关系；3、电流的形成是电荷的定向移动。、电流的形成是电荷的定向移动。第31页/共51页1、内容：在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种电流-分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极NS四、安培分子电流假说第32页/共51页未被磁化的铁棒未被磁化的铁棒磁化后的铁棒磁化后的铁棒安培分子电流假说2、应用：解释磁现象NS第33页/共51页安培安培你知道怎样退磁吗？第34页/共51页3、意义:1)成功解释磁化和消磁现象成功解释磁化和消磁现象3)揭示了电和磁的本质联系揭示了电和磁的本质联系磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的2)揭示了磁性的起源揭示了磁性
11、的起源安培分子电流假说第35页/共51页2、一根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36页/共51页3 3、根据安培假说的物理思想：磁场来源于运、根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成，如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实的事实.那么由此推断，地球上总体应该是：那么由此推断，地球上总体应该是：（）A.A.带负电带负电 B.B.带正电带正电C.C.不带电不
12、带电 D.D.不能确定不能确定A第37页/共51页提高训练1、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y轴正向运动，则由此产生的在z轴上A点和x轴上B点的磁场方向是（）A.A点磁场沿x轴正方向，B点磁场沿z轴负方向B.A点磁场沿x轴负方向，B点磁场沿z轴正方向C.A点磁场沿z轴正方向，B点磁场沿x轴负方向D.A点磁场沿x轴正方向，B点磁场沿z轴正方向A第38页/共51页BCBC2 2、如图所示，一束带电粒子沿水平方向、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，能飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的使小磁针的N N极转向读者，那么这束带电粒子极转向读者，那
13、么这束带电粒子可能是（可能是（）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.向左飞行的负离子束向左飞行的负离子束第39页/共51页3 3、如如图图为为通通电电螺螺线线管管的的纵纵剖剖面面图图，“”和和“”分分别别表表示示导导线线中中电电流流垂垂直直纸纸面面流流进进和和流流出出，图图中中四四个个小小磁磁针针（涂涂黑黑的一端为的一端为N N极）静止时的指向肯定画错的是（极）静止时的指向肯定画错的是（）Aa Bb Cc DdB B第40页/共51页5、如图所示.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,四
14、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41页/共51页6、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42页/共51页四、磁通量：1、定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母表示磁通量。2、在匀强磁场中，公式为 =BS （S表示某一面积在垂直于磁场
15、方向上的投影面积）当BS时,磁通量最小=0当磁场B与面积S不垂直,BS第43页/共51页3、单位：在、单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号制中是韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb=1Tm24、磁通量是有、磁通量是有正负正负的，若在某个面积有方向相的，若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的量的代数和代数和5、磁通密度：、磁通密度：B=/S表示表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。1T=1Wb/m2=1N/Am第44页/共
16、51页abdc思考思考1 1：哪些情况可以引起：哪些情况可以引起磁通量的变化？磁通量的变化？思考思考2：如上图，若磁感应强度为：如上图，若磁感应强度为B，面积为，面积为S，则以，则以cd为轴为轴转过转过900，磁通量变化量为多少？转过，磁通量变化量为多少？转过1800磁通量变化量是多磁通量变化量是多少？转过少？转过3600磁通量变化量为多少？磁通量变化量为多少？第45页/共51页例1：如图，线圈平面与水平方向成角，磁感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，则_dbcaBBScosBScos第46页/共51页例2、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且
17、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，无法比较A A第47页/共51页 祝同学们学习愉快！祝同学们学习愉快！再见！再见！第48页/共51页人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。第49页/共51页第50页/共51页感谢您的观看！第51页/共51页