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1、1.磁场 磁感线第十三章 电磁感应与电磁波初步 现在我们经常会用刷卡，身份证，银行卡，飞机票，火车票，以及食堂就餐或购物游戏等，这些卡使用方便，携带方便，用途广泛。极大地方便了人民的生活和工作，提高了办事效率，你知道这些卡的原理吗？情境导入 磁卡是一种卡片状的磁性记录介质，利用磁卡是一种卡片状的磁性记录介质，利用磁性载体记录字符与数字信息，用来标识身份磁性载体记录字符与数字信息，用来标识身份或其它用途。磁卡携带方便、使用较为稳定可或其它用途。磁卡携带方便、使用较为稳定可靠。例如我们使用的银行卡，就是一种最常见靠。例如我们使用的银行卡，就是一种最常见的磁条卡。的磁条卡。一、电和磁的联系1.指南针
2、，古代叫司南，是中国古代四大发明之一，常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。它的发明对人类的科学技术和文明的发展，起了无可估量的作用。你知道指南针为什么指南吗？交流讨论地球是一个大地球是一个大磁体磁体。地球的两个极分别在接近。地球的两个极分别在接近地理南地理南极极和和地理北极地理北极的的附近附近。指南针也有两个磁极。指南针也有两个磁极，北极和北极和南极南极，且可以自由转动时，且可以自由转动时，地球的磁场地球的磁场对对小磁针同性小磁针同性相斥、异性相吸，小磁针南极指向地理南极（地磁北相斥、异性相吸，小磁针南极指向地理南极（地磁北极）极）。一、电和磁的联系2.图示电磁起重机能产生强大的磁场力，几
3、十吨重的铁料能很方便地收集和搬运，不但操作省力，而且工作简化了。而且它的磁性可以消失，钢铁物品就轻易放下来了。它的原理是什么？电流的磁效应电流的磁效应交流讨论一、电和磁的联系探究电流的磁效应一、电和磁的联系探究电流的磁效应奥斯特实验装置1、导线、小磁针如何放置？导线南北放置、小磁针与导线平行，导线南北放置、小磁针与导线平行，夹角越大，实验现象越不明显；夹角越大，实验现象越不明显；体验探究2、结论电流可以产生磁场电流可以产生磁场 发现了电流的磁效应。发现了电流的磁效应。1、磁极、磁极自然界中的磁体总是存在两个磁极，自然界中的磁体总是存在两个磁极，N极和极和S极；极；同名磁极相互排斥同名磁极相互排
4、斥，异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引。2、电流的磁效应、电流的磁效应 奥斯特实验奥斯特实验电电“生生”磁磁。一、电和磁的联系梳理深化一、电和磁的联系巩固提升【例例1】地磁南极地磁南极（S极极）在地理在地理_附近，附近，地磁北极地磁北极（N极极）在地理在地理_附近，附近，二者并不二者并不_。北极北极南极南极重合重合【练习练习1 1】把把条形磁铁放到装有铁屑的平盘中，条形磁铁放到装有铁屑的平盘中，然后取出，铁屑集中在磁体的什么部位，然后取出，铁屑集中在磁体的什么部位，这说明了什么？这说明了什么？条形磁铁存在两个磁极，磁极处磁性最强。条形磁铁存在两个磁极，磁极处磁性最强。一、电和磁的联系二、磁场1、
5、电荷间的相互作用是通过什么产生的？电荷周围产生电场，对放入其中电荷周围产生电场，对放入其中的电荷产生力的作用的电荷产生力的作用。2、不接触时磁铁对小球有引力吗？是通过什么产生的？对放入其中的铁球产生力的作用，对放入其中的铁球产生力的作用，是通过磁体周围的磁场产生的。是通过磁体周围的磁场产生的。交流讨论磁体对通电导体有磁体对通电导体有力力的作用的作用电流电流磁铁磁铁磁场结论：磁体对电流的作用磁体对电流的作用是通过是通过磁场磁场产生的产生的二、磁场体验探究 磁体与通电导体、通电导体间发生相互作用的原因 导线通电后向外移动，说明了什么？这种作用通过什么产生的？结论：结论：通电导体间的相互作用通电导体
6、间的相互作用是通过是通过磁场磁场产生的产生的二、磁场通电导体间的相互作用同同向向电电流流互互相相吸吸引引反反向向电电流流互互相相排排斥斥电电电电流流流流电电电电流流流流磁磁场场1、磁体和电流周围、磁体和电流周围产生磁场产生磁场，磁场磁场客观存在客观存在，场和实物是物质存在的，场和实物是物质存在的两种形式。两种形式。2、磁场的基本性质、磁场的基本性质对放入其中的磁体或电流有对放入其中的磁体或电流有力的作用力的作用。磁体与磁体之间、磁体与电流之。磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用都是通过间、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场磁场发生的。发生的。规律：规律：同向同向电流相互电
7、流相互吸引吸引，反向反向电流相互电流相互排斥排斥。二、磁场梳理深化【例例2】（多选）（多选）于磁场的说法中于磁场的说法中,正确的是正确的是()A磁场跟电场一样磁场跟电场一样，是人为假设的是人为假设的 B磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场 C指南针指南说明地球周围有磁场指南针指南说明地球周围有磁场 D磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的BCD二、磁场巩固提升【练习练习2 2】(多选多选)关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确 的是的是()二、磁场甲甲
8、乙乙丙丙BCA甲图中，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的甲图中，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的C丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的三、磁感线1、电场的方向如何规定的？磁场的方向是如何规定的？电场中电场中正电荷正电荷的在该点所受的在该点所受静电力方向静电力方向就是就是该点的该点的电场方向电场方向。磁场中小磁针磁场中小磁针静止静止时时N
9、极所指的方向极所指的方向就是就是该点的该点的磁场方向磁场方向。交流讨论三、磁感线2、用什么形象地描述电场，怎样描述？用什么形象地描述磁场，怎样描述？电场线电场线 电场线每点的电场线每点的切线方向切线方向表示该点表示该点电场强度的方向电场强度的方向，电场线的电场线的疏密疏密表示电场强度的表示电场强度的大小大小；磁感线磁感线 磁感线上磁感线上每点的每点的切线方向切线方向表示该点表示该点磁场的方向磁场的方向，磁感线的磁感线的疏密疏密表示磁场的表示磁场的强弱强弱。交流讨论画一画 用铁屑模拟磁感线，通过图片，画出条形磁铁的磁感线。三、磁感线三、磁感线画一画 用铁屑模拟磁感线，通过图片，画出通电导体的磁感
10、线。三、磁感线画一画 用铁屑模拟磁感线，通过图片，画出通电导体的磁感线。1、磁感线的特点、磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的为形象描述磁场而引入的假想曲线假想曲线，实际并，实际并不存在不存在。(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。(3)磁感线的方向：磁体磁感线的方向：磁体外部从外部从N极指向极指向S极极，磁体，磁体内部从内部从S极指向极指向N极极。(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。(5)磁感线上某点的磁感线上某点的切线方向切线方向表示该点的磁场方
11、向，也是表示该点的磁场方向，也是小磁针小磁针静止静止时时 N极所极所指的方向指的方向。三、磁感线梳理深化2、常见永磁体的磁场、常见永磁体的磁场三、磁感线条形磁铁条形磁铁 蹄形磁铁蹄形磁铁 异名磁极异名磁极 同名磁极同名磁极梳理深化【例例3】关于磁感线下列说法中正确的是（关于磁感线下列说法中正确的是（）A磁感线是实际存在于磁场中的曲线磁感线是实际存在于磁场中的曲线 B磁铁的磁感线是从磁铁的磁感线是从N极出发到极出发到S极终止的曲线极终止的曲线 C磁感线的疏密可以表示磁场的强弱磁感线的疏密可以表示磁场的强弱 D磁场中的两条磁感线有可能相交磁场中的两条磁感线有可能相交C三、磁感线巩固提升【练习练习3
12、】一小磁针放置在某磁场一小磁针放置在某磁场(未标出方向未标出方向)中，静止时的中，静止时的 指向如图所示，下列分析正确的是指向如图所示，下列分析正确的是()AN极指向该点磁场方向极指向该点磁场方向 BS极指向该点磁场方向极指向该点磁场方向 C该磁场是匀强磁场该磁场是匀强磁场 Da点的磁场方向水平向右点的磁场方向水平向右三、磁感线A四、安培定则在玻璃板上放上小磁针，改变电流的方向，观察各点小磁针的方向变化特点，说明了什么？小磁针的方向小磁针的方向反向反向，磁场方向磁场方向与与电流方向电流方向有关有关。演示实验 四、安培定则【思考1】如何判断通电直导线磁场磁感线分布？安培定则安培定则（右手螺旋定则
13、）（右手螺旋定则）用用右手右手右手右手握住导线，让伸直的握住导线，让伸直的大拇指大拇指大拇指大拇指所指的所指的方向跟方向跟电流的方向电流的方向电流的方向电流的方向一致一致，弯曲的，弯曲的四指所指四指所指四指所指四指所指的方向的方向就是就是磁感线的环绕方向磁感线的环绕方向磁感线的环绕方向磁感线的环绕方向。“x”表示垂直平面进去的方向“”表示垂直平面出来的方向II 立体图立体图 横截面图横截面图 纵截面图纵截面图四、安培定则【思考2】如何判断通通电螺线管磁场磁感线分布？主体图 横截面图 纵截面图 安培定则安培定则：用：用右手右手握住螺线管，让弯曲握住螺线管，让弯曲四指四指所指的方向和所指的方向和电
14、流的方向电流的方向一一致，致，大拇指大拇指所指的方向就是所指的方向就是螺线管内部螺线管内部磁感线的方向。磁感线的方向。四、安培定则【思考3】如何判断环形电流磁场的磁感线分布？安培定则安培定则：用：用右手右手环形导线，让弯曲的环形导线，让弯曲的四指四指所指的方向跟所指的方向跟电流电流方向一致，方向一致，大拇指大拇指所指的方向就是环形导线内部所指的方向就是环形导线内部磁感线的方向磁感线的方向。立体图立体图 左视图左视图 纵截面图纵截面图 四、安培定则分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流环形电流，即分子电流。分子电流使每
15、个物质微粒都成为即分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体微小的磁体，它的两侧相，它的两侧相当于当于两个磁极两个磁极。意义：能够解释磁化以及退磁现象，解释磁现象的电本质。意义：能够解释磁化以及退磁现象，解释磁现象的电本质。【思考4】磁体和电流都能产生磁场，它们的磁场是否有联系？安培定则安培定则立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图直直线线电电流流 以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱场越弱四、安培定则梳理深化安培定则安培定则立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图通通电电螺螺线线管管内部
16、为匀强磁场且比外部强，方向由内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向极指向N极，外部类似条形磁极，外部类似条形磁铁，由铁，由N极指向极指向S极极四、安培定则梳理深化安培定则安培定则立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图环环形形电电流流内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏四、安培定则梳理深化【例例4】如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时时N极指向右，试判定电源的正负极？极指向右，试判定电源的正负极？根据安培定则，根据安培定则，c 端为正极端为正极，d端为负极端为负极。四、安培定则巩固提升【练习
17、练习3】两根直导线通以如图的电流，且将磁场分成了四个两根直导线通以如图的电流，且将磁场分成了四个 区域，则这四个区域中，磁场加强的是哪个区域？区域，则这四个区域中，磁场加强的是哪个区域？I、III 区域场强加强。区域场强加强。四、安培定则课堂小结磁场 磁感线磁体的磁场电流的磁场永磁体电流的磁场直导线磁场磁场的方向分子电流假说奥斯特实验外部 N到S，内部S到N螺线管环形电流安培定则课外拓展 我们可以利用电磁铁制成温度报警器，原理图我们可以利用电磁铁制成温度报警器，原理图如图所示，有两个左右电路，左边电路中如图所示，有两个左右电路，左边电路中L为报警为报警灯，灯，B为通电螺线管，最左侧温度计内是导
18、电液，为通电螺线管，最左侧温度计内是导电液，右边电路中右边电路中C为铁片振针，下侧为金属片，为铁片振针，下侧为金属片，D为警为警铃，请分析说明报警原理。铃，请分析说明报警原理。温度正常温度正常时，左侧电路中导电液和金属丝分离，电路时，左侧电路中导电液和金属丝分离，电路断断路路，报警灯不亮报警灯不亮，右侧电路中右侧电路中C与金属片不接触，与金属片不接触，警铃不响警铃不响。由于热胀冷缩，当。由于热胀冷缩，当超过设定温超过设定温度度时，左侧电路中导电液和金属丝接触，时，左侧电路中导电液和金属丝接触，电路接通电路接通，报警灯亮报警灯亮，同时，同时B产产生磁性，吸引生磁性，吸引C，C与铁片接触，右侧电路接通，与铁片接触，右侧电路接通，警铃响警铃响。