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1、第二节认识磁场第1页，本讲稿共30页1.磁场：磁体周围存在的特殊物质。一一.磁磁 场场极、磁极与电流、电流与电流的相互作用的媒介极、磁极与电流、电流与电流的相互作用的媒介是磁极与磁是磁极与磁2.磁场的产生磁铁产生磁场磁铁产生磁场第2页，本讲稿共30页奥斯特实验第3页，本讲稿共30页1.磁场：磁体周围存在的特殊物质。一.磁 场极、磁极与电流、电流与电流的相互作用的媒介是磁极与磁2.磁场的产生磁铁产生磁场电流产生磁场1820年丹麦的奥斯特第4页，本讲稿共30页3.基本性质:对磁场中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。第5页，本讲稿共30页磁场对电流有作用力第6页，本讲稿共30页3.基本性质:对磁场中
2、的磁体、电流、运动电荷有力的作用。第7页，本讲稿共30页平行通电直导线间的相互作用第8页，本讲稿共30页3.基本性质:对磁场中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。同方向电流相互吸引，反方向电流相互排斥第9页，本讲稿共30页二二.磁磁场场的的方方向向性性可自由转动的小磁针在磁场中不同点，静止时北极可自由转动的小磁针在磁场中不同点，静止时北极(N极极)所指方向不同，说明磁场有方向性。所指方向不同，说明磁场有方向性。方向规定：小磁针方向规定：小磁针静止静止时时北极北极(N极极)指向，也即北极指向，也即北极的受力方向，就是小磁针所在处的磁场方向。的受力方向，就是小磁针所在处的磁场方向。第10页，本讲稿共
3、30页三三.磁磁场场的的描描述述形象描述(磁感线)磁感线的磁感线的切线方向切线方向为磁场方向为磁场方向磁感线的磁感线的疏密程度疏密程度表示磁场强弱表示磁场强弱是假想曲线是假想曲线外部外部:从从N 极极S 极极内部内部:从从S 极极N 极极不会相交不会相交磁感线特性闭合曲线闭合曲线ABA 点点的的磁磁场场强强ABC第11页，本讲稿共30页四四.磁磁场场磁磁感感线线的的形形状状1.条条形形磁磁铁铁、蹄蹄形形磁磁铁铁磁磁感感线线的的形形状状第12页，本讲稿共30页各种磁体的磁感线第13页，本讲稿共30页条形蹄形磁 铁外部外部:北极出北极出,入南极入南极内部内部:南极入南极入,指北极指北极闭合曲线四.
4、磁场磁感线的形状1.条形磁铁、蹄形磁铁磁感线的形状条形磁铁蹄形磁铁第14页，本讲稿共30页2.直直线线电电流流磁磁场场的的磁磁感感线线直线电流的磁场第15页，本讲稿共30页立立体体图图俯俯视视图图 是以导线上各点为圆心的同心圆是以导线上各点为圆心的同心圆 同心圆组成的平面都和导线垂直同心圆组成的平面都和导线垂直 离导线越远离导线越远,磁感线越疏磁感线越疏,没有没有N、S极极2.直线电流磁场的磁感线特点I方向判断方向判断(安培定则安培定则):用用右手右手握住握住导线导线,让伸直的大拇指指向让伸直的大拇指指向电流方向电流方向,则弯曲四指是磁感线环绕方向。则弯曲四指是磁感线环绕方向。(右手右手螺旋定
5、则螺旋定则)剖剖面面图图II第16页，本讲稿共30页3.环环形形电电流流的的磁磁场场磁磁感感线线环形电流的磁场第17页，本讲稿共30页环环 形形 电电 流流 的的 磁磁 场场 磁磁 感感 线线第18页，本讲稿共30页方向判断方向判断(安培定则安培定则)用用右手右手握住环握住环,让让弯曲四指指电流方向弯曲四指指电流方向,则大拇指指向则大拇指指向中心轴中心轴上上各点磁场方向各点磁场方向(右手螺旋定则右手螺旋定则)N极S极相当于小磁针NS 是围绕导线上各点的闭合曲线是围绕导线上各点的闭合曲线环平面及中心轴上点磁感线和环平面垂直环平面及中心轴上点磁感线和环平面垂直 立体图3.环形电流的磁场磁感线特点前
6、视图 左视图第19页，本讲稿共30页通电螺线管的磁场4.通电螺线管磁场的磁感线第20页，本讲稿共30页4.通电螺线管磁场的磁感线特点立立体体图图象条形磁铁的磁感线象条形磁铁的磁感线,有有N 极和极和S 极极管内的磁感线和管内的磁感线和管轴平行管轴平行,方向从方向从SN极极 剖面图右视图方向判断方向判断(安培定则，也安培定则，也称右手螺旋定则称右手螺旋定则)。第21页，本讲稿共30页NS五.安培分子假说 1.安培假说安培假说(1822年年):在原子、分子等在原子、分子等物质微粒内部物质微粒内部,存在着环形电流存在着环形电流分子电流分子电流 2.每一个环形电流都会象通电螺线管一样形成一个微小的的磁
7、体 3.磁体内部的分子电流排列有序，所以有磁性；一般物体的分子电流排列是无序，所以无磁性。有磁性无磁性磁化第22页，本讲稿共30页六六.磁磁现现象象的的电电本本质质 1.运动的电荷运动的电荷(电流电流)产生磁场；磁场对运动的电荷产生磁场；磁场对运动的电荷(电流电流)有磁场力的作用。有磁场力的作用。2.所有的磁现象都是运动的电荷所有的磁现象都是运动的电荷(电流电流)之间通过磁之间通过磁场而发生的相互作用。场而发生的相互作用。运运 动动电电 荷荷磁 场运动电荷第23页，本讲稿共30页SN解答解答:在这三点的小磁针在这三点的小磁针的的S极都向右极都向右,N极都指向左。极都指向左。注意注意:不能用不能
8、用“同名磁极相斥、异名磁极相吸同名磁极相斥、异名磁极相吸”来来确定。因为这个结论仅是在磁体外部利用小磁针静止时，确定。因为这个结论仅是在磁体外部利用小磁针静止时，N极总是沿磁感线指向而得出的极总是沿磁感线指向而得出的经验结论经验结论，它不能用在，它不能用在磁体的内部。在磁体的内部，小磁针的磁体的内部。在磁体的内部，小磁针的N极是指向磁体极是指向磁体的的N极的。极的。例题例题1:图示图示,放在通电螺线管的外部、内部的放在通电螺线管的外部、内部的A、B、C 三点的小磁针的三点的小磁针的N极将指向何方？极将指向何方？ABC第24页，本讲稿共30页 例题2:当电源接通时,悬挂 的磁针A向右移动,则A.
9、磁针B的N极转向纸外 B.磁针B的N极转向纸内 C.磁针B并不发生偏转 D.因无电流方向,无法判定电源NS(A)(B)NS 解答解答:由磁针由磁针A向右移可知向右移可知:螺线管的螺线管的左端为左端为N极极,右端为右端为S极极由右手定则知由右手定则知:电路中电流方向如图电路中电流方向如图由右手定则知由右手定则知:水平直导线产生的磁感线如图水平直导线产生的磁感线如图 再由磁针静止时再由磁针静止时,N极顺着磁感线极顺着磁感线,S极逆着磁感线极逆着磁感线可知可知:小磁针小磁针B的的S极向纸外转极向纸外转,N极向纸内转。极向纸内转。第25页，本讲稿共30页 例题3:图示,把轻质导线用细线挂在磁铁N极附近
10、,磁铁轴线穿过线圈圆心且垂直线圈平面。当线圈内通以图示电流时，线圈将怎样运动？N解法解法1:把环形电流等效成图把环形电流等效成图a所示的条形磁铁，所示的条形磁铁，可见两个条形磁铁可见两个条形磁铁相互吸引，没有转动。相互吸引，没有转动。图 aNN解法解法2：把条形磁铁等效成图把条形磁铁等效成图 b 所示的环形电流，所示的环形电流，由图可知：两互由图可知：两互相平行的电流存在着相互吸引力而相平行的电流存在着相互吸引力而没有转动。没有转动。图 b第26页，本讲稿共30页试一试：图示,把轻质导线用细线挂在磁铁的N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的平面且平行于线圈平面。当线圈内通以图示方向电流时，线圈将怎样运
11、动？N解答：等效分析法解答：等效分析法 把环形电流等效成图把环形电流等效成图 a 所示的所示的小磁针，小磁针，S图 a 条形磁铁对磁针既推转条形磁铁对磁针既推转,又又相吸相吸,故线圈逆时针转故线圈逆时针转(俯视俯视)又向又向磁铁靠拢。磁铁靠拢。第27页，本讲稿共30页例题4.图示，一束带电粒子沿水平方向的虚线飞过小磁针的上方，并与小磁针的方向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这速带电粒子可能是A.向右飞行的正离子B.向左飞行的负离子C.向右飞行的负离子D.向左飞行的正离子NS I第28页，本讲稿共30页 例题例题5:图示，一个用毛皮摩擦过的硬橡胶环，当环图示，一个用毛皮摩擦过的硬橡胶环，当环绕其轴绕其轴OO匀速转动时，放置在环的右侧轴线上的小磁匀速转动时，放置在环的右侧轴线上的小磁针最后的指向是针最后的指向是A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极水平向左D.N极水平向右OONSqI磁场方向第29页，本讲稿共30页例题6:甲、乙两地间用两条导线连成一个直流回路，将小磁针放在两导线之间时，N极向读者偏转，接在A、B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进的一侧)，由此可知A.甲可能是负载,也可能是电源B.甲一定是电源,乙一定是负载C.甲一定是负载,乙一定是电源D.乙可能是负载,也可能是电源甲乙VNAB +第30页，本讲稿共30页