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1、会计学1高中物理新课标版人教版选修高中物理新课标版人教版选修31精品课精品课件件30磁场全章磁场全章3.13.1磁现象和磁场磁现象和磁场第2页/共167页教学目标教学目标 n n（一）知识与技能（一）知识与技能（一）知识与技能（一）知识与技能n n1 1了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。n n2 2知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。n n3 3知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。知道地球具
2、有磁性。n n（二）过程与方法（二）过程与方法（二）过程与方法（二）过程与方法n n利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。去理解磁场的客观实在性。n n（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观n n通过类比的学习方法，培养学生的逻辑思维能力，体现磁现通过类比的学习方法，培养学生的逻辑思维能力，体现磁现象的广泛性象的广泛性n n二重点与难点：二重点与难点：二重点与难点：二重点与难点：n n重点：重点：重点：重点：电流的磁效应和磁场概念的形成电流的磁效应和磁场概
3、念的形成n n难点：难点：难点：难点：磁现象的应用磁现象的应用n n三、教具三、教具三、教具三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影：多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪仪第3页/共167页东汉王充在论衡中写道：“司南之杓,投之于地,其柢指南”最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物,其中含有主要成分为Fe3O4,能吸引其他物体,很像磁铁第4页/共167页电磁炉电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子
4、互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物。第5页/共167页磁悬浮列车磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。第6页/共167页 能够吸引铁质物体的性质具有磁性的物体叫磁体磁体上磁性最强的部分叫磁极小磁针静止时 指南的磁极叫做 ,又叫S极;指北的磁极叫做 ,又叫N极4.磁极间的
5、相互作用:5.变无磁性物体为有磁性物体叫 变有磁性物体为无磁性物体叫 复习回顾1.磁性：2.磁体：3.磁极：南极北极同名磁极相斥，异名磁极相吸磁化退磁第7页/共167页【问题】磁体之间是通过什么发生相互作用的呢?【联想】电荷之间是通过什么发生相互作用的呢?电荷之间的相互作用是通过电场发生的磁体之间的相互作用是通过磁场发生的电场和磁场一样都是一种物质第8页/共167页一、磁场【问题】是否只有磁铁周围才存在磁场?磁体磁体磁场1.磁体周围空间存在的一种特殊物质。磁场和电场一样都是一种客观物质,是客观存在的,看不见摸不着,但是很多磁现象感知了它的存在.在同一空间区域,可以有几个磁场共同占有,实物做不到
6、第9页/共167页二、电流的磁效应奥斯特实验第10页/共167页奥斯特实验、实验装置如图、实验现象当给导线通电时,与导线平行放置的小磁针发生转动、注意事项：导线应沿南北方向水平放置、实验结论:通电导线周围存在磁场,即电流可以产生磁场第11页/共167页1.磁体周围空间存在的一种特殊物质。一、磁场磁体磁体磁场2.电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场.磁铁不是磁场的唯一来源.第12页/共167页结论：磁体对通电导体有力的作用问题：磁体和通电导体之间的相互作用力是通过什么发生的呢？3.磁场与电流之间的相互作用第13页/共167页问题：磁体和通电导体之间的相互作用力是通过什么发生的呢？磁体电流磁场第
7、14页/共167页问题：电流与电流之间是否有力的作用？结论:同向电流相互吸引。结论:反向电流相互排斥。问题：电流和电流之间的相互作用力是通过什么发生的呢？电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场.电流电流磁场第15页/共167页 磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。（磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）三、磁场的基本性质第16页/共167页四、地磁场1.地球是一个巨大的磁体2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场3.地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,但两者并不完全重合,它们之间的夹角称为磁偏角4.磁偏角的数值在地球上不同地方
8、是不同的第17页/共167页 铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B时,则（）A.A、B一定互相吸引 B.A、B一定互相排斥C.A、B间有可能无磁场力作用D.A、B间可能互相吸引，也可能互相排斥D第18页/共167页下列关于磁场的说法中,正确的是()A磁场跟电场一样,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C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 BCD第19页/共167页下列说法中正确的是（）A磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与
9、通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的C地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的D磁场是客观存在的一种物质 ADAD第20页/共167页3.23.2磁感应强度磁感应强度第21页/共167页教学目标教学目标 n n（一）知识与技能（一）知识与技能（一）知识与技能（一）知识与技能n n1 1理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。n n2 2能用磁感应强度的定义式进行有关计算。能用磁感应强度的定义式进行有关计算。n n（二）过程与方法（二）过程与方法（二）过
10、程与方法（二）过程与方法n n通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。了坚实的基础。n n（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观n n 培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。n n二、重点与难点：二、重点与难点：二、重点与难点：二、重点与难点：n n磁感应强度概念的建立是本节的重点（仍至本章的重点）磁感应强度概念的建立是本节的重点
11、（仍至本章的重点），也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演，也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点示实验来突破难点n n三、教具三、教具三、教具三、教具：蹄形磁铁，低压电源，多媒体等。：蹄形磁铁，低压电源，多媒体等。第22页/共167页电场的基本性质是什么？电场的基本性质是什么？对放入其中的电荷有电场力的作用磁场的基本性质是什么？对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用电场强度:试探电荷所受电场力跟电荷量的比值正试探电荷的受力方向如何描述电场的强弱和方向？如何描述电场的强弱和方向？如何描述磁场的强弱和方向？如何描述磁场的强弱和方向？是否类似电场的研究方法,分析磁体
12、或电流在磁场中所受的力,找出表示磁场强弱和方向的物理量?复习类比第23页/共167页如何如何描述磁场的强弱和方向呢?电场电场电场力电场力F FF/qF/q表示电场的强弱表示电场的强弱电荷电荷q q磁场磁场磁场力磁场力F F磁场的强弱磁场的强弱电流电流磁体磁体电场强度电场强度E E磁场强度磁场强度磁感应强度磁感应强度描述磁场的强弱和方向第24页/共167页电场电场正试探电荷的受力方向正试探电荷的受力方向磁场磁场磁体或电流的受力方向磁体或电流的受力方向小磁针小磁针N N极的受力方向极的受力方向一、磁感应强度的方向物理学规定：小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向，规定为该点的磁场方向
13、,即磁感应强度的方向观察小磁针北极指向归纳方向第25页/共167页 不能.因为N极不能单独存在。小磁针静止时所受的合力为零，因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?问题：磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力.能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱?第26页/共167页电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL.方法：用检验电流元来研究磁场强弱 思考：通电导线受到的磁场力与哪些因素有关?导线长度、电流大小、磁场的不同、放置的位置（导线与磁场方向平行、垂直及任意夹角受力情况不同）（演示方向问题）实验方案二、磁感
14、应强度的大小理想模型实验方法:控制变量法第27页/共167页1、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。2、保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。实验方案实验方案设计设计学生设计实验方案结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的安培力就越大。结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的安培力就越大。现象：电流越大，导线的偏角越大。探究实验探究实验逻辑推逻辑推理理第28页/共167页逻辑推理逻辑推理F F L LF F I IF F ILILF F=B B ILIL精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L 成正比，又与导
15、线中的电流I 成正比，即与I和L的乘积 IL 成正比。（2）不同磁场中，比值不同磁场中，比值F/ILF/IL一般不同一般不同;（1）同一磁场中同一磁场中 ，比值，比值F/ILF/IL为恒量；为恒量；F F ILIL第29页/共167页磁感应强度1、定义：3、单位：4、方向：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是T1T=1N/Am磁感应强度是矢量,方向与该点磁场的方向一致2、定义式：第30页/共167页第31页/共167页3.你对电流元如何理解？1.磁感应强度由通电导线的长度、电
16、流及导线受力决定吗？B与L、I、F无关，与场源和该点在场中的位置有关理解4.反映什么性质？如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度.2.用B=F/IL计算时，要注意什么问题？导线电流的方向与磁场方向的关系，要注意两者必须垂直。通电导线与磁场方向垂直时受到磁场力最大，平行时为零 物理意义：B是表示磁场强弱和方向的物理量，是描述磁场力的性质的物理量，是矢量。第32页/共167页5.你认为电场力（磁场力）在方向上与电场强度（磁感应强度）有何关系？6.若在某一点同时存在几个磁场，则该点的磁感应强 度B如何？若某一空间同时存在几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为B，则有：
17、B=B1+B2+B3（矢量和），用平行四边形法则运算电场强度方向规定为正电荷受力方向；磁感应强度方向规定为小磁针北极受力方向，与电流受力方向垂直。第33页/共167页有人根据B=F/IL提出：磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比，这种提法有什么问题？错在哪里？答：这种提法不对.因为实验证明，F和IL的乘积成正比，故比值（F/IL）在磁场中某处是一个恒量，它反映了磁场本身的特性，不随F及IL的变化而变化.思考第34页/共167页1、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（）A通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B通电导线在磁感应强度大的地方受力一
18、定大C放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关D D例题第35页/共167页2、下列说法中错误的是（）A磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值B一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场C一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大，则A处磁感应强度比B处的磁感应强度大D因为B=F/IL，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比ABCD第36页/共167页0.1T3、一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入
19、磁场中某处受到的磁场力是610-2N，则该处的磁感应强度B的大小是_；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_。0.1T第37页/共167页4.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为510-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？5.接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大？该通电导线受到的安培力是多大？注意：计算时要统一用国际单位制。解答：解答：磁感应强度B是由磁场和空间位置（点）决定的，和导 线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2 T.根据F=BIL得，F=2
20、5 0.01=0.1N第38页/共167页3.33.3几种常见的磁场几种常见的磁场第39页/共167页教学目标教学目标 n n（一）知识与技能一）知识与技能一）知识与技能一）知识与技能n n1 1知道什么叫磁感线。知道什么叫磁感线。n n2 2知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况电螺线管）及磁感线分布的情况n n3 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。向。n n4 4知道安培分子电流假说，并能解释有关现象知道安培分子电
21、流假说，并能解释有关现象n n5 5理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场n n6 6理解磁通量的概念并能进行有关计算理解磁通量的概念并能进行有关计算第40页/共167页n n（二）过程与方法（二）过程与方法（二）过程与方法（二）过程与方法n n通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。方法加深对本节基础知识的认识。n n（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观n n1.1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力进一步培养学生的实验
22、观察、分析的能力.n n2.2.培养学生的空间想象能力培养学生的空间想象能力.n n二、重点与难点：二、重点与难点：二、重点与难点：二、重点与难点：n n1 1会用安培定则判定直线电流、环形电流及通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电螺线管的磁场方向.n n2 2正确理解磁通量的概念并能进行有关计算正确理解磁通量的概念并能进行有关计算n n三、教具三、教具三、教具三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、环形电：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、流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源学生电源第41页/共167页复习：在学习
23、电场时为了形象的描述电场强度E的大小和方向，我们引入了什么物理量？（1）电场线的疏密代表场强的强弱（2）电场线的切线方向代表场强的方向（3）在电场中电场线不相交（4）电场线始于正电荷，终止于负电荷,不闭合曲线（5）电场线是假想线，实际不存在电场线电场线有那些特点？第42页/共167页【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?将一个小磁针放在磁场中某一点,小磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点的磁场方向.第43页/共167页 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?是在磁场中画出一些有方向的曲线，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。磁感线:ABC第44页/共167页几种常见磁场磁
24、感线分布第45页/共167页第46页/共167页安培定则：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。直线电流的磁场的磁感线第47页/共167页I侧视图俯视图直线电流的磁场的磁感线由直到曲第48页/共167页课堂训练课堂训练课堂训练课堂训练1 1、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小、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，能使小磁磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁磁针的上方，并与磁针指向
25、平行，能使小磁针的针的针的针的NN极转向同学们，那么这束带电粒子可能极转向同学们，那么这束带电粒子可能极转向同学们，那么这束带电粒子可能极转向同学们，那么这束带电粒子可能是是是是 （）A.A.向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束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向左飞行的负离子束向左飞行的负离子束BC第49页/共167页环形电流周围磁感线安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直
26、的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。第50页/共167页侧视图俯视图环形电流周围磁感线由少到多第51页/共167页2、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（）A、全向里 B、全向外 C、a向里，b、c向外 D、a、c向外，b向里课堂训练D第52页/共167页通电螺旋管周围磁感线等效安培定则：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管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）第53页/共167页练习3：如图所示，当开关闭合时：(1)判断通电螺线管的磁极；第54页/共167页练习3：如图所示，当
27、开关闭合时：(1)判断通电螺线管的磁极；（2）指出每个小磁针的N、S极。NS甲乙丙丁SNNNN第55页/共167页练习4：根据图中所示，小磁针所指方向，画出通电螺线管的绕线情况。NN第56页/共167页练习4：如图所示，根据小磁针所指方向及电流方向，画出通电螺线管的绕线情况。NN第57页/共167页练习5：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、f，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？cdab甲乙ef第58页/共167页练习5：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、f
28、，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？cdab甲乙ef第59页/共167页练习5：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、f，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？cdab甲乙ef第60页/共167页1 1 1 1磁感线是假想的，不是真实的。磁感线是假想的，不是真实的。磁感线是假想的，不是真实的。磁感线是假想的，不是真实的。2 2磁感线上每一点的切线方向即为磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向该点的磁场的方向。3 3磁感线是闭合曲线。磁感线是闭合曲线。4 4磁感线的疏密表示磁场的强
29、弱。磁感线的疏密表示磁场的强弱。5 5磁感线不能相交或相切。磁感线不能相交或相切。思考：磁铁和电流都能产生磁场，它们的磁场是否有什么联系？思考：磁铁和电流都能产生磁场，它们的磁场是否有什么联系？磁感线的特点第61页/共167页安培分子电流假说安培分子电流假说磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的1.1.分子电流假说分子电流假说 任何物质的分子中都存在环形电流分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。2.2.安培分子环流假说对安培分子环流假说对一些磁现象的解释一些磁现象的解释：未被磁化的铁棒磁化后的铁棒第62页/共167页 1、磁场强弱、方向处处
30、相同的磁场 2、匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线匀强磁场匀强磁场亥姆霍兹线圈亥姆霍兹线圈第63页/共167页1 1 1 1、定定定定义义义义：在在在在磁磁磁磁感感感感应应应应强强强强度度度度为为为为B B B B的的的的匀匀匀匀强强强强磁磁磁磁场场场场中中中中，有有有有一一一一个个个个与与与与磁磁磁磁场场场场方方方方向向向向垂垂垂垂直直直直的的的的平平平平面面面面，面面面面积积积积为为为为S S S S，我我我我们们们们把把把把B B B B与与与与S S S S的的的的乘乘乘乘积积积积叫叫叫叫做做做做穿穿穿穿过过过过这这这这个个个个面面面面积积积积的的的的磁磁磁磁通
31、通通通量量量量，简简简简称称称称磁通。用字母磁通。用字母磁通。用字母磁通。用字母表示磁通量。表示磁通量。表示磁通量。表示磁通量。2 2 2 2、在匀强磁场中，公式为、在匀强磁场中，公式为、在匀强磁场中，公式为、在匀强磁场中，公式为=BSBSBSBS S S S S表示某一面积在垂直于磁场方表示某一面积在垂直于磁场方表示某一面积在垂直于磁场方表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面向上的投影面向上的投影面向上的投影面磁通量3、物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。由点到面第64页/共167页课堂训练课堂训练n n1.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，
32、线圈面积为S，则_dbcaBBScos第65页/共167页4、单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号Wb5、磁通量是有正负的，若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和-标量磁通量第66页/共167页1 1磁通量变化磁通量变化2 21 1是某是某两个时刻穿过某个平面两个时刻穿过某个平面S S的的磁通磁通量之差，即量之差，即取决于末状态的取决于末状态的磁通量磁通量2 2与初状态磁通量与初状态磁通量1 1的的代数差。代数差。2 2不能用不能用 (BB)/()/(SS)磁通量的变化第67页/共167页n n2.如图所示,框架面积为S,
33、框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为_,若使框架绕OO转过60度角则穿过线框平面的磁通量为_,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_,若从初始位置转过180度角,则穿过线框平面的磁通量的变化量为_OOBSBS0.5BS0-2BS课堂训练第68页/共167页课堂训练课堂训练3.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第69页/共167页课堂训练课堂训练4.4.如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿如图
34、所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y y轴正向运动，则由此产生的在轴正向运动，则由此产生的在轴正向运动，则由此产生的在轴正向运动，则由此产生的在z z轴上轴上轴上轴上A A点和点和点和点和x x轴上轴上轴上轴上B B点的磁场方向是（点的磁场方向是（点的磁场方向是（点的磁场方向是（）A.A.A A点磁场沿点磁场沿点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿点磁场沿点磁场沿z z轴负方向轴负方向轴负方向轴负方向B.B.A A点磁场沿点磁场沿点磁场沿点磁场沿x x轴负方向，
35、轴负方向，轴负方向，轴负方向，B B点磁场沿点磁场沿点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向轴正方向轴正方向C.C.A A点磁场沿点磁场沿点磁场沿点磁场沿z z轴正方向，轴正方向，轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿点磁场沿点磁场沿x x轴负方向轴负方向轴负方向轴负方向D.D.A A点磁场沿点磁场沿点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿点磁场沿点磁场沿z z轴正方轴正方轴正方轴正方向向向向A第70页/共167页3.43.4磁场对通电导线磁场对通电导线的作用力的作用力第71页/共167页教学目标教学目标 n n（一）知识与技能（一）知识与技能（一
36、）知识与技能（一）知识与技能n n1 1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断磁场方向都垂直时，它的方向的判断-左手定则。知道左手定则的内容，左手定则。知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.n n2 2、会用安培力公式、会用安培力公式F F=BILBIL解答有关问题解答有关问题.知道电流方向与磁场方向平行时，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方
37、向垂直时，电流受的安电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于培力最大，等于BILBIL.n n3 3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。、了解磁电式电流表的内部构造的原理。n n（二）过程与方法（二）过程与方法（二）过程与方法（二）过程与方法n n 通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的间想像能力。培养学生的间想像能力。n n（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观n n使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共
38、性的认识事物的一种重使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知识之间的联系。识之间的联系。n n二、重点与难点：二、重点与难点：二、重点与难点：二、重点与难点：n n重点：重点：重点：重点：安培力的方向确定和大小的计算。安培力的方向确定和大小的计算。n n难点：难点：难点：难点：左手定则的运用（尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变左手定则的运用（尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用）。通使用）。n n三、教具三、教具三、教具三
39、、教具：磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。：磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。第72页/共167页安培定则（右手螺旋定则）1判断直线电流周围的磁场：大拇指方向-电流方向四指弯曲方向-周围磁感线环绕方向第73页/共167页2判断环形电流周围的磁场：四指弯曲方向电流方向环形电流中心磁场方向大拇指方向第74页/共167页3判断载流螺线管的磁场：四指弯曲方向-电流方向大拇指方向载流螺线管中心磁场方向第75页/共167页复习1、当电流通过线圈时，磁针将发生偏转，正确的是（）A当线圈通以沿顺时针方向的电流时，磁针N极将指向读者B当线圈通以沿逆时针方向的电流时，磁针S
40、极将指向读者C当磁针N极指向读者，线圈中电流沿逆时针方向D不管磁针如何偏转，线圈中的电流总是沿顺时针方向C第76页/共167页磁场的产生：磁场的产生：1 1）_周围存在磁场周围存在磁场2 2）_周围存在磁场周围存在磁场问题一第77页/共167页问题二磁场的基本性质：对放入其中的_和_产生力的作用。第78页/共167页问题三磁场的方向：在磁场中任一点小磁针_受力方向（或者小磁针静止时_所指的方向作为磁场的方向。第79页/共167页n n在地磁场作用下处于水平静止的在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有放置一直导线，当该导线
41、中通有电流时，小磁针会发生偏转；当电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为通过该导线电流为I1时，小磁铁时，小磁铁偏转了偏转了30.问：他发现小磁针偏问：他发现小磁针偏转了转了60时，通过该直导线的电流时，通过该直导线的电流为多少？（直导线在某点产生的为多少？（直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比磁场与通过直导线的电流成正比）A3IB.2IC.ID.IA第80页/共167页C第81页/共167页练习：如图所示，根据小磁针所指方向及电流方向，画出通电螺线管的绕线情况。NN第82页/共167页一、安培分子电流假说一、安培分子电流假说磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的磁铁和电流的
42、磁场本质上都是运动电荷产生的1.1.分子电流假说分子电流假说 任何物质的分子中都存在环形电流分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。2.2.安培分子环流假说对安培分子环流假说对一些磁现象的解释一些磁现象的解释：未被磁化的铁棒磁化后的铁棒第83页/共167页n n练习、练习、练习、练习、1919世纪法国学者安培提出了著名的分子电流世纪法国学者安培提出了著名的分子电流世纪法国学者安培提出了著名的分子电流世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说下面将分子电流（箭头表示电子运动方向）假说下面将分子电流（箭头表示电子运动方向）假说下面将分子电流（箭头表示电子运动方向）假说下面将分子电流（箭头表
43、示电子运动方向）等效为小磁体的图示中正确的是（等效为小磁体的图示中正确的是（等效为小磁体的图示中正确的是（等效为小磁体的图示中正确的是（）B第84页/共167页n n1、一根软铁棒被磁化是因为（、一根软铁棒被磁化是因为（）n nA软铁棒中产生了分子电流软铁棒中产生了分子电流n nB软铁棒中分子电流取向杂乱软铁棒中分子电流取向杂乱无章无章n nC软铁棒中分子电流消失了软铁棒中分子电流消失了D软铁棒中分子电流取向变得软铁棒中分子电流取向变得大致相同大致相同D第85页/共167页n n2、根据安培假设的思想，认为、根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如
44、果对地磁场也适用，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么对地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该（由此判断，地球应该（）n n A、带负电、带负电 B、带正电、带正电n n C、不带电、不带电D、无法确、无法确定定A第86页/共167页二、磁通量二、磁通量 我们将磁感应强度B B 与垂直面积S S 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。用 表示。即：=BS=BS=BS=BS=BS cos=BS cos在SI单位制中，磁通量的单位为：韦伯韦伯（WbWb）第87页/共167页第88页/共167页【例题例题】下列各种说法中，
45、正确的是：A.磁通量很大，而磁感应强度可能很小；B.磁感应强度越大，磁通量也越大；C.磁通量小，一定是磁感应强度小；D.磁感应强度很大，而磁通量可能为零。【答案答案】ADAD第89页/共167页n n2.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,则穿过平面的磁通量为_,若使框架绕OO转过60度角则穿过线框平面的磁通量为_,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_,若从初始位置转过180度角,则穿过线框平面的磁通量的变化量为_OOBSBS0.5BS0-2BS课堂训练第90页/共167页课堂训练课堂训练3.如图所示，两个同心放置的共面如图所示，两个同心放置的共
46、面金属圆环金属圆环a和和b，一条形磁铁穿，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂过圆心且与环面垂 直，则穿过直，则穿过两环的磁通量两环的磁通量a和和b大小关系为大小关系为()A.均向上，均向上，ab B.均向下，均向下，abC.均向上，均向上，ab D.均向下，无法比较均向下，无法比较 A第91页/共167页安培力安培力磁场对电流的作用力称为安培力。一一.安培力的方向安培力的方向左手定则：左手定则：伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。第92页/共167页【例题例题1 1】画出图中第三者的方向。【
47、答案答案】由左手定则作答。由左手定则作答。【注意注意】安培力的方向永远与导线垂直。安培力的方向永远与导线垂直。第93页/共167页【例题例题2 2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。【答案答案】由左手定则作答。由左手定则作答。【注意注意】安培力的方向永远与导线垂直。安培力的方向永远与导线垂直。第94页/共167页1.当电流与磁场方向垂直时，F=ILBF=ILB2.当电流与磁场方向夹角时，F=ILBsinF=ILBsin二二.安培力的大小安培力的大小第95页/共167页B1B2F=ILBsinF=ILBsin第96页/共167页【例题例题3 3】如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹
48、角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)【答案答案】R R=0.2=0.2第97页/共167页三三.磁电式电表磁电式电表【说明说明】由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。第98页/共167页课堂练习1、图16-3所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是（）第99页/共167页第100页/共167页第101页/共167页第102页/共16
49、7页第103页/共167页如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，给导线通以由N向M的电流，则：A.磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用F第104页/共167页如图所示，在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L0.5m的光滑平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，在导轨上横放一根质量为m0.2kg的金属棒ab，电源电动势E12V，内阻r0.3，磁场方向垂直轨道所在平面，B0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止
50、，滑动变阻器的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）BE rRa30bBGFNF第105页/共167页第四节第四节 安培力的应用安培力的应用二二.磁电式电表磁电式电表【说明说明】由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均匀的。第106页/共167页课堂练习1、图16-3所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是（）第107页/共167页3.53.5磁场对运动电荷磁场对运动电荷的作用力的作用力第108页/共167页教学目标教学目标 n n（一）知识与技能（一）