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1、第十第十二二章章 电磁感应与电磁波初步电磁感应与电磁波初步第第1 1节节 磁场磁场 磁感线磁感线物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质具有磁性的物体具有磁性的物体2.磁体：磁体：3.磁极：磁极：磁体中磁性最强的区域磁体中磁性最强的区域规定：小磁针静止时指南的磁极叫南极，规定：小磁针静止时指南的磁极叫南极，指北的磁极叫北极指北的磁极叫北极4.磁化：磁化：物体在磁体或电流的作用下获得磁性物体在磁体或电流的作用下获得磁性5.消磁：消磁：当磁化后的材料，受到了外来的能量当磁化后的材料，受到了外来的能量的影响，比如加热、冲击，其中的各的影响，比如加热、冲击，其中的各磁畴的磁
2、矩方向会变得不一致，磁性磁畴的磁矩方向会变得不一致，磁性就会减弱或消失就会减弱或消失1.磁性：磁性：6.磁体间的相互作用：磁体间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 回顾初中学过的“磁知识”一、电和磁的联系 磁体上总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。自然界中只存在两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。直到直到1919世纪初很多著名的科学家世纪初很多著名的科学家如库如库仑仑、安培、托马斯、安培、托马斯.杨等杨等都认为都认为电与磁是互不相关的两回事电与磁是互不相关的两回事。而。而丹麦科学家丹麦科学家奥斯特奥斯特坚信坚信电和磁存电
3、和磁存在某种联系，并开始在某种联系，并开始不懈的探索不懈的探索。由于受当时一些错误观点影响，奥斯。由于受当时一些错误观点影响，奥斯特做了很多实验都以失败告终。特做了很多实验都以失败告终。1820 1820年年4 4月，在一次讲课中，他月，在一次讲课中，他偶偶然然的把一根导线放在一个指南针的上方，的把一根导线放在一个指南针的上方，通电时，磁针转动了。通电时，磁针转动了。首次发现了首次发现了电和磁电和磁的联系的联系。奥斯特实验通电时小磁针会发生偏转，说明通电导线对小磁针有通电导线对小磁针有力力的作用的作用，即通电导体周围存在磁场（电流具有磁效应）。通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反，说明磁场方
4、向与电流方向有关。实验注意事项：导线应沿南北方向水平放置 奥斯特实验说明电流对磁体有作用力，那么磁体对电流是否也会产生作用力呢？电流与电流之间是否也有力的作用呢？实验证明：实验证明：磁体磁体对对电流电流有力的作用有力的作用 奥斯特实验说明电流对磁体有作用力，那么磁体对电流是否也会产生作用力呢？电流与电流之间是否也有力的作用呢？实验证明：实验证明：电流电流对对电流电流有力的作用有力的作用 上述实验说明：磁体与磁体之间、通电导体与磁体之间、通电导体与通电导体之间都有力的作用，且不需要相互接触就能产生。那么，这些作用力是怎么发生的？（提示：可类比电荷间的作用进行分析）电荷电荷电流磁体磁体磁体电流电流
5、磁场磁体间，电流间，磁体和电流间的作用力是通过磁场磁场发生的。电场1、磁场:磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质.场和实物是物质存在的两种形式。磁场和电场一样，尽管看不见、摸不着，但都是一种物质一种物质,是客观存在的。存在的。2、磁场的性质:磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生力的作用。磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。二、磁场3、磁场的方向:物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所 指的方向就是该点磁场的方向。磁场的方向也就是磁场的方向也就是磁场的方向也就是磁场的方向也就是小磁针小磁针小磁针小磁针N N N N极所受磁场力的方向极所受磁场力的方向极所受磁场力的
6、方向极所受磁场力的方向沿磁场中的细铁屑画出沿磁场中的细铁屑画出一些曲线，使曲线上每一些曲线，使曲线上每一点的一点的切线方向切线方向切线方向切线方向都跟这都跟这点场方向一致，这样的点场方向一致，这样的曲线就叫作曲线就叫作磁感线磁感线。三、磁感线1.1.磁感线是磁感线是假想假想假想假想的曲线；的曲线；2.2.磁场中的任何一条磁感线都是磁场中的任何一条磁感线都是闭合闭合闭合闭合曲线，曲线，磁体外部由磁体外部由N N极到极到S S极，内部由极，内部由S S极到极到N N极；极；4.4.磁感线的磁感线的疏密疏密疏密疏密表示磁场的强弱；表示磁场的强弱；3.3.磁感线不相交、不相切；磁感线不相交、不相切；5
7、.5.磁感线上每一点的磁感线上每一点的切线方向切线方向切线方向切线方向即为该点的磁场的方向。即为该点的磁场的方向。三、磁感线 四、电流的磁场直线电流的磁场直线电流的磁感线是一圈圈的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。用右手握住导线，用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。的方向就是磁感线环绕的方向。（也叫（也叫右手螺旋定则）右手螺旋定则）安培定则：安培定则：安培定则：安培定则：立体图横截面图纵截面图 用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感
8、线环绕的方向.（安培定则）1、直线电流的磁场分布 四、电流的磁场以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 四、电流的磁场2、环形电流的磁场分布立体图横截面图纵截面图 让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指 所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向.（安培定则）环内磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 四、电流的磁场3、通电螺线管的磁场分布立体图横截面图纵截面图 让右手弯曲的四指与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指 所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向.（安培定则）内部磁场为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部磁场类似条形磁体的磁场，方向由N极指向S极【练习练习1 1】
9、如图，小磁针放在线圈中心，且两者处于同一平面内。当在线如图，小磁针放在线圈中心，且两者处于同一平面内。当在线圈中通入逆时针方向的电流后，小磁针圈中通入逆时针方向的电流后，小磁针N N极的指向是（极的指向是（C ）A A向上向上 B B向下向下C C垂直纸面向外垂直纸面向外 D D垂直纸面向里垂直纸面向里【练习练习2 2】为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N N极立即向螺线管偏转，如图极立即向螺线管偏转，如图所示。用所示。用M M、N N和和P P、Q Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是（B）A A蓄电池蓄电池M M端为正极端为正极B B蓄电池蓄电池N N端为正极端为正极C C螺线管螺线管P P端为端为S S极极D D螺线管内部磁场方向由螺线管内部磁场方向由P P指向指向Q Q