磁场磁感应强度磁感线磁通量PPT课件

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1、芮城县第一职业学校物理教研组磁磁 体体磁磁 体体电电 流流电电 流流磁磁 场场磁磁 体体磁磁 场场电电 流流磁磁 场场学习任务1：磁感应强度的定义和安培力的计算磁感应强度的定义和安培力的计算1 1、磁感应强度的方向是怎样的、磁感应强度的方向是怎样的?2 2、通电导线在磁场中受到磁场力与哪些因素有关、通电导线在磁场中受到磁场力与哪些因素有关?教教师播放师播放“探究安培力探究安培力”swf”swf课件，学生分组做实验。课件，学生分组做实验。3 3、安培力的计算公式是什么、安培力的计算公式是什么?4 4、磁感应强度的定义是什么、磁感应强度的定义是什么?单位是什么？是矢量单位是什么？是矢量还是标量？物

2、理意义是什么？还是标量？物理意义是什么？5 5、磁感应强度跟磁场中的通电导线的长度、磁感应强度跟磁场中的通电导线的长度L L和电和电流的大小流的大小I I有什么关系？有什么关系？6 6、磁感应强度为零时，安培力、磁感应强度为零时，安培力F F一定为零吗？安培力一定为零吗？安培力F F为零时，磁感应强度也一定为零吗？为零时，磁感应强度也一定为零吗？7 7、怎么求导线所在位置那一点的磁感应强度大小？、怎么求导线所在位置那一点的磁感应强度大小？物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁感应强度的方向，简称磁场方向。一、磁感应强度(1)磁感应强度的方向：实验：探究影响通电导线受力的因素实验：探究

3、影响通电导线受力的因素1 1、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小、保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小结论：磁场和通电导线长度不变时，电流越大，导结论：磁场和通电导线长度不变时，电流越大，导线受力越大。线受力越大。2 2、保持磁场和电流不变，改变通电导线的长度。、保持磁场和电流不变，改变通电导线的长度。结论：磁场和电流不变时，导线越长受力越大。结论：磁场和电流不变时，导线越长受力越大。(2)磁感应强度的大小：精确的实验表明：通电导线和磁场垂直时,导线受力的大小和导线中的电流I I成正比，和导线的长度L L成正比，即和电流I和长度L L的乘积ILIL成正比。F=BILF=BIL

4、1、单位：特斯拉，简称特、单位：特斯拉，简称特1T=1 AmN3、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量磁感应强度的定义式磁感应强度的定义式:B=（电流和磁场方向垂直）（电流和磁场方向垂直）ILILF F2、B为矢量，大小表示磁场的强弱，方向即为磁场的方向。为矢量，大小表示磁场的强弱，方向即为磁场的方向。注意三个问题：注意三个问题：(1)(1)磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，跟磁场中是否存在通电导线，以及导线的长度跟磁场中是否存在通电导线，以及导线的长度L L和电流的大小和电流的大小I I无

5、关。无关。(3)(3)导线很短很短时，由导线很短很短时，由B=B=求得的数值即可求得的数值即可认为是导线所在位置那一点的磁感应强度大小认为是导线所在位置那一点的磁感应强度大小(2)(2)磁感应强度为零时，通电导线受到的磁场力磁感应强度为零时，通电导线受到的磁场力F F一定为零；通电导线受到的磁场力一定为零；通电导线受到的磁场力F F为零时，为零时，磁感应强度不一定为零。磁感应强度不一定为零。1 1、磁场中放一根与磁场方向垂直的通电、磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是导线，它的电流是2.5A2.5A，导线长，导线长1cm,1cm,它它受的磁场力为受的磁场力为510510-2-2 N

6、 N，则这个位置的，则这个位置的磁感应强度多大？磁感应强度多大？2 2、接上题，如果把导线中的电流增大到、接上题，如果把导线中的电流增大到5A5A，这一点的磁感应强度多大，这一点的磁感应强度多大?该通电导该通电导线受到的磁场力多大？线受到的磁场力多大？反馈练习：反馈练习：例题例题1：磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是电流是2.5A，导线长，导线长1cm,它受的磁场力为它受的磁场力为510-2 N，则，则这个位置的磁感应强度多大？这个位置的磁感应强度多大？解：解：B=510-22.50.01T=2T例题例题2：接上题，如果把导线中的电流增大

7、到接上题，如果把导线中的电流增大到5A，这一，这一点的磁感应强度多大点的磁感应强度多大?该通电导线受到的磁场力多大？该通电导线受到的磁场力多大？解：解：磁感应强度磁感应强度B是由磁场和空间位置决定的，和导是由磁场和空间位置决定的，和导线长度线长度L和电流和电流I I的大小无关，所以该点的磁感应强度的大小无关，所以该点的磁感应强度仍为仍为2T。F=BI IL=250.01N=0.1N学习任务2：磁感线磁感线阅读课本完成下列问题：阅读课本完成下列问题：磁感线的特点磁感线的特点1 1、磁感线是为了形象地描述磁场而、磁感线是为了形象地描述磁场而_的线，客观上是否存的线，客观上是否存在？在？_ _。2

8、2、磁感线在磁铁外部由、磁感线在磁铁外部由_极指向极指向_ _ 极，在磁铁内部由极，在磁铁内部由_极指向极指向_ _ 极，是极，是_曲线；曲线；3 3、磁感线上每一点的、磁感线上每一点的_方向跟这一点的磁感应强度方向一方向跟这一点的磁感应强度方向一致；致；4 4、磁感线越密的地方，磁感应强度越、磁感线越密的地方，磁感应强度越_ _，电场线越疏的地，电场线越疏的地方，磁感应强度越方，磁感应强度越_ _；5 5、磁感线、磁感线_相交；相交；6 6、磁场是一种、磁场是一种_物质，它的基本性质是物质，它的基本性质是_ _。在静电场中研究电场强度时，为了形象地在静电场中研究电场强度时，为了形象地了解和描

9、述电场中各点的电场强度的大小和方了解和描述电场中各点的电场强度的大小和方向，用画电场线的方法来描述电场。向，用画电场线的方法来描述电场。为了描述磁了描述磁场的的强度和方向，可不度和方向，可不可以也假象一些列曲可以也假象一些列曲线来形象描述来形象描述磁磁场的的强度和方向呢？度和方向呢？物理上确实可用这种方法来描述磁场物理上确实可用这种方法来描述磁场二、磁感线磁感线 把小磁针放在磁体磁场中的不同位置，小磁针把小磁针放在磁体磁场中的不同位置，小磁针把小磁针放在磁体磁场中的不同位置，小磁针把小磁针放在磁体磁场中的不同位置，小磁针静止时的指向一般不相同静止时的指向一般不相同静止时的指向一般不相同静止时的

10、指向一般不相同师生互动师生互动 小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向，小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向，小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向，小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向，设想一下，如果磁场中各处都连续摆满了小磁针，会是设想一下，如果磁场中各处都连续摆满了小磁针，会是设想一下，如果磁场中各处都连续摆满了小磁针，会是设想一下，如果磁场中各处都连续摆满了小磁针，会是什么现象？什么现象？什么现象？什么现象？磁感线 曲线上任一点的切曲线上任一点的切曲线上任一点的切曲线上任一点的切线方向，与这点上的磁线方向，与这点上的磁线方向，与这点上的磁线方向，与这点上的磁场方向一

11、致场方向一致场方向一致场方向一致磁感线磁感线磁感线磁感线实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状。实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状。利用同样的方法可以得到不同磁体的磁感线利用同样的方法可以得到不同磁体的磁感线利用同样的方法可以得到不同磁体的磁感线利用同样的方法可以得到不同磁体的磁感线分布图分布图分布图分布图磁感线磁感线：磁场中画出一系列有方向的曲线，且使：磁场中画出一系列有方向的曲线，且使曲线上每一点的切线方向与该点的磁感应强度的曲线上每一点的切线方向与该点的磁感应强度的方向一致。方向一致。磁感线条形条形磁体附近：磁体附近：磁感线表示为：磁感线表示为：磁感线两两同名同名磁极附近：磁极附近：磁感线表示为

12、：磁感线表示为：两两异名异名磁极附近：磁极附近：磁感线表示为：磁感线表示为：磁感线马蹄形磁铁磁感线马蹄形磁铁磁感线 人们规定，磁场的强弱可以用磁感线的人们规定，磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示：疏密程度来表示：磁感线越密的地方磁场越磁感线越密的地方磁场越强，磁感线越稀的地方磁场越弱强，磁感线越稀的地方磁场越弱磁感线右图中：右图中：右图中：右图中：B B点磁感应强度大于点磁感应强度大于点磁感应强度大于点磁感应强度大于A A点点点点c.c.磁感线的疏密可以反映磁场的磁感线的疏密可以反映磁场的强弱强弱 d.d.任何两条磁感线都任何两条磁感线都不相交不相交磁感线的磁感线的特点特点：a.a.为形象

13、地描述磁场而人为引入的为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线假想曲线b.b.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向方向e.e.磁感线是磁感线是封闭曲线封闭曲线学习任务3：了解几种常见的磁场，掌握安培定则了解几种常见的磁场，掌握安培定则1 1、条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布是怎样的？、条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布是怎样的？2 2、同名磁极和异名磁极的磁感线分布是怎样的？、同名磁极和异名磁极的磁感线分布是怎样的？3 3、直线电流的磁感线分布是怎样的？用什么方法可、直线电流的磁感线分布是怎样的？用什么方法可以判断？以判断？4 4、环形电流的磁感线分布是怎样的？用什么

14、方法、环形电流的磁感线分布是怎样的？用什么方法可以判断？可以判断？5 5、通电螺线管的磁感线分布是怎样的？用什么方、通电螺线管的磁感线分布是怎样的？用什么方法可以判断？法可以判断？6 6、匀强磁场的磁感线分布是怎样的？、匀强磁场的磁感线分布是怎样的？几种常见磁场磁感线分布几种常见磁场磁感线分布安培定则：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。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直线电流的磁场的磁感线I侧视图侧视图俯视图俯视图直线电流的磁场的

15、磁感线直线电流的磁场的磁感线由直到曲环形电流周围环形电流周围磁感线磁感线安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直安培定则：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磁感线的方向。的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。侧视图侧视图俯视图俯视图环形电流周围环形电流周围磁感线磁感线由少到多通电螺旋管周围通电螺旋管周围磁感线磁感线等效等效安培定则：安培定则：用右手握住螺旋管，用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。（大

16、拇部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）指指向螺旋管北极）1 1、磁场强弱、方向处处相同的磁场、磁场强弱、方向处处相同的磁场 2 2、匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相、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亥姆霍兹线圈亥姆霍兹线圈练习练习1 1：如图所示，当开关闭合时：如图所示，当开关闭合时：（1）判断通电螺线管的磁极；）判断通电螺线管的磁极；（2）指出每个小磁针的）指出每个小磁针的N、S极。极。甲甲乙乙丙丙丁丁反馈练习：反馈练习：练习练习2 2：根据图中所示，小磁针所指方向，根据图中所示，小磁针所指方向，

17、画出通电螺线管的绕线情况。画出通电螺线管的绕线情况。NN练习练习3 3：如图所示，甲乙两个通电螺线管并如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，排靠近放置，a、b和和c、d分别是接线端，电分别是接线端，电源的接线端为源的接线端为e、f，现将，现将a、e用导线连好。用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？连接？cdab甲甲乙乙ef练习练习1 1：如图所示，当开关闭合时：如图所示，当开关闭合时：（1）判断通电螺线管的磁极；）判断通电螺线管的磁极；（2）指出每个小磁针的）指出每个小磁针的N、S极。极。NS甲甲乙乙丙丙丁丁SNNNN练习练习2 2：

18、如图所示，根据小磁针所指方向及如图所示，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。电流方向，画出通电螺线管的绕线情况。NN练习练习3 3：如图所示，甲乙两个通电螺线管并如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，排靠近放置，a、b和和c、d分别是接线端，电分别是接线端，电源的接线端为源的接线端为e、f，现将，现将a、e用导线连好。用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？连接？cdab甲甲乙乙ef练习练习3 3：如图所示，甲乙两个通电螺线管并如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，排靠近放置，a、b和和c、d分别是接线端，电分别

19、是接线端，电源的接线端为源的接线端为e、f，现将，现将a、e用导线连好。用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？连接？cdab甲甲乙乙ef学习任务4：了解安培的分子电流假说了解安培的分子电流假说1 1、磁铁的磁场和电流的磁场本质有何区别？、磁铁的磁场和电流的磁场本质有何区别？2 2、简述安培的分子电流假说。、简述安培的分子电流假说。3 3、依据安培的分子电流假说，铁棒磁化前分子电流、依据安培的分子电流假说，铁棒磁化前分子电流取向与铁棒磁化后分子电流取向有何不同？取向与铁棒磁化后分子电流取向有何不同？4 4、磁铁被放在高温炉中炙烤一段时间后，

20、磁铁的、磁铁被放在高温炉中炙烤一段时间后，磁铁的磁性几乎消失了，请用安培的分子电流假说解释此磁性几乎消失了，请用安培的分子电流假说解释此现象。现象。安培分子电流假说安培分子电流假说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分子电流假说分子电流假说 任任何何物物质质的的分分子子中中都都存存在在环环形形电电流流分分子子电电流流，分分子子电电流流使使每每个个分分子子都都成为一个微小的磁体。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安培分子环流假说对安培分子环流假说对一些磁现象的

21、解释一些磁现象的解释一些磁现象的解释一些磁现象的解释：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三、磁现象的本质学习任务5：磁通量磁通量1 1、磁通量的定义是什么？表达式是什么？单位呢？、磁通量的定义是什么？表达式是什么？单位呢？2 2、如果面积为如果面积为S S的平面与磁场方向的平面与磁场方向不垂直不垂直时，则穿过时，则穿过该面积的磁通量还会不会是该面积的磁通量还会不会是BSBS呢？呢？3 3、当平面与磁场方向当平面与磁场方向平行平行时，磁通量为多少时，磁通量为多少？4 4、线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通、线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是多少？当线圈平面转过量

22、是多少？当线圈平面转过180180，此时的磁通量，此时的磁通量又是多少？又是多少？5 5、磁通量是矢量还是标量？如果有两个大小相等但、磁通量是矢量还是标量？如果有两个大小相等但方向相反的磁场同时穿过该平面。则平面位置的磁感方向相反的磁场同时穿过该平面。则平面位置的磁感应强度等于多少？磁通量等于多少？应强度等于多少？磁通量等于多少？在研究物体在磁场中的受作用情况时要在研究物体在磁场中的受作用情况时要考虑磁感线通过物体的数量，物理学中引入考虑磁感线通过物体的数量，物理学中引入一个新的物理量一个新的物理量。定义：定义：磁场中穿过磁场中穿过某一面积（某一面积（S）的磁感线的磁感线条数条数称穿过该面积的

23、磁通量。称穿过该面积的磁通量。四、磁通量 在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁的匀强磁场中，当磁场方向与某一面积场中，当磁场方向与某一面积S垂直垂直时，则穿过该面积的磁通量时，则穿过该面积的磁通量单位：单位：韦伯，简称韦，符号韦伯，简称韦，符号Wb问题：问题：如果面积为如果面积为S S的平面与磁场方向的平面与磁场方向不垂直不垂直时，则穿过该面积的磁通量还会不会是时，则穿过该面积的磁通量还会不会是BSBS呢？呢？从图示中可以看出：从图示中可以看出：从图示中可以看出：从图示中可以看出：当平当平当平当平面与磁场方向的夹角变化面与磁场方向的夹角变化面与磁场方向的夹角变化面与磁场方向的夹角变化时，穿过

24、平面的磁感线条时，穿过平面的磁感线条时，穿过平面的磁感线条时，穿过平面的磁感线条数也发生变化数也发生变化数也发生变化数也发生变化。穿过平面的磁感线条数穿过平面的磁感线条数穿过平面的磁感线条数穿过平面的磁感线条数与与与与平面在垂直磁场方向上的平面在垂直磁场方向上的平面在垂直磁场方向上的平面在垂直磁场方向上的投影面积投影面积投影面积投影面积穿过的磁感线条穿过的磁感线条穿过的磁感线条穿过的磁感线条数相等。数相等。数相等。数相等。B 为平面与为平面与垂直磁场垂直磁场方向的夹角方向的夹角,当平面与磁场当平面与磁场方向方向平行平行时。时。磁通量磁通量=?当平面转过当平面转过180180，此时的磁通量又是多

25、少？，此时的磁通量又是多少？可见，磁通量虽然是可见，磁通量虽然是可见，磁通量虽然是可见，磁通量虽然是标量标量标量标量，但还是有，但还是有，但还是有，但还是有正负正负正负正负。正负是用来表示穿过平面的方向。正负是用来表示穿过平面的方向。正负是用来表示穿过平面的方向。正负是用来表示穿过平面的方向。如果有两个大小相等但如果有两个大小相等但方向相反的磁场同时穿过方向相反的磁场同时穿过该平面。则平面位置的磁该平面。则平面位置的磁感应强度等于（感应强度等于（），磁），磁通量等于（通量等于（）。）。0 00 01 1、在、在B=0.10TB=0.10T的匀强磁场中，有一个面积的匀强磁场中，有一个面积S=10

26、0cmS=100cm2 2的线圈，线圈平面与磁感应线垂直，的线圈，线圈平面与磁感应线垂直，求穿过此线圈的磁通量，若此线圈转到与求穿过此线圈的磁通量，若此线圈转到与磁感线平行，穿过线圈的磁通量又是多大磁感线平行，穿过线圈的磁通量又是多大？2 2、在匀强磁场中，放置一个面积为、在匀强磁场中，放置一个面积为20cm20cm2 2，与磁场方向成与磁场方向成3030o o夹角的线圈，通过这个平夹角的线圈，通过这个平面的磁通量是面的磁通量是1010-5-5WbWb，求该磁场的磁感应强，求该磁场的磁感应强度是多大？度是多大？反馈练习：反馈练习：一、磁感应强度一、磁感应强度（1)1)大小大小B=F/IL B=

27、F/IL （条件：电流（条件：电流I I 和磁场方向垂直）和磁场方向垂直）（2 2）方向：小磁针静止时）方向：小磁针静止时N N极所指的方向极所指的方向为该处磁感应强度的为该处磁感应强度的方向方向（3 3）物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量）物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量二、磁感线二、磁感线（1)1)磁感线是为了形象地描述磁场而磁感线是为了形象地描述磁场而假想假想的线，客观上并的线，客观上并不不存在存在；（2 2）磁感线在磁铁外部由）磁感线在磁铁外部由N N极极指向指向S S极极，在磁铁内部由，在磁铁内部由S S极极指向指向N N 极极，是，是闭合闭合曲线；曲线

28、；（3 3）磁感线上每一点的）磁感线上每一点的切线方向切线方向跟这一点的磁感应强度方向跟这一点的磁感应强度方向一致；一致；（4 4）磁感线）磁感线越密越密的地方，磁感应强度的地方，磁感应强度越强越强 ，电场线，电场线越疏越疏的地的地方，磁感应强度方，磁感应强度越弱越弱 ；（5 5）磁感线）磁感线不相交不相交。三、磁现象的本质三、磁现象的本质(1)(1)安培的安培的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。分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。四、磁通量四、磁通量(2)(2)解释磁现象解释磁现象(1)(1)定义：磁场中穿过定义：磁场中穿过定义：磁场中穿过定义：磁场中穿过某一面积（某一面积（某一面积（某一面积（S S S S）的磁感线的磁感线的磁感线的磁感线条数条数条数条数称穿过该面称穿过该面称穿过该面称穿过该面积的磁通量。积的磁通量。积的磁通量。积的磁通量。(2)(2)定义式：定义式：定义式：定义式：=BS=BS(3)(3)单位：韦伯，简称为韦，符号是单位：韦伯，简称为韦，符号是单位：韦伯，简称为韦，符号是单位：韦伯，简称为韦，符号是WbWbWbWb。教材教材P139P139页练习题页练习题