磁场磁感应强几种常见磁场实用教案

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1、磁极间的相互作用磁极间的相互作用: :同名同名(tngmng)(tngmng)磁磁极相斥，异名磁极相吸。极相斥，异名磁极相吸。【问题】【问题】 磁体磁体(ct)之间是通过什么发生相互作用的呢？之间是通过什么发生相互作用的呢？第1页/共41页第一页，共42页。1. 1.磁场：磁体周围空间存在的一种磁场：磁体周围空间存在的一种(y (y zhn)zhn)特殊物质。特殊物质。磁场磁场(cchng)【问题】是否只有【问题】是否只有(zhyu)(zhyu)磁铁周围才存磁铁周围才存在磁场在磁场? ? 磁体磁体磁体磁体磁场磁场第2页/共41页第二页，共42页。奥斯特实验奥斯特实验(shyn)动画动画第3页/

2、共41页第三页，共42页。1. 1.磁铁：磁铁： 磁体周围磁体周围(zhuwi)(zhuwi)空间存在的一种特殊物空间存在的一种特殊物质。质。 2.2.电流的磁效应：电流的磁效应： 电流能在周围电流能在周围(zhuwi)(zhuwi)空间产生磁空间产生磁场场. . 磁铁不是磁场的唯一来源磁铁不是磁场的唯一来源. .1.磁场磁场(cchng)的来源的来源磁体磁体磁体磁体磁场磁场第4页/共41页第四页，共42页。结论结论(jiln)： 磁体对通电导体有磁体对通电导体有力力(yul)的作用。的作用。问题问题(wnt)： 磁体和通电导体磁体和通电导体之间的相互作用力是之间的相互作用力是通过什么发生的呢

3、？通过什么发生的呢？3 3、磁场与电流之间的相互作用、磁场与电流之间的相互作用第5页/共41页第五页，共42页。磁体磁体(ct)电流电流(dinli)磁场磁场(cchng)第6页/共41页第六页，共42页。第7页/共41页第七页，共42页。三、磁场的基本三、磁场的基本(jbn)性质：性质： 磁场对放入其中磁场对放入其中(qzhng)的磁体或通电的磁体或通电导体会产生磁力作用。导体会产生磁力作用。 （磁体之间、磁体与通电导体之间、通电（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导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）场发生的）第8页/共41页第八页，共42页

4、。四、地磁场四、地磁场1 1、地球是一个、地球是一个(y (y )巨大的磁体巨大的磁体2 2、地球周围、地球周围(zhuwi)(zhuwi)空间存空间存在的磁场叫地磁场在的磁场叫地磁场3 3、地磁场的北极在地、地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附的南极在地理的北极附近，但两者并不完全重近，但两者并不完全重合合(chngh)(chngh)，它们之，它们之间的夹角称为磁偏角。间的夹角称为磁偏角。第9页/共41页第九页，共42页。第三章第三章 第第2 2节节电流电流(dinli)(dinli)激发磁场激发磁场磁场磁场(cchng)(cchng)对电流有作用力对

5、电流有作用力第10页/共41页第十页，共42页。第11页/共41页第十一页，共42页。3.3.磁感线的特点磁感线的特点(tdin)(tdin)磁感线是假想的，不是真实的磁感线是假想的，不是真实的. . 磁感线上每一点的切线磁感线上每一点的切线(qixin)(qixin)方向即为该点的磁场方向方向即为该点的磁场方向. . 磁感线是闭合曲线磁感线是闭合曲线. . 磁感线的疏密程度表示磁场的强弱磁感线的疏密程度表示磁场的强弱. . 磁感线不能相交或相切磁感线不能相交或相切. .第12页/共41页第十二页，共42页。如何描述如何描述(mio sh)(mio sh)和计算磁场？和计算磁场？+Q试探(sh

6、tn)电荷+q场源电荷场源电荷(dinh)(dinh)第13页/共41页第十三页，共42页。由磁体由磁体(ct)(ct)或电流或电流产生产生由场源电荷由场源电荷(dinh)(dinh)产生产生来源来源(li(liyuyun)n)：大小：大小：方向：方向：E=F/qE=F/q与电场本身有关与电场本身有关电场线（切线）方向电场线（切线）方向正电荷受力方向正电荷受力方向一一、类比电场，深层次认识磁场！类比电场，深层次认识磁场！磁感线（切线）方向磁感线（切线）方向小磁针小磁针N N极的受力方向极的受力方向大小？大小？与什么因素有关？与什么因素有关？电场电场磁场磁场人为规定与磁场本身有关与磁场本身有关第

7、14页/共41页第十四页，共42页。 思考思考(sko)(sko)：电场中可以通过试探电荷来：电场中可以通过试探电荷来的电场力来研究电场大小，能否同样从小磁针的电场力来研究电场大小，能否同样从小磁针受力的情况来研究磁场大小？受力的情况来研究磁场大小？不能不能. .因为正负电荷单独可以存在因为正负电荷单独可以存在(cnzi)(cnzi)，容易分析单个点电荷的受力；容易分析单个点电荷的受力；二、磁感应强度二、磁感应强度(qingd)(qingd)的大小的大小通过小磁针不方便分析力，转向于分析电流在磁场中的力。但是但是磁体的磁体的N N、S S极不能单独存在极不能单独存在. .小磁针静小磁针静止时是

8、所受的止时是所受的合力为零合力为零, ,因而不能用测量因而不能用测量N N极受力极受力的大小来确定磁感应强度的大小的大小来确定磁感应强度的大小第15页/共41页第十五页，共42页。研究磁体对通电研究磁体对通电(tng din)(tng din)导线力的导线力的作用作用实验实验(shyn)(shyn)方法方法: : 保持导线通电部分的长度保持导线通电部分的长度(chngd)(chngd)不变，不变， 改变电流的大小改变电流的大小. . 保持电流不变，保持电流不变， 改变导线通电部分的长度改变导线通电部分的长度. . 注意磁场、电流，磁注意磁场、电流，磁场力三者的方向场力三者的方向实验方案：实验方

9、案：二、磁感应强度的大小二、磁感应强度的大小控制变量法控制变量法进行如下操作，测得通电导线的进行如下操作，测得通电导线的力变化情况力变化情况第16页/共41页第十六页，共42页。 通电导线与磁场方向(fngxing)垂直时，受力的大小既与导线的长度 L 成正比，又与导线中的电流 I 成正比，即与 I 和 L 的乘积 I L 成正比。精确的实验(shyn)研究表明：F= F= B B IL IL或 BFIL二、磁感应强度的大小二、磁感应强度的大小第17页/共41页第十七页，共42页。对公式对公式(gngsh)B(gngsh)BF FILIL的几点说明：的几点说明： 比值定义法，计算式，非决定(j

10、udng)式 磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，由产生磁场的磁体决定(judng)，和小磁针、电流的存在与否无关。二、磁感应强度二、磁感应强度(qingd)(qingd)的大小的大小第18页/共41页第十八页，共42页。FBILBI11NTA m5 5、磁感应强度的大小、磁感应强度的大小第19页/共41页第十九页，共42页。1 1、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（ ） A A通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B B通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大

11、 C C放在匀强磁场中各处放在匀强磁场中各处( ch)( ch)的通电导线，受力大的通电导线，受力大小和方向处处相同小和方向处处相同 D D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线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受力的大小和方向无关第20页/共41页第二十页，共42页。（1 1）条形(tio xn)(tio xn)磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布：6.6.几种常见磁场几种常见磁场(cchng)(cchng)的磁感线的磁感线分布分布第21页/共41页第二十一页，共42页。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向一致用右手握住导线

12、，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致(yzh)(yzh)，弯曲，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向. .（2 2）直线电流）直线电流(dinli)(dinli)的磁场的磁感线的磁场的磁感线第22页/共41页第二十二页，共42页。I I侧视图侧视图俯视图直线直线(zhxin)(zhxin)电流产生的磁场的磁感线电流产生的磁场的磁感线从箭尾看从箭尾看从箭头看从箭头看第23页/共41页第二十三页，共42页。（3 3）环形）环形(hun xn)(hun xn)电流周围磁感线电流周围磁感线安培定则安培定则(dn z)(dn z)： 让右手弯曲的四指和环形电

13、流的方向一致，伸直的大拇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指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向. .第24页/共41页第二十四页，共42页。截面图截面图环形环形(hun xn)电流周围磁感线电流周围磁感线第25页/共41页第二十五页，共42页。 通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加. .所以环形电流的安培定则也可以用来判定(pndng)(pndng)通电螺线管的磁场, ,这时, ,大拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向. .（4 4）通电）通电(tng din)(tng din)螺线管周围磁感线螺线管周围磁感线第26页/共41页

14、第二十六页，共42页。等效等效(dn xio)第27页/共41页第二十七页，共42页。7、安培、安培(npi)分子电流分子电流假说假说分子电流假说分子电流假说 在原子、分子等物质微粒的内部，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形存在着一种环形(hun xn)(hun xn)电流电流分分子电流，分子电流使每个物质微粒都成子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极极. .第28页/共41页第二十八页，共42页。第29页/共41页第二十九页，共42页。磁体磁体磁体磁体磁场电流电流电流电流磁现象磁现象(xinxing)(xinxing

15、)的电本质：的电本质： 一切磁场都是由运动电荷一切磁场都是由运动电荷(dinh)(dinh)产生的；一切磁现象都是运动电荷产生的；一切磁现象都是运动电荷(dinh)(dinh)周围磁场间的相互作用周围磁场间的相互作用. .运动电荷运动电荷磁场运动电荷运动电荷第30页/共41页第三十页，共42页。 1. 1.磁感应强度的大小、方向处处相同磁感应强度的大小、方向处处相同(xin tn)(xin tn)的磁场的磁场. . 2. 2.匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同(xin tn)(xin tn)、疏密均匀的直线疏密均匀的直线. .三、匀强磁场三、匀

16、强磁场第31页/共41页第三十一页，共42页。 1. 1.磁感应强度的大小磁感应强度的大小(dxio)(dxio)、方向处处相同的磁场、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、方向相同、匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线疏密均匀的直线. .三、匀强磁场三、匀强磁场第32页/共41页第三十二页，共42页。8、磁通量、磁通量（1 1）. .定义：在磁感应强度为定义：在磁感应强度为B B的匀强磁场中，的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S S，我，我们把们把B B与与S S的乘积叫做的乘积叫做(jio

17、zu)(jiozu)穿过这个面积穿过这个面积的磁通量，简称磁通的磁通量，简称磁通. .用字母用字母表示磁通量表示磁通量. .（2 2）. .在匀强磁场中，公式为在匀强磁场中，公式为 =BS =BS（ 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向上的投影面）向上的投影面）第33页/共41页第三十三页，共42页。（3 3）. .物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数. . （4 4）. .单位：在单位：在SISI制中是韦伯，简称韦，符号制中是韦伯，简称韦，符号WbWb，1Wb=1Tm21Wb=1Tm2（5 5）. .磁通量是有正负的，若

18、在某个面积上有方向相反磁通量是有正负的，若在某个面积上有方向相反(xingfn)(xingfn)的磁场通过，求磁通的磁场通过，求磁通量时，应考虑相反量时，应考虑相反(xingfn)(xingfn)方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的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代数和. .（6 6）. .磁通密度：磁通密度：B=/SB=/S表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量. . 1T=1Wb/m2=1N/(Am) 1T=1Wb/m2=1N/(Am)第34页/共41页第三十四页，共42页。（7 7）. .磁通量的变化(binhu

19、)(binhu)注意注意(zh y):(zh y):不能用不能用(B)(S)(B)(S)计算计算磁通量的变化一般有三种(sn zhn)(sn zhn)形式： (1)B(1)B不变，S S变化； (2)B(2)B变化，S S不变； (3)B(3)B和S S同时变化. .2 21 1即即取决于末状态的磁通量取决于末状态的磁通量2 2与初状态的磁通量与初状态的磁通量1 1的代数差的代数差. .第35页/共41页第三十五页，共42页。1.1.磁感线磁感线. .2.2.几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管）及几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管

20、）及所形成的磁感线分布的情况所形成的磁感线分布的情况. .3.3.用安培定则判断用安培定则判断(pndun)(pndun)直线电流、环形电流和通电螺线管产生的磁场方向直线电流、环形电流和通电螺线管产生的磁场方向. .4.4.安培分子电流假说、磁化和去磁安培分子电流假说、磁化和去磁. .5.5.匀强磁场的概念匀强磁场的概念. .6.6.磁通量、磁通量的变化、磁通密度等概念及有关计算磁通量、磁通量的变化、磁通密度等概念及有关计算. .第36页/共41页第三十六页，共42页。1.1.磁感线磁感线. .2.2.几种常见的磁场（条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管）及所形几种常见的磁场（条

21、形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管）及所形成的磁感线分布的情况成的磁感线分布的情况. .3.3.用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管产生用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管产生(chnshng)(chnshng)的磁场方向的磁场方向. .4.4.安培分子电流假说、磁化和去磁安培分子电流假说、磁化和去磁. .5.5.匀强磁场的概念匀强磁场的概念. .6.6.磁通量、磁通量的变化、磁通密度等概念及有关计算磁通量、磁通量的变化、磁通密度等概念及有关计算. .第37页/共41页第三十七页，共42页。2 2、一根导线长、一根导线长0.2m0.2m，通过，通过3A3A的电流的

22、电流(dinli)(dinli)，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6 610-2N10-2N，则该处的磁感应强度则该处的磁感应强度B B的大小是的大小是_；如果该；如果该导线的长度和电流导线的长度和电流(dinli)(dinli)都减小一半，则该都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是处的磁感应强度的大小是_。 第38页/共41页第三十八页，共42页。3.3.有一小段通电导线有一小段通电导线, ,长为长为1cm,1cm,电流为电流为5A,5A,把它置于磁场中某点把它置于磁场中某点, ,受到的磁场力为受到的磁场力为0.1N,0.1N,则该点的磁感应强度则该点的磁感应

23、强度B B的大小的大小(dxio)( )(dxio)( ) A.B =2T A.B =2T B.B 2T B.B 2T C.B 2T C.B 2T D. D.以上情况都有可能以上情况都有可能C C第39页/共41页第三十九页，共42页。4 4、下列说法中错误的是（、下列说法中错误的是（ ）A A磁场中某处的磁感应强度大小磁场中某处的磁感应强度大小(dxio)(dxio)，就是，就是通以电流通以电流I I、长为、长为L L的一小段导线放在该处时所受的一小段导线放在该处时所受磁场力磁场力F F与与I I、L L的乘积的比值的乘积的比值B B一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则一小段通电导线放在

24、某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场该处一定没有磁场C C一小段通电导线放在磁场中一小段通电导线放在磁场中A A处时受磁场力比处时受磁场力比放在放在B B处大，则处大，则A A处磁感应强度比处磁感应强度比B B处的磁感应强度处的磁感应强度大大D D因为因为B =F/ILB =F/IL，所以某处磁感应强度的大小，所以某处磁感应强度的大小(dxio)(dxio)与放在该处的通电小段导线与放在该处的通电小段导线ILIL乘积成反乘积成反比比第40页/共41页第四十页，共42页。感谢您的观看(gunkn)！第41页/共41页第四十一页，共42页。NoImage内容(nirng)总结磁极间的相互作用:同名磁极相斥，异名磁极相吸。磁极间的相互作用:同名磁极相斥，异名磁极相吸。磁体和通电导体之间的相互作用力是通过什么发生的呢。通过小磁针不方便分析力，转向于分析电流在磁场中的力。B通电导线(doxin)在磁感应强度大的地方受力一定大。1T=1Wb/m2=1N/(Am)。21。B.B 2T。B一小段通电导线(doxin)放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场。第40页/共41页。感谢您的观看第四十二页，共42页。