陜西省藍(lán)田縣高中物理 第三章 磁場(chǎng) 3.3 幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)課件2 新人教版選修3-1.ppt

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幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng),復(fù)習(xí)：,1、為描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，我們引入了什么物理量？,磁感應(yīng)強(qiáng)度B,2、電場(chǎng)線可以形象的描述電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向，那么我們?cè)鯓有蜗蟮孛枋龃鸥袘?yīng)強(qiáng)度的大小和方向呢？,將一個(gè)小磁針?lè)旁诖艌?chǎng)中某一點(diǎn),小磁針靜止時(shí),北極N所指的方向,就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.,【問(wèn)題】磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向如何判定呢?,一、磁感線,,(1)磁感線:是在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。,一、磁感線,如何形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?,【問(wèn)題】條形磁鐵,蹄形磁鐵磁場(chǎng)的磁感線分布情況是怎樣的?,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,1.條形磁鐵,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,1.條形磁鐵,1.條形磁鐵,,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,2.馬蹄形磁場(chǎng),(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,2.馬蹄形磁場(chǎng),,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,3.異名磁極同名磁極,,,,,【問(wèn)題】直線電流，環(huán)形電流，通電螺線管的磁場(chǎng)磁感線分布有什么特點(diǎn)？它們遵循什么定則呢？,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,4.通電直導(dǎo)線,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,4.通電直導(dǎo)線,,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,4.通電直導(dǎo)線,判斷方法：右手螺旋定則(安培定則),直線電流,直線電流的磁場(chǎng)的立體、頂視、底視、正視圖,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,5.環(huán)形導(dǎo)線,,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,5.環(huán)形導(dǎo)線,判斷方法：右手螺旋定則(安培定則),5.環(huán)形導(dǎo)線,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,6.通電螺線管,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6.通電螺線管周圍的磁場(chǎng),(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,6.通電螺線管,判斷方法：右手螺旋定則(安培定則),,等效,(2)常見(jiàn)的幾種磁感線,7.地球磁場(chǎng),假設(shè)地球的磁場(chǎng)是由于地球帶某種電荷而又繞地軸自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，你認(rèn)為地球帶有何種電荷？,答案：負(fù)電荷提示：地磁的北極在地理南極附近．,,,安培定則的運(yùn)用練習(xí),(3)磁感線的特點(diǎn),磁感線是假想的，不是真實(shí)的。磁感線是閉合曲線，外部由N到S，內(nèi)部由S到N。磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁感線不能相交或相切。磁感線上每一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向。任何時(shí)候小磁針N極的指向即為該處的磁場(chǎng)方向。,1：一個(gè)小磁針掛在大線圈內(nèi)部，磁針靜止時(shí)與線圈在同一平面內(nèi)．當(dāng)大線圈中通以圖示方向電流時(shí)，則[]A．小磁針的N極向紙面里轉(zhuǎn)．B．小磁針的N極向紙面外轉(zhuǎn)．C．小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng)．D．小磁針在紙面內(nèi)向右擺動(dòng)．,A,課堂鞏固,2：如圖所示通電螺線管的管口、外部中央、管內(nèi)中央的a、b、c三處放置三枚可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針時(shí)，畫出小磁針靜止時(shí)N極的指向。,課堂鞏固,3：兩根直導(dǎo)線通以如圖的電流，且將磁場(chǎng)分成了四個(gè)區(qū)域，則這四個(gè)區(qū)域中，磁場(chǎng)加強(qiáng)的是哪個(gè)區(qū)域？,,,,,Ⅱ,Ⅰ,Ⅳ,Ⅲ,Ⅰ、Ⅲ,課堂鞏固,4、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過(guò)小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是（）A.向右飛行的正離子束B(niǎo).向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)離子束D.向左飛行的負(fù)離子束,BC,課堂鞏固,5、如圖所示，在三維直角坐標(biāo)系中，若一束電子沿y軸正向運(yùn)動(dòng)，則由此產(chǎn)生的在z軸上A點(diǎn)和x軸上B點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是（）A.A點(diǎn)磁場(chǎng)沿x軸正方向，B點(diǎn)磁場(chǎng)沿z軸負(fù)方向B.A點(diǎn)磁場(chǎng)沿x軸負(fù)方向，B點(diǎn)磁場(chǎng)沿z軸正方向C.A點(diǎn)磁場(chǎng)沿z軸正方向，B點(diǎn)磁場(chǎng)沿x軸負(fù)方向D.A點(diǎn)磁場(chǎng)沿x軸正方向，B點(diǎn)磁場(chǎng)沿z軸正方向,A,課堂鞏固,6、如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁棒，其中條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A.若將a接電源正極，b接負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將減小B.若將a接電源正極，b接負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將增大C.若將b接電源正極，a接負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將增大D.若將b接電源正極，a接負(fù)極，彈簧秤的示數(shù)將減小,AC,課堂鞏固,二、安培分子電流假說(shuō),1.分子電流假說(shuō)任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個(gè)分子都成為一個(gè)微小的磁體。分子電流實(shí)際上是由核外電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的,2.安培分子環(huán)流假說(shuō)對(duì)一些磁現(xiàn)象的解釋：,未被磁化的鐵棒,磁化后的鐵棒,3.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的,課堂訓(xùn)練,1、關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁B.不管是磁體的磁場(chǎng)還是電流的磁場(chǎng)都起源于電荷的運(yùn)動(dòng)C.永久磁鐵的磁性不是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的D.根據(jù)安培假說(shuō)可知，磁體內(nèi)分子電流總是存在的，因此，任何磁體都不會(huì)失去磁性,B,三、勻強(qiáng)磁場(chǎng)1、磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)2、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線：是一組相互平行、方向相同、疏密均勻的直線,四、磁通量：1、定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通。用字母Φ表示磁通量。2、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，公式為Φ=BS⊥（S⊥表示某一面積在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積）．,,3、單位：在SI制中是韋伯，簡(jiǎn)稱韋，符號(hào)Wb1Wb=1Tm24、磁通量是有正負(fù)的，若在某個(gè)面積有方向相反的磁場(chǎng)通過(guò)，求磁通量，應(yīng)考慮相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即應(yīng)求該面積各磁通量的代數(shù)和．5、磁通密度：B=φ/S表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積的磁通量。1T=1Wb/m2=1N/Am,,磁通量變化Δφ＝φ2－φ1是某兩個(gè)時(shí)刻穿過(guò)某個(gè)平面S的磁通量之差，即Δφ取決于末狀態(tài)的磁通量φ2與初狀態(tài)磁通量φ1的代數(shù)差。磁通量的變化一般有三種形式1、B不變，有效面積S變化2、B變化，S不變3、B和S同時(shí)變化,6、磁通量的變化,課堂訓(xùn)練,1、面積S＝0.5m2的閉合金屬圓線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)與環(huán)面垂直時(shí)，穿過(guò)環(huán)面的磁通量是________；當(dāng)金屬圓環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)90，環(huán)面與磁場(chǎng)平行時(shí)，穿過(guò)環(huán)面的磁通量是_______,0.2Wb,0,2、如圖所示,框架面積為S,框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直,則穿過(guò)平面的磁通量為_(kāi)____,若使框架繞OO’轉(zhuǎn)過(guò)600角則穿過(guò)線框平面的磁通量為_(kāi)_____,若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)900角,則穿過(guò)線框平面的磁通量為_(kāi)____,若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)1800角,則穿過(guò)線框平面的磁通量變化為_(kāi)____,課堂訓(xùn)練,3、有一個(gè)垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T，磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為10cm，現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放入a，b兩個(gè)圓形線圈，圓心均在O處，a線圈半徑為10cm，b線圈半徑為15cm，都為1匝，問(wèn)1、在B減為0.4T的過(guò)程中，a和b磁通量改變了多少？2、B的大小不變，方向繞直徑轉(zhuǎn)過(guò)30o過(guò)程中，a線圈中磁通量改變了多少？3、保持B不變，線圈a繞直徑轉(zhuǎn)過(guò)180o過(guò)程中,a線圈中磁通量改變了多少？,課堂訓(xùn)練,課堂訓(xùn)練,4、如圖所示，套在條形磁鐵外的三個(gè)線圈，其面積S1＞S2=S3，且“3”線圈在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為φ1、φ2、φ3則它們的大小關(guān)系是（）A、φ1>φ2>φ3B、φ1>φ2=φ3c、φ1<φ2<φ3D、φ1<φ2=φ3,C,課堂訓(xùn)練,5、某地地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量是3.0l0-5T，豎直分量是4.010-5T，則地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)________，方向?yàn)開(kāi)_________________，在水平面上，面積為5m2的范圍內(nèi)，地磁場(chǎng)的磁通量為_(kāi)___________Wb。,5.0l0-5T,與豎直方向成37斜向下（或斜向上）,2.010-4,