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13.1 磁场 磁感线
1.磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。
磁性:具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
任何一个磁体都有两个磁极
磁体间的相互作用:
同名磁极相互排斥;
异名磁极相互吸引。
2.磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极。
能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫南极(或S极),指北的那个磁极叫北极(或N极)。
将几个小磁针放在条形磁体周围的不同地方。
(1)磁针所指的方向相同吗?
(2)小磁针所受磁力的方向相同吗?
(3)这样的现象反映了磁场有什么 性质?
2.物理学中把磁场对小磁针作用力的方向,
即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。
在磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上均匀地撒一些铁屑,轻敲玻璃,观察。
磁化后的铁屑就像一个个小磁针,在磁场的作用下,形象地显示出磁场的分布。
3.我们把小磁针在磁场中排列情况,用一根带箭头的曲线画出来,形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。
用磁感线描述磁场的方法叫模型法。
特点:
1.磁场是真实存在的,而磁感线是为了形象,直观地描述人为画出的,并不是真实存在的。
2.磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到南极,而在磁体内部则从磁体的南极指向北极。
3.磁感线是闭合的曲线,既不能相交,也不能中断,磁感 线越密集的地方表示该处的磁场越强,反之磁场越弱。
4.磁体周围的分布是立体的,不是平面的。
5.磁场方向,小磁针静止时北极所指的方向,小磁针北极所受磁场力的方向与磁场方向是一致的。
一、电和磁的联系
电现象和磁现象相似性
电现象 磁现象
自然界中存在____电荷
和____电荷
磁体上存在
_____极和____极
同种电荷相互_____
异种电荷相互_____
同名磁极相互_____
异名磁极相互_____
正
负
南
北
排斥
吸引
吸引
排斥
1731年,一英国商人发现雷击后的刀叉竟具有了磁性。
1751年,富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。
电现象和磁现象间的相似是偶然的吗?那些磁化现象又说明了什么呢?电现象和磁现象存在某种联系吗?
汉斯·奥斯特
1777-1851 丹麦
Yes!
No!
库仑
安培
托马斯·杨
1.磁场概念:磁场是存在于磁体或电流周围的一种客观存在的物质.
2.磁场的基本性质:对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用(这种性质叫做磁场具有力的性质).
磁场不仅存在于磁体周围,还存在于电流周围.
实验证明:磁体对电流有力的作用
导体棒由静止变为运动
实验二:磁体对电流的作用力
实验证明:电流对电流有力的作用
通电导体棒相互吸引(排斥)
实验三:电流对电流的作用力
磁场
电流
电流
产生
作用
磁场
电流
磁体
产生
作用
磁场
磁体
磁体
产生
作用
二、磁感线
1.磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上.
磁感线的特点:
(1)磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来的有方向的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线.
(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示磁场越弱.
(3)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向.
(4)磁感线是闭合曲线,不相交,不相切,也不中断.
(5)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线,在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极.
条形磁铁
蹄形磁铁
通电螺线管
通电螺线管: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线管内部磁感线的方向。
(大拇指指向螺线管北极)
三、安培定则:
横截面(左视)图
“×”表示磁场(或电流)方向垂直进入纸面;
“·”表示磁场(或电流)方向垂直离开(出)纸面;
通电螺线管磁场的磁感线分布:
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:
(立体)图
直线电流:
纵截面(平视)图
横截面(俯视)图
环形电流:
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。
三种常见的电流的磁感线
所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间通过磁场而发生的相互作用。在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流,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极。
安培分子电流假说:
磁铁和电流的磁场本质上都是由运动的电荷产生的。
安培分子电流假说对一些磁现象的解释:
地磁场
例::如图所示,表示蹄形磁铁周围的磁感线,磁场中有a、b两点,下列说法
正确的是( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,BaC.蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极,终止于蹄形磁铁的S极。
D.a处没有磁感线,所以磁感应强度为零。
B
(1)在没画磁感线的地方,并不表示没有磁场存在.
(2)若多个磁体或电流的磁场在空间某区域叠加,磁感线描述的是叠加后的合磁场的磁感线分布情况,不能认为该区域有多条磁感线相交.
磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不相等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不相等,BaC.a、b两处磁场方向一定相同
D.a处没有磁感线,所以磁感应强度为零
B