13.1磁场 磁感线 教学课件 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册(共16张PPT)

(共16张PPT)
学 习 目 标
1.通过对物理学史的了解，理解电和磁之间的联系。
2.通过实验认识磁场，知道通电导线周围存在着磁场。
3.认识磁感性，理解磁场的分布与描述。
4.理解并会应用安培定则（右手螺旋定则）确定电流和磁场方向。
第十三章 电磁感应与电磁波初步
第一节 磁场 磁感线
【重点】磁场的概念、电流的磁效应及电流周围的磁场分布
【难点】1.磁感线的定义以及如何用磁感线来描述磁场。
2.应用安培定则利用电流方向判断磁场方向；利用磁场方向判断电流方向。
基础知识整合
一、电和磁的联系
1.磁性：物体具有的吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。
2.磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁体上磁性最强的区域叫作磁极。
（1）磁体有两个磁极，一个叫N极，另一个叫S极。
（2）同名磁极相互排斥 ，异名磁极相互吸引。
3.电流的磁效应—奥斯特实验：
（1）导线沿南北方向放置在小磁针的上方。
（2）意义：说明通电导体周围存在着磁场，发现了电流的磁效应，首先揭示了电与磁之间是有联系的。
二、磁场
1.磁场：存在于磁体周围或通电导体周围的一种客观存在的特殊物质。磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间、通电导线与通电导线之间的相互作用都是通过磁场发生的。
2.基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用（如图所示，磁场会对通电导体棒产生力的作用，使悬绳发生偏转）。
3.磁场的产生：
（1）磁体周围有磁场。
（2）通电导体周围有磁场。
三、磁感线
1.在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场的方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
2.在磁体两极附近，磁场较强，磁感线较密 。
3.磁感线是为了形象地描述磁场而认为引入的一系列有方向的曲线，磁感线在现实中并不存在。
4.磁感线的特点：
（1）在磁体外部，磁感线从磁体的N出发，进入磁体的S极；在磁体内部，磁感线由磁体的S极回到N极。
（2）磁场方向与过该点的磁感线的切线方向一致。磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。
（3）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强。
四、安培定则
1.直线电流的磁场：直线电流的磁场方向可以用安培定则来表示：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。这个规律也叫作右手螺旋定则。
2.通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让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通电螺线管轴线上 磁场的方向。
重难点探究
一、对磁场性质的理解
物质性 磁场不是由分子原子组成的，但它却是一种客观存在的物质
力属性 对放入其中的磁体或电流产生力的作用
特殊性 磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，他以一种特殊的场的形式存在
作用形式 磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间通过磁场发生作用
方向性 放入磁场中的小磁针静止是N极所指的方向就是该点磁场的方向
二、几种常见的磁场
1、永磁体磁场
条形磁体 蹄形磁体 异名磁极 同名磁极
2、电流的磁场
（1）直线电流的磁场
立体图 横截面图 纵截面图
（2）通电螺线管的磁场
立体图 横截面图 纵截面图
（3）环形电流的磁场
立体图 横截面图 纵截面图
课 堂 检 测
1.下列关于磁场的说法中正确的是( )
A.只有磁铁周围才存在磁场
B.磁场是假想的，不是客观存在的
C.磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生
D.磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间均是通过磁场发生相互作用的
1.答案：D
解析：磁铁周围存在磁场，通电电流周围也存在磁场，故A错误；磁场是客观存在的，磁感线是假想的，故B错误；磁场随时存在于磁体与通电电流周围，故C错误；磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的，故D正确。
2.下列所说的情况中，不可能的是( )
A.一环形电流产生的磁场，环内的磁感线与环外的磁感线数目相等
B.电流产生的磁场比磁极产生的磁场强
C.磁感线在空间某处中断
D.某两处的磁感线疏密一样
2.答案：C
解析：由于磁感线是闭合的，所以环形电流的环内与环外的磁感线数目应该是相等的；电流产生的磁场和磁极产生的磁场强弱没有必然联系，电流产生的磁场有可能比磁极产生的磁场强；磁感线是闭合的，它不可能在空间某处中断；某两处的磁感线疏密程度相同说明磁感应强度大小相等，这也是有可能的。故选C。
3.磁场中某区域的磁感线如图所示，则( )
A.两处的磁感应强度的大小不等，＞
B.两处的磁感应强度的大小不等，
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
3.答案：A
解析：由磁感线的疏密可知
，故A正确，B错误；通电导线所受磁场力与通电导线的放置方向有关，通电导线放在a处与放在b处受力大小无法确定，故CD错误。
4.如图所示，A、B是一条磁感线上的两点，下列关于这两点磁场强弱的判断正确的是( )
A. A点磁场比B点磁场强 B. B点磁场比A点磁场强
C. 因为磁感线为直线，A、B两点磁场一样强
D.条件不足，无法判断
4.答案：D
解析：磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线分布越密的地方，磁场越强，磁感线分布越疏的地方，磁场越弱，根据一条磁感线无法看出疏密，因此无法判断磁场的强弱，选项D正确。
5.下列对磁感线的描述正确的是( )
A.由于可以用铁屑模拟磁场中的磁感线，因此磁感线是真实存在的
B.两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
C.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向
D.磁感线分布越密的地方，同一通电直导线所受的磁场力也越大
5.答案：C
解析：磁感线是为形象描述磁场的磁感应强度分布而画出的一簇曲线，不是真实存在的，而铁屑的分布曲线只能证明用磁感线描述磁场的方法是正确的，铁屑的分布曲线不是磁感线，A错误；两条磁感线相交就说明在两线相交处有两个切线方向，即有两个磁感应强度方向，这是不可能的，磁场中某点的磁感应强度是唯一确定的，磁感应强度的方向也只有一个，因此两条磁感线不能相交，B错误；磁感应强度的方向就是磁场的方向，即磁感线的切线方向就是磁场方向，C正确；磁感线越密，表示该处磁场越强，但通电直导线受到的磁场力大小还与通电直导线放置方向有关，故通电直导线受到的磁场力不一定大，D错误。
6.一小磁针放置在某磁场（未标出方向）中，静止时的指向如图所示，下列分析正确的是( )
A.N极指向该点磁场方向 B.S极指向该点磁场方向
C.该磁场是匀强磁场 D.a点的磁场方向水平向右
6.答案：A
解析：小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，也为磁感线上某点的切线方向，故A正确，B、D错误；匀强磁场中的磁感线为等间距的平行线，故C错误。