6.1 磁现象与磁场 课件(共41张PPT)

(共41张PPT)
第六章 电磁现象与电磁波
粤教版 必修三
第一节 磁现象与磁场
古代成就：
我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。
《吕氏春秋·精通篇》——“慈石召铁，或引之也”
2.东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”,被公认为最早的磁性指南工具。
3.指南针是我国古代四大发明之一。北宋沈括《梦溪笔谈》中记述了指南针的制作方法——方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也（磁偏角）
一、磁现象
一、磁现象
现代应用
你是否感受到，凡是用到电的地方，几乎都有磁现象相伴随？那电和磁之间是否存在联系呢？
人们很早就发现电和磁有很多相似的特征：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
提出问题
01
自然界中同样存在着两种电荷
自然界中的磁体总存在着两个磁极
种类：
相互作用：
这种相似性是否意味着电和磁之间有某种联系呢？
磁体与磁体之间的相互作用
以磁场为媒介
二、磁场
二、磁场
问题1：只有磁体才能产生磁场吗？
奥斯特的发现：
1820年4月，在一次讲课中，他偶然的把一根导线放在一个指南针的上方，通电时，磁针转动了。
奥斯特实验说明：电流对磁体会产生力的作用，电流具有磁效应。
——首次发现了电和磁的联系
电流周围存在着它产生的磁场
电流对磁体有力的作用
磁体对电流有力的作用
奥斯特实验
安培的研究
二、磁场
思考：既然电流有磁效应，那么电流和电流之间是否也存在着相互作用力呢？
电流与电流之间的作用力
02
磁体能产生磁场，磁场对磁体有力的作用
电流能产生磁场，那么磁场对电流也应该有力的作用
问题2：通电导体与通电导体是否也有力的作用？
安培的研究
实验演示
03
通电导线电流方向相反时，两导线相互排斥
实验演示
03
通电导线电流方向相同时，两导线相互吸引
同方向电流相互吸引
反方向电流相互排斥
电流与电流之间的作用力
磁体与磁体、通电导线与磁体、任意两条通电导线之间都有力的作用，这些作用力的产生都不需要直接接触。
F′
F
总结与思考
04
那么，这些相互作用是怎样发生的
电荷
电荷
电场
类 比
磁体
电流
电流
磁体
磁场
产生
作用
问题3：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的磁相互作用是怎样发生的？
二、磁场
1.磁场：磁体或电流周围周围空间存在的一种特殊物质。
2.基本性质：对放入其中的磁体或电流会产生力的作用。
3.磁场的方向：小磁针静止时N 极的指向。
磁场
我们如何形象的描述磁场呢？
实验探究
01
正像在电场中我们用电场线形象地描述电场一样，在磁场中，我们用磁感线来描述磁场。
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感应强度方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
磁感线
02
条形磁铁磁感线
蹄形磁铁磁感线
磁感线
02
大本练习册P120
1.磁感线是假想的曲线；
2.磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极；
4.磁感线的疏密表示磁场的强弱；
3.磁感线不相交、不相切；
5.磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。
磁感线特点
03
磁感线 电场线
相 似 点 引入目的
切线方向
疏密
相交
不同点
形象描述场而人为假象的曲线，实际不存在
闭合曲线
不闭合，起始于正电荷或无限远，终止于负电荷或无限远
场的方向
场的强弱
不能相交
对比学习
（多选）下列关于电场线和磁感线的说法，正确的是
A．电场线和磁感线都是假想的曲线
B．电场线和磁感线都是闭合的曲线
C．电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱
D．电场线上某点的切线方向表示电场方向，磁感线上某点的切线方向表示磁场方向
【参考答案】ACD
课堂练习
想一想
04
磁体和电流都能产生磁场，电流产生磁场是什么样的呢？
三、电流的磁场
直线电流的磁感线是一圈圈的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。实验表明，改变电流的方向，各点的磁场方向都变成相反的方向。
直线电流的磁场
01
安培定则：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。（也叫右手螺旋定则）
安培
安培定则
02
×
×
×
×
×
×
×
×
×
常见的图示
磁感线垂直纸面向外
磁感线垂直纸面向里
电流垂直纸面向里
电流垂直纸面向外
直线电流的磁感线
03
通电直导线的磁感线：右手握导线，拇指电流，四指磁绕。
表示磁感线垂直纸面向里
表示磁感线垂直纸面向外
表示电流垂直纸面向里
表示电流垂直纸面向外
俯视图
纵截面图
I
【安培定则】
环形电流的磁感线实验模拟
环形电流的磁感线动画模拟
环形电流的磁感线
4、
安培定则二（也叫右手螺旋定则）：让右手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环形导线轴线上磁场的方向。
纵截面图
立体图
横截面图
安培定则二
环形电流
通电螺线管的磁感线实验模拟
通电螺线管的磁感线动画模拟
通电螺线管的磁感线
05
安培定则二（也叫右手螺旋定则）：让右手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环形导线轴线上磁场的方向。
立体图
横截面图
纵截面图
安培定则二
通电螺线管
当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是(　　)
C
课堂练习
四、安培分子电流假说
1.分子电流假说：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。
2.安培分子电流假说对一些磁现象的解释：
未被磁化的铁棒
磁化后的铁棒
B
安培分子电流假说
01
3.安培分子电流假说意义
(1)成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象；
(2)安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系；
(3)磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.
说明：安培提出分子电流假说时，人们还不知道物质的微观结构、电子绕原子核高速旋转的说法，所以称为假说。如今，“假说”已成为真理。
安培分子电流假说意义
02
如图所示，系在细线下端的回形针被磁铁吸引，现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了。对回形针失去磁性所作的解释正确的是（　　）
A．回形针加热后，内部的磁分子电流消失了
B．回形针加热后，内部的磁分子电流反向了
C．回形针加热后，内部的磁分子电流排列整齐了
D．回形针加热后，内部的磁分子电流排列无序了
【参考答案】D
课堂练习
五、地磁场
1.概念：地球由于本身具有＿＿而在周围
形成的磁场叫作地磁场。
2.极性：地磁的北极在地理的＿＿附近，
地磁的南极在地理的＿＿附近。
3.磁偏角：地磁与地理两极并不＿＿＿＿，
它们之间的夹角称为磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地方是＿＿的。
磁性
南极
北极
完全重合
不同
地球是一个巨大的磁体
地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地表面并不平行。
在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强度相等，且方向水平。
地磁场
奥斯特发现了电流的磁效应
磁场
磁感线
对放入其中的磁体或电流会产生力
安培定则：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。（也叫右手螺旋定则）
安培分子电流假说
课堂小结
【练习1】（2022·江苏连云港·高二期中）如图，小磁针放在线圈中心，且两者处于同一平面内。当在线圈中通入逆时针方向的电流后，小磁针N极的指向是（ ）
A．向上 B．向下
C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里
【参考答案】C
课堂练习
【练习2】（2022·山东济南·高二期中）为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图所示。用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是（　　）
A．蓄电池M端为正极
B．蓄电池N端为正极
C．螺线管P端为S极
D．螺线管内部磁场方向由P指向Q
【参考答案】B
课堂练习
【练习3】如图所示，放在通电螺线管内部中间处
的小磁针，静止时N极指向右，则＿＿是电源
的正极。
【练习4】在同一平面内，有四根彼此绝缘的通电直导线如图所示，电流I1＝I3>I2>I4，要想保留其中三根导线且使中心
O点磁场最强，应切断( )
A. I1 B. I2
C. I3 D. I4
c端
C
课堂练习