13.1 磁场、磁感线 课件 （共26张PPT）2024-2025学年高一物理人教版（2019）必修第三册

(共26张PPT)
第十三章 电磁感应与电磁波初步
第1节 磁场 磁感线
上海磁悬浮列车加速到平稳运行之后，速度是430千米每小时，速度之高竟超过了F1赛车的最高时速，这其中包含的物理知识是什么呢？
1.了解磁现象，知道电和磁的联系
2.知道磁场的基本特性。知道磁感线和几种常见磁感线的空间分布情况。
3.会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
4.了解安培分子电流假说。
一、电和磁的联系
自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷。
两种电荷
两个磁极
同名磁极或同种电荷相互排斥，异名磁极或异种电荷相互吸引。
这种相似性是否意味着电和磁之间有某种联系呢？
+
-
-
+
热机做功：
摩擦生热：
这种相互联系和相互转化的思想，影响了奥斯特。
1.各种运动之间存在着相互联系和转化
热能→机械能
机械能→热能
奥斯特：通电直导线实验
电能生磁，即电流的磁效应
奥斯特
发表论文
（1）实验现象:
2、奥斯特实验
（2）操作技巧:
（3）实验结论:
（4）实验意义:
当给导线通电时,与导线平行放置的小磁针发生转动.
为了排除地磁场的影响,导线应沿南北方向水平放置在小磁针的正上方.
电流具有磁效应,即电流可以产生磁场.
首次揭示了电与磁之间的联系,揭开了人类对电磁现象研究的新纪元.
磁体对电流有力的作用
二、磁场
安培等人又做了很多实验研究。他们发现，不仅通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。
电流对电流有力的作用
同方向电流相互吸引，反方向电流相互排斥
二、磁场
那么，这些相互作用是怎样发生的
①磁体与磁体之间
②通电导线对磁体
③磁体对通电导体
④任意两条通电导线之间
这些作用力都是不需要相互接触，就能产生。
电荷周围存在电场
磁场：
磁体和电流周围空间客观存在的一种特殊物质。
基本性质：
对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用。
那么，我们如何来形象地描述磁场呢
三、磁感线
在磁场中小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向。
演 示
观察常见磁场的分布
条形磁铁
沿磁场中的细铁屑画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
①磁感线都是闭合曲线:
在外N→S极；
②磁感线疏密表示磁场的强弱。
→假想的
在内S→N。
四、安培定则
安培定则：
右手导线
拇指电流
四指感线
①直线电流磁场方向的判定
②环形电流磁场方向的判定
安培定则：
四指电流
拇指磁感线N方向
右手导线
③通电螺旋管磁场方向的判定
许多环形电流组成的
安培定则：
四指电流
拇指磁感线N方向
右手导线
所以可以看出直线电流的安培定则是基本的，其它两种都可以由它导出。
磁场的几种表示图
垂直纸面向外
＋
垂直纸面向里
立体图
俯视图
侧视图
电流、磁感线
五、电流磁场的应用
与天然磁体的磁场相比，电流磁场的强弱容易控制，因而在实际中有很多重要的应用。
①电磁起重机
②电动机、发电机
③磁浮列车
④电磁弹射装置
科学漫步
安培
安培分子电流假说
1.(多选）如图，一束带电粒子沿水平方向平行的飞过磁针上方时，磁针的N极向纸内偏转，则这束带电离子可能是（　　）
A.向右飞行的正粒子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负粒子束
D.向左飞行的负离子束
Ｎ　
AD
2.如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后, 三只小磁针N极的偏转方向是( )
A、全向里
B、全向外
C、a向里，b、c向外
D、a、c向外，b向里
D
3.物理实验都需要有一定的控制条件，奥斯特做电流的磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响。关于奥斯特的实验，下列说法正确的是 ( )
A.该实验必须在地球赤道上进行
B.通电直导线应该竖直放置
C.通电直导线应该沿东西方向水平放置
D.通电直导线应该沿南北方向水平放置
D
磁场和磁感线
1、电与磁的联系：奥斯特发现电流的磁效应
2、磁场
存在：磁体周围、电流周围、地磁场
性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用
方向：与放入该点的小磁针的N极的受力方向一致
3、磁场线
定义：为形象描述磁场而引入的一系列假想曲线，本身并不存在。
特点：
4、电流周围磁感线的判断的方法：安培定则（右手螺旋定则）
（1）磁感线是封闭曲线。外部由N极指向S极， 内部由S极回到N极
（2）磁感线的切线方向，表示磁场的方向
（3）磁感线密的地方磁场强，磁感线疏的地方磁场弱
（4）磁感线不会相交
5、地磁场分布
6、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