3.3 几种常见的磁场 课件30张PPT

3.3《几种常见的磁场》

教学目标
（一）知识与技能
1．知道什么叫磁感线。
2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况
3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象
5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场
6．理解磁通量的概念并能进行有关计算
（二）过程与方法
通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
（三）情感态度与价值观
1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.
2.培养学生的空间想象能力.
二、重点与难点：
1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.
2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算
三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源
复习：
在学习电场时为了形象的描述电场强度E的大小和方向，我们引入了什么物理量？
（1 ）电场线的疏密代表场强的强弱
（2）电场线的切线方向代表场强的方向
(3）在电场中电场线不相交
（4）电场线始于正电荷，终止于负电荷,不闭合曲线
（5）电场线是假想线，实际不存在
电场线
电场线有那些特点
【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?
将一个小磁针放在磁场中某一点,小磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点的磁场方向.
如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?
是在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。
磁感线:
几种常见磁场磁感线分布
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。
直线电流的磁场的磁感线
侧视图
俯视图
直线电流的磁场的磁感线
由直到曲
课堂训练
1、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向同学们，那么这束带电粒子可能是 （ ）
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.向左飞行的负离子束
BC
环形电流周围磁感线
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。
侧视图
俯视图
环形电流周围磁感线
由少到多
通电螺旋管周围磁感线
等效
安培定则：
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旋管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）
练习2：如图所示，当开关闭合时：
(1)判断通电螺线管的磁极；
练习2：如图所示，当开关闭合时：
(1)判断通电螺线管的磁极；
（2）指出每个小磁针的N、S极。
N
S
练习3：根据图中所示，小磁针所指方向，画出通电螺线管的绕线情况。
N
练习3：如图所示，根据小磁针所指方向及电流方向，画出通电螺线管的绕线情况。
N
练习4：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、f，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？
练习4：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、f，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？
练习4：如图所示，甲乙两个通电螺线管并排靠近放置，a、b和c、d分别是接线端，电源的接线端为e、f，现将a、e用导线连好。若接通电源后，甲乙互相吸引，你看应怎样连接？
1磁感线是假想的，不是真实的。
2磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。
3磁感线是闭合曲线。
4磁感线的疏密表示磁场的强弱。
5磁感线不能相交或相切。
思考：磁铁和电流都能产生磁场，它们的磁场是否有什么联系？
磁感线的特点
安培分子电流假说
磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的
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.安培分子环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
1、磁场强弱、方向处处相同的磁场
2、匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线
匀强磁场
亥姆霍兹线圈
1、定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母Φ表示磁通量。

2、在匀强磁场中，公式为
Φ=BS⊥
S⊥表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面
磁通量
3、物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。
由点到面
课堂训练
1.如图，线圈平面与水平方向成θ角，磁感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，
则φ＝______
d
θ
b
c
a
B
BScosθ
4、单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号Wb
5、磁通量是有正负的，若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和．--------标量
磁通量
1磁通量变化ΔΦ＝Φ2－Φ1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即ΔΦ取决于末状态的磁通量Φ2与初状态磁通量Φ1的代数差。

2不能用ΔΦ ＝ (ΔB) /(ΔS)
磁通量的变化
2.如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为___,若使框架绕OO’转过60度角则穿过线框平面的磁通量为________,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_____,若从初始位置转过180度角,则穿过线框平面的磁通量的变化量为_______
O
O’
BS
0.5BS
0
-2BS
课堂训练
课堂训练
3.如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直，则穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为( )?
A.均向上，φa＞φb
B. 均向下，φa＜φb?
C. 均向上，φa＝φb
D.均向下，无法比较?
A
课堂训练
4.如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y轴正向运动，则由此产生的在z轴上A点和x轴上B点的磁场方向是（ ）
A.A点磁场沿x轴正方向，B点磁场沿z轴负方向
B.A点磁场沿x轴负方向，B点磁场沿z轴正方向
C.A点磁场沿z轴正方向，B点磁场沿x轴负方向
D.A点磁场沿x轴正方向，B点磁场沿z轴正方向
A