5.2 用磁感线描述磁场 —鲁科版高中物理选修3-1课件(共20张PPT)

(共20张PPT)
第
2
节
用磁感线描述磁场
说明：磁体周围的空间存在着磁场。
复习回顾
奥斯特实验说明：电流的周围也存在着磁场。
磁场的方向:在磁场中的某一点，小磁针静止时
N
极所指的方向就是该点的磁场方向。
1．定义：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，这样的曲线就叫做磁感线．
一、磁感线
2．性质:
(1)磁感线在磁体的外部从北极(N极)指向南极(S极)，在磁体的内部则是由南极指向北极，形成一条闭合曲线．
(2)磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱．
(3)磁感线的切线方向即为该点的磁场方向．
(4)任意两条磁感线不能相交．
3．磁感线与电场线的比较
两种线比较内容
磁感线
电场线
不同点
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
相
似
点
引入目的
为形象描述场而引入的假想线，实际不存在
疏密
场的强弱
切线方向
场的方向
是否相交
不能相交(电场中无电荷空间不相交)
二、用磁感线描述磁体的磁场
几种磁体的磁感线
磁体磁感线的特点（1）磁体外部的磁感线从N极出发到S极，在磁体内部又从S极回到N极。
（2）越靠近两极，磁感线越密。
匀强磁场：磁场强弱和方向处处相同的磁场叫匀强磁场。
B
N
S
三、用磁感线描述电流的磁场
磁场分布情况：是围绕导线的一些同心圆。越靠近导线磁感线越密。
(1)直线电流的磁场
①安培定则(右手螺旋定则)：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，如图甲所示．
②直线电流的磁场几种不同的画法，如图乙所示(图中“×”号表示磁场方向垂直纸面向里，“·”表示磁场方向垂直纸面向外)
直线电流的磁场强弱与距离导线的距离有关，离导线越近，磁场越强，离导线越远，磁场越弱．
(2)环形电流的磁场
磁场分布情况：是一些绕环行导线的闭合曲线，在通电线圈的中心轴上，磁感线与通电线圈所在平面垂直。
N
①(环形电流的)安培定则：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感线的方向，如右图所示．
②环形电流的磁场可有几种不同的画法，如下图所示．
环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场，其两侧分别对应是磁场的N极和S极．由于磁感线均为闭合曲线，所以环内、外磁感线条数相等，故环内磁场强、环外磁场弱
(3)通电螺线管的磁场
磁场分布情况：通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似.内部近似一匀强磁场。
①(通电螺线管的)安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线方向．(如图a所示)．
②几种常用的磁感线不同的画法，如图b所示．
例1.下列关于磁感线的叙述，正确的是(　　)
A．磁感线是真实存在的，细铁屑撒在磁铁附近，我们看到的就是磁感线
B．磁感线始于N极，终于S极
C．磁感线和电场线一样，不能相交
D．沿磁感线方向磁场减弱
典例精析
C
例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
确定电流方向
确定磁场方向
确定小磁针N极受力方向
思维流程
顺时针方向
环内向里、环外向外
N极受力b向里，a、c向外
D
【方法总结】
(1)几个方向的一致性：磁感线方向、磁场方向和能自由转动的小磁针静止时N极所指的方向，三者是一致的．
(2)分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场的方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向
在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向，即指N极．
1.如图各图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．
答案
课堂练习
2.关于磁感线，下列说法中正确的是(　　)
A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
B．磁感线总是从N极到S极
C．磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
C
3．如图所示，水平直导线ab通有向右的电流I，置于导线正下方的小磁针S极将(　　)
A．向纸外偏转
B．向纸内偏转
C．
在纸面内顺时针转过90°
D．不动
A