人教版高中物理选修3-1 3．3 几种常见的磁场（共35张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修3-1 3．3 几种常见的磁场（共35张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-08-09 10:01:00 | ||
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文档简介
(共35张PPT)
3、几种常见的磁场
1、知道磁感线
2、知道几种常见磁场的空间分布情况
3、会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
5、理解匀强磁场的感念
6、了解磁通量的概念
目标
复习温故
磁感应强度
B
①B的方向：小磁针静止时N极所指的方向。
②B的大小：
（B⊥L）
注：磁感应强度B为矢量，其由磁场本身属性决定。
真空中点电荷的电场的电场线
几种常见电场的电场线
复习
电场线
磁感线：磁场中画出一系列有方向的曲线，且使曲线上每一点的切线方向与该点的磁感应强度的方向一致。
一、磁感线
曲线上任一点的切
线方向，与这点上的磁
场方向一致——磁感线
条形
磁体磁场分布
蹄形
磁体磁场分布
讨论：磁感线的特点？（可与电场线类比）
c.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱
d.任何两条磁感线都不相交
磁感线的特点：
a.为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线
b.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向
e.
磁感线是封闭曲线。磁体外部磁感线从N极出发指向S极，在磁体内部由S极到N极。
想一想 实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状，是否说明磁感线真实存在？
磁感线并不真实存在，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，受震动后会有规则排列，能显示磁感应强度的方向，无数个细铁屑连接在一起，好像磁感线显现出来一样.
二、几种常见磁场
电流周围也有磁场，它的磁场是怎么样的？
放个小磁针试一试！
Ｉ
1、直线电流的磁场的分布：
安培定则(1):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.(右手螺旋定则)
表示垂直于纸面向里
表示垂直于纸面向外
磁感线为以导线上的各点为圆心的同心圆，且在跟导线垂直的平面上。
BC
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极转向读者，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
问题：如果把通电直导线弯成圆环，那么它周围的磁场又是如何分布？
解决方案：用安培定则分析
2、环形电流的磁场的分布：
安培定则(2):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.
课堂练习
1、画出下图环形电流磁感线的俯视图和正视图：
立体图
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
课堂训练
D
3、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）
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
甲
乙
丙
丁
S
N
N
N
N
课堂训练
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
需要知道的几种常见的磁场
匀强磁场
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：
3、产生方法：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场都可认为是匀强磁场
在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向
N
S
X
·
磁体为什么会有磁性？
法国学者安培提出了著名的分子电流假说
在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种电流-分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极
二、安培分子电流假说
N
S
利用安培的假说解释一些磁现象
退磁:磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性，分子电流的取向又变得杂乱无章。
结论：安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质：一切磁现象磁体的磁场和电流的磁场一样都是由由运动的电荷产生的。
磁化:当铁棒收到外界磁场作用，各分子电流取向变得大致相同，铁棒显磁性。
三、磁通量
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。
3、磁通密度(磁感应强度)：B=
Φ/S
2、在匀强磁场中，公式为Φ=BS（单位：韦伯Wb
1Wb=1T?m2）
S表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面的面积。
注意：
1、磁通量是标量，但是有正负。若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通量为负．
若在某个面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．
3、S是垂直于磁场方向的有效面积。
d
θ
b
c
a
B
O
b
a
如图所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为S，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，当线圈以ab边为轴转过30°和60°时，穿过线圈的磁通量分别是多少？
对磁通量的理解
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Фa和Фb(Ф有方向)的关系为(
)
A.均向上，Фa＞Фb
B.均向下，Фa＜Фb
C.均向上，Фa＝Фb
D.均向下，无法比较
A
如图所示,通电导线附近的一矩形线框,从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)(
)
A.一直增加
B.一直减少
C.先增加后减少
D.先增加,再减少直到零,
然后再增加,然后再减少
a
d
c
b
a′
b′
d′
c′
D
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，则由此产生的磁场在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
如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
磁感应强度矢量的叠加
在磁感应强度为B0、方向向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里.如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )
A.b、d两点的磁感应强度相等
B.a、b两点的磁感应强度相等
C.c点的磁感应强度的值最小
D.b点的磁感应强度的值最大
3、几种常见的磁场
1、知道磁感线
2、知道几种常见磁场的空间分布情况
3、会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
5、理解匀强磁场的感念
6、了解磁通量的概念
目标
复习温故
磁感应强度
B
①B的方向：小磁针静止时N极所指的方向。
②B的大小：
（B⊥L）
注：磁感应强度B为矢量，其由磁场本身属性决定。
真空中点电荷的电场的电场线
几种常见电场的电场线
复习
电场线
磁感线：磁场中画出一系列有方向的曲线，且使曲线上每一点的切线方向与该点的磁感应强度的方向一致。
一、磁感线
曲线上任一点的切
线方向，与这点上的磁
场方向一致——磁感线
条形
磁体磁场分布
蹄形
磁体磁场分布
讨论：磁感线的特点？（可与电场线类比）
c.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱
d.任何两条磁感线都不相交
磁感线的特点：
a.为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线
b.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向
e.
磁感线是封闭曲线。磁体外部磁感线从N极出发指向S极，在磁体内部由S极到N极。
想一想 实验中常用铁屑来模拟磁感线的形状，是否说明磁感线真实存在？
磁感线并不真实存在，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，受震动后会有规则排列，能显示磁感应强度的方向，无数个细铁屑连接在一起，好像磁感线显现出来一样.
二、几种常见磁场
电流周围也有磁场，它的磁场是怎么样的？
放个小磁针试一试！
Ｉ
1、直线电流的磁场的分布：
安培定则(1):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.(右手螺旋定则)
表示垂直于纸面向里
表示垂直于纸面向外
磁感线为以导线上的各点为圆心的同心圆，且在跟导线垂直的平面上。
BC
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极转向读者，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
问题：如果把通电直导线弯成圆环，那么它周围的磁场又是如何分布？
解决方案：用安培定则分析
2、环形电流的磁场的分布：
安培定则(2):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.
课堂练习
1、画出下图环形电流磁感线的俯视图和正视图：
立体图
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
课堂训练
D
3、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）
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
甲
乙
丙
丁
S
N
N
N
N
课堂训练
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
需要知道的几种常见的磁场
匀强磁场
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：
3、产生方法：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场都可认为是匀强磁场
在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向
N
S
X
·
磁体为什么会有磁性？
法国学者安培提出了著名的分子电流假说
在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种电流-分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极
二、安培分子电流假说
N
S
利用安培的假说解释一些磁现象
退磁:磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性，分子电流的取向又变得杂乱无章。
结论：安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质：一切磁现象磁体的磁场和电流的磁场一样都是由由运动的电荷产生的。
磁化:当铁棒收到外界磁场作用，各分子电流取向变得大致相同，铁棒显磁性。
三、磁通量
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。
3、磁通密度(磁感应强度)：B=
Φ/S
2、在匀强磁场中，公式为Φ=BS（单位：韦伯Wb
1Wb=1T?m2）
S表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面的面积。
注意：
1、磁通量是标量，但是有正负。若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通量为负．
若在某个面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．
3、S是垂直于磁场方向的有效面积。
d
θ
b
c
a
B
O
b
a
如图所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为S，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，当线圈以ab边为轴转过30°和60°时，穿过线圈的磁通量分别是多少？
对磁通量的理解
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Фa和Фb(Ф有方向)的关系为(
)
A.均向上，Фa＞Фb
B.均向下，Фa＜Фb
C.均向上，Фa＝Фb
D.均向下，无法比较
A
如图所示,通电导线附近的一矩形线框,从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)(
)
A.一直增加
B.一直减少
C.先增加后减少
D.先增加,再减少直到零,
然后再增加,然后再减少
a
d
c
b
a′
b′
d′
c′
D
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，则由此产生的磁场在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
如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
磁感应强度矢量的叠加
在磁感应强度为B0、方向向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里.如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )
A.b、d两点的磁感应强度相等
B.a、b两点的磁感应强度相等
C.c点的磁感应强度的值最小
D.b点的磁感应强度的值最大