新人教高中物理必修第三册课件13.1磁场 磁感线23张PPT

第
节
1
磁场 磁感线
学习目标
1.了解此现象。了解电和磁的联系，了解电流磁效应的发展过程。体会奥斯特发现的重要意义，体会探索自然奥秘的艰难与克服困难带来的成就感。
2.知道磁场的基本特性。知道磁感线，知道几种常见磁感线的空间分布情况。体会如何使用形象化的手段描述物理现象。
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。
引入
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。指南针式我国古代四大发明之一。12世纪初，我国已将指南针应用与航海，宋俑持罗盘者就记载了这个科技史实。
你是否感受到，凡是用到电的地方，几乎都有磁现象相伴随？你知道电和磁有怎样的联系吗？
一、电和磁的联系
电现象和磁现象的相似性
电现象
磁现象
自然界存在着 两种电荷
自然界存在着 两个磁极
同种电荷相互
异种电荷相互
同名磁极相互
异名磁极相互
正 、负
N 、S
排斥
排斥
吸引
吸引
电和磁之间有什么联系？
库仑
安培
电与磁是互不相关的两回事
奥斯特
电和磁之间应该存在某种联系
电流的磁效应
1820年4月，奥斯特发现，通电导线下方的小磁针发生了偏转。电流的磁效应首次揭示了电与磁的联系。
二、磁场
1.磁体周围存在磁场
磁场
磁极
N
磁极
S
2.电流周围存在磁场
磁场
磁体
通电导线
归纳：
1.磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的 。
2.磁场是客观存在的物质
3.地磁场
例.下列关于磁场的说法中正确的是 (　　)
A．磁体周围的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的
B．将小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用
C．把磁体放在真空中，磁场就消失了
D．当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场，不撒铁屑磁场就消失
B
三、磁感线
1.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。
2.常见磁感线的分布
3.磁感线的特点
（1）磁感线是封闭的曲线。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
小结——磁感线与电场线的比较

磁感线
电场线
不同点
封闭的曲线
不闭合
相同点
本身不存在，为形象描述场而引入的假想曲线
疏密表示大小，切线表示方向
空间中的磁感线（电场线）不相交
例.对磁感线的认识，下列说法正确的是 (　　)
A．磁感线总是从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
B．磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针S极的受力方向相同
C．磁感线的疏密可以反映磁场的相对强弱
D．磁感线是磁场中客观存在的线
C
四、安培定则
立体图
1.直线电流
横截面图
纵截面图
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
立体图
2.环形电流
横截面图
纵截面图
用右手弯曲的四指与环形（或螺线管）电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线（或螺线管）轴线上磁感的方向
立体图
3.通电螺线管
横截面图
纵截面图
说明：
用“×”表示磁场方向垂直于纸面向里，用“·”表示磁场方向垂直于纸面向外，用“?”表示电流方向垂直于纸面向里，用“⊙”表示电流方向垂直于纸面向外，则可方便、直观地描述磁感线的分布。“×”可想象成从箭尾向箭头看到的情景，“·”可想象成迎着箭头看到的情景。
说明：
直线电流 环形电流 通电螺线管
例 如图所示，P点在螺线管的正上方，当螺线管通以恒定电流，不计其他磁场的影响，螺线管左边的小磁针静止时，N极的指向水平向左。则下列判断中正图确的是（　　）
A.电源的甲端是正极，P点的磁场方向向右
B.电源的乙端是正极，P点的磁场方向向右
C.电源的甲端是负极，P点的磁场方向向左
D.电源的乙端是负极，P点的磁场方向向左
解析：根据小磁针的指向可知螺线管的左端为N极；根据安培定则可知通电螺线管的乙端接电源的正极；在螺线管外部的磁感线从N极到S极，可知P点的磁场方向向右。
B
五、安培分子电流假说
1.安培分子电流假说的内容
安培认为，在物质内部，存在着一种环形电流——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。
2.磁现象的电本质
安培的分子电流假说揭示了磁场的起源，它使我们认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动电荷产生的。
本课小结
磁场和磁感线
电与磁的联系：奥斯特发现电流的磁效应
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
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：
电流周围磁感线的判断的方法：安培定则
（1）磁感线是封闭的曲线。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
当堂检测
1.关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是（　　）
A.甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针的作用力是通过小磁针的磁场发生的
B.乙图中，磁体对通电导体的力是通过磁体的磁场发生的
C.丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的
D.丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的
BC
【解析】导线中的电流对小磁针的作用是通过电流的磁场发生的，磁体对通电导体的作用是通过磁体的磁场发生的，电流之间的相互作用是通过电流的磁场发生的。
甲　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　丙　
2.磁感线，以下说法中正确的是（　　）
A.磁感线是磁场中客观存在的曲线
B.磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时S极所指的方向
C.磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极
D.磁感线是人们假想的用来描述磁场的，是不存在的
解析:A错、D对：磁场是客观存在的，磁感线是为了描述磁场而假想的曲线，是不存在的。
B错：磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时N极所指的方向。
C错：磁感线在磁体的外部从磁铁的N极到S极，在磁体内部从S极到N极，形成闭合的曲线。
D
3. 如图所示，当电流通过线圈时，磁针将发生偏转，以下判断正确的是（　　）
A.当线圈通以沿顺时针方向的电流时，磁针N极指向纸外
B.当线圈通以沿逆时针方向的电流时，磁针S极指向纸外
C.当磁针N极指向纸外时，线圈中的电流沿逆时针方向
D.以上判断均不正确
解析: A错：当线圈通以沿顺时针方向的电流时，由安培定则知，纸面内的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针N极垂直指向纸里。
B错：分析方法同上。
C对：磁针N极指向纸外是通电线圈的磁场引起的，可知线圈中的电流沿逆时针方向。
C
谢谢！