2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第13章电磁感应与电磁波初步13.1磁场 磁感线(11)课件

磁场\n复习回顾1、为描述磁场的强弱和方向,我们引入了什么物理量?磁感应强度B2、电场线可以形象地描述电场强度E的大小和方向,那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢?\n一、磁感线【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?\n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.一、磁感线【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?\n如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?ABC一、磁感线1、定义:磁感线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.\n外部从N到S,内部从S到N形成闭合曲线二、几种常见的磁场1、条形磁铁2、蹄形磁铁的磁场的磁感线\n\n直线电流,环形电流,通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点?它们遵循什么定则呢?安培定则(右手螺旋定则)\n正视图Ｉ3、直线电流的磁场的磁感线安培定则(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)俯视图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\n3、直线电流的磁场的磁感线\n例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BC\n4、环形电流的磁场的磁感线安培定则(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.\n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D\n5、通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加.所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场,这时,拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向.\n等效\n例3、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.NS甲乙丙丁SNNNN\n一、磁感线2、特点1)磁感线是假想的,不是真实的.2)磁感线的疏密表示磁场的强弱.3)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向.4)磁感线是闭合曲线.5)磁感线不能相交或相切.与电场线的区别:磁感线是闭合曲线电场线不是闭合曲线\n练1、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\n练2、如图,当电流通过线圈时,磁针A的N极指向哪里?磁针B的N极指向哪里?IAB磁针A的N极指向外磁针B的N极指向里\n练3、如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是()A．a、b、c均向左B．a、b、c均向右C．a向左,b向右,c向右D．a向右,b向左,c向右C\n磁体和电流都能产生磁场,它们的磁场是否有什么联系?磁体为什么会有磁性?思考\n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,存在着一种环形电流一分子电流.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.NS三、安培分子电流假说分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的1、内容：\n未被磁化的铁棒磁化后的铁棒三、安培分子电流假说2、应用：解释磁现象NS\n3、意义:1)成功解释磁化和消磁现象3)揭示了电和磁的本质联系2)揭示了磁性的起源三、安培分子电流假说\n磁现象的电本质：一切磁场都是由运动电荷产生；一切磁现象都是运动电荷周围磁场间的相互作用.\n练4、一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为()A、软铁棒中产生了分子电流B、软铁棒中分子电流消失了C、软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章D、软铁棒中分子电流取向变得大致相同D\n四、匀强磁场1、定义：磁场强弱、方向处处相同的磁场2、磁感线特点：是一些间隔相同的平行直线\n3、常见的匀强磁场:1)相隔很近的两个异名磁极之间的磁场2)通电螺线管内部的磁场I3)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.\n例5、在某一磁场中放了两个小磁针,发现这两个小磁针仅在磁场力的作用下成如图所示的平行反向,则该磁场可能由下列哪些来产生()A、条形磁铁B、两个靠得很近的异名磁极间存在的磁场C、通电直导线D、通电螺线管ACD\nA、一定通有由a到b的电流B、一定通有由b到a的电C、可能没有电流流过D、可能通有由a到b的电流练5、长直螺线管内有一个可自由转动的小磁针,静止时如图所示,则螺线管中()CD\n练6、如图所示,弹簧秤下挂一条形磁棒,其中条形磁棒N极的一部分位于未通电的螺线管内,下列说法正确的是()A.若将a接电源正极,b接负极,弹簧秤的示数将减小B.若将a接电源正极,b接负极,弹簧秤的示数将增大C.若将b接电源正极,a接负极,弹簧秤的示数将增大D.若将b接电源正极,a接负极,弹簧秤的示数将减小AC\n练7、在图中,已知磁场的方向,试画出产生相应磁场的电流方向NSX·\n练8、假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的,你认为地球带有何种电荷?带负电荷\n(一)磁通量2、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S,B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量.3、公式:Φ＝BS4、单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·m2五、磁通量1、意义:表示穿过某个面的磁感线条数.\n5、适用条件1)匀强磁场:B是匀强磁场的磁感应强度.2)磁场方向垂直平面:B⊥S.若S与B不垂直,则S为垂直于磁场方向的投影面积.当B⊥S时,磁通量最大Φ=BS当B∥S时,磁通量最小Φ=0.当磁场B与面积S不垂直时,Φ<BS\n例6、面积S＝0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,当磁场与环面垂直时,穿过环面的磁通量是_______；当金属圆环转过90°,环面与磁场平行时,穿过环面的磁通量是_______.0.2Wb0\n例7、如图,线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设匀强磁场的磁感应强度为B,线圈面积为S,则Ф＝_________BScosθdθbcaBef\n例8、某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×l0-5T,竖直分量是4.0×10-5T,则地磁场磁感应强度的大小为__________,方向为_______________________________,在水平面上,面积为5m2的范围内,地磁场的磁通量为____________Wb5.0×l0-5T与竖直方向成370斜向下(或斜向上)2.0×10-4\n6、磁通量Φ是标量,但有正负: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.过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)\n例9、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大小关系为()A、均向上,Фa＞ФbB、均向下,Фa＜ФC、均向上,Фa＝ФbD、均向下,无法比较A\n如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1＞S2=S3,且“3”线圈在磁铁的正中间.设各线圈中的磁通量依次为Ф1、Ф2、Ф3则它们的大小关系是()A、Ф1>Ф2>Ф3B、Ф1>Ф2=Ф3C、Ф1<Ф2<Ф3D、Ф1<Ф2=Ф3C\nΔΦ＝Φ2－Φ1(二)磁通量的变化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.注意:不能用ΔΦ＝(ΔB)*(ΔS)磁通量的变化一般有三种形式:(1)B不变,S变化;(2)B变化,S不变;(3)B和S同时变化.\n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变化为_______OO’BSBS/202BS\n如图所示,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adcba′b′d′c′D