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几种常见的磁场(公开课)

发布时间:2013-11-25 10:36:39  

第三章

磁场

2.3 几种常见的磁场

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 B
2、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?

一、磁感线
【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?

一、磁感线
【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.

一、磁感线
如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?

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.
C B

A

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

外部从N到S,内部从S到N形成闭合曲线

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)

3、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 正视图

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

3、直线电流的磁场的磁感线

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( BC )
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

4、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.

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( D ) A、全向里 B、全向外 C、a向里,b、c向外 D、a、c向外,b向里

5、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.

等 效

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.
N
乙 N N

S


S
N

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。

磁感线是闭合曲线 与电场线的区别: 电场线不是闭合曲线

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、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

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?
I

磁针A的N极指向外
B

A

磁针B的N极指向里

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 C 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

思考

磁体为什么会有磁性?
磁体和电流都能产生磁场, 它们的磁场是否有什么联系?

等 效

三、安培分子电流假说
法国学者安培提出了 S 著名的分子电流假说
N

1、内容:
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.
分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的

三、安培分子电流假说
2、应用:解释磁现象

磁化后的铁棒

未被磁化的铁棒

N

S

三、安培分子电流假说
3、意义:
1)成功解释磁化和消磁现象 2)揭示了磁性的起源 3)揭示了电和磁的本质联系

磁现象的电本质:
磁体

磁体

磁场
电流 电流

运动 电荷

磁场

运动 电荷

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.

例4、关于磁现象的电本质,下列说法中正 确的是 ( B ) A、磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必 有磁 B、不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起 源于电荷的运动 C、永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的 D、根据安培假说可知,磁体内分子电流总 是存在的,因此任何磁体都不会失去磁性

练4、一根软铁棒在磁场中被磁化. 是因为 ( D )

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


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