几种常见的磁场 说课稿 教案 教学设计
第三节几种常见的磁场教案

选修3—1磁场第三节几种常见的磁场(一)课标要求会判断几种常见的磁场的方向;能用安培定则判断磁场方向。
(二)设计理念将课程目标的三个维度融入教学过程中,发挥实验在教学中的重要性,通过实验直观的感受几种磁场的分布情况,进而用安培定则进行判断,了解电流产生的磁场在日常生活中的应用。
(三)教学目标1、知识与技能(1)知道什么叫磁感线;会用磁感线描述磁场(2)知道几种常见的磁场及其磁感线空间分布的情况;(3)会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向;(4)知道安培分子电流假说,并能解释有关现象。
2、过程与方法(1)培养学生的观察、分析的能力;(2)运用类比的方法掌握描述磁场的方法——磁感线。
(3)提高学生的空间想象能力。
3、情感态度与价值观(1)培养学生的爱国主义精神;(2)了解物理学相关的热点问题,有乐于探索的精神。
(四)重难点分析1、教学重点(1)认识几种常见的磁体及其磁场分布;(2)学习使用安培定则判断直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。
2、教学难点(1)会用安培定则判断直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向。
(五)实验仪器模拟磁感线演示仪、条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、直导线、环形导线、漆包线圈、干电池(六)教学流程图(七)教学过程1、课题引入[讲解]通过之前的学习,我们认识了生活中的磁现象和电流的磁效应,知道存在我们周围的磁场有强弱之分,可用磁感应强度来描述。
[提问]同时我们知道,磁场是客观存在的,但却看不见、摸不着,有什么方法可以科学直观地反映磁场的强弱程度呢?(学生活动:思考讨论)2、新课教学[提问]大家回想一下学习电场的时候是如何形象直观地描述电场中各点的电场强度?(学生活动:回忆作答)到此,大家能否仿照描述电场的方法来描述磁场呢?(学生活动:讨论作答)[课件]如果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感应强度的方向一致,这样的曲线就叫做磁感线。
《几种常见的磁场》教学设计

《几种常见的磁场》教学设计江苏省宿迁中学关雷教育背景与设计理念新一轮课程改革的基本理念之一:在课程实施中倡导“主动•探究•合作”为特征的探究性学习方式。
《普通高中物理课程标准(实验)》强调指出:“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能;培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。
”为了体现新课程所倡导的崭新的教学理念,我按照素质教育的要求、突破传统教学中“知识本位”的惯性,本着“以人为本”的教学思想,为此,我在设计(包括实施)中力图体现以下教学理念:以学生发展为本;比结论更重要的是过程;把思考还给学生。
学情分析学生通过前面《静电场》整章的学习,已经对电荷周围的电场分布有了基本的掌握,在《磁场》前两节的学习中,对磁感应强度也比较清楚,基本具备了学习这一节内容的必备知识。
但对电流周围的磁场分布以及如何使用传感器研究磁感应强度这一知识点比较欠缺,在教学中应当作为重点来讲解、突破。
教材分析本节教材内容在初中基础上有很大的提高和拓展。
磁感线和几种常见的磁场是最基本的也是最重要的知识,在今后的学习中会有广泛的应用。
教材十分注重不同磁场之间的联系,而不是孤立地罗列这些磁场各自规律,有利于培养学生的逻辑思维。
教学用具教师的教具:电脑、投影屏幕、条形磁铁、蹄形磁铁、教学课件、磁传感器;学生分组实验器材10套(学生电源和导线,直导线,环形导线,小磁针,细铁屑等)。
教学目标1、知识与技能:⑴知道用磁感线可以形象地描述磁场,磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向⑵知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布情况⑶会用安培定则判定直线电路、环形电流和通电螺线管的磁场方向⑷了解安培分子电流假说,并能用假说来解释常见的磁现象2、过程与方法:⑴通过安培定则的应用,培养学生的空间分析能力⑵利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力3、情感态度与价值观目标:⑴通过引入阿尔法磁谱仪核心部件——永磁铁系统,培养学生爱国主义情操,增强民族自豪感⑵通过虚拟的磁感线教学,对学生进行物理问题变抽象为形象的方法论教育教学重难点1、教学重点:直线电流、环形电流和通电螺线管磁感线分布情况2、教学难点:会用安培定则判断并画出各种电流周围磁场的空间分布教学过程第一部分:导入新课首先通过课件展示一张阿尔法磁谱仪的照片,因为学生没有见过,所以给学生一个疑问从而调动学生的好奇心。
人教版物理选修3-1《几种常见的磁场》教案设计

几种常见的磁场教案设计三维教学目标1、知识与技能(1)知道什么是磁感线;(2)知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布情况;(3)利用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向;(4)知道安培分子电流假说是如何提出的;(5)利用安培假说解释有关的现象;(6)理解磁现象的电本质;(7)知道磁通量的定义,知道Φ=BS的适用条件,利用公式进行计算。
2、过程与方法(1)通过模拟实验体会磁感线的形状,培养学生的空间想象能力;(2)由电流和磁铁都能产生磁场,提出安培分子电流假说,最后都归结为磁现象的电本质;(3)通过引入磁通量概念,使学生体会描述磁场规律的另一重要方法。
3、情感、态度与价值观(1)通过讨论与交流,培养对物理探索的情感;(2)领悟物理探索的基本思路,培养科学的价值观。
教学重点:利用安培定则判断磁感线方向,理解安培分子电流假说。
教学难点:安培定则的灵活应用及磁通量的计算。
教学方法:类比法、实验法、比较法。
教学用具:条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源。
教学过程:几种常见的磁场(一)引入新课教师:电场可以用电场线形象地描述,磁场可以用什么来描述呢?学生:磁场可以用磁感线形象地描述?教师:那么什么是磁感线?又有哪些特点呢?这节课我们就来学习有关磁感线的知识。
(二)进行新课1、磁感线提问1:什么是磁感线呢?答:所谓磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。
演示:在磁场中放一块玻璃板,在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑,细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”,轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动。
现象:铁屑静止时有规则地排列起来,显示出磁感线的形状。
(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况,如图3.3-1所示:问题:磁铁周围的磁感线方向如何?答:磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来,进入磁铁的南极,磁感线是闭合曲线,磁铁外部的磁感线是从北极出来,回到磁铁的南极,内部是从南极到北极。
几种常见的磁场教案

几种常见的磁场教案
磁场教学是物理学习中的重点内容之一,对于学生来说,理解和掌握磁场的概念和特性是非常重要的。
为了帮助学生更好地理解磁场,教师在课堂上设计了多种不同的磁场教案。
本文将介绍几种常见的磁场教案,帮助教师更好地开展磁场教学。
一、磁场的基本概念教案
教案标题:揭开磁场的神秘面纱
教学目标:通过本节课的学习,学生将能够理解磁场的基本概念和特性,掌握磁场的产生和作用规律。
教学重点:磁场的基本概念、磁场的产生和作用规律。
教学难点:磁场与磁力之间的关系。
教学准备:磁铁、铁针、纸、笔。
教学过程:
1. 导入:教师可通过引导学生回忆有关磁铁的知识,进行引入,如让学生观察和描述磁铁的特性,并思考为什么磁铁可以吸引铁物体。
2. 概念讲解:教师通过讲解和示意图的展示,向学生介绍磁场
的基本概念,即磁铁周围的磁力作用区域。
3. 磁场实验:教师让学生进行实验,将纸铁针放在磁铁附近,
再撒上一些铁屑,观察铁屑的排列规律和磁铁周围的磁力作用。
4. 总结:教师带领学生总结磁场的特点和规律,并鼓励学生提
出相关问题和疑惑。
5. 拓展练习:教师布置相关的练习题,让学生巩固磁场的基本
概念和作用规律。
二、电流产生磁场教案
教案标题:电流和磁场的密切关系
教学目标:通过本节课的学习,学生将能够理解电流产生磁场
的原理,掌握电流对磁场的影响。
教学重点:电流产生磁场的原理、电流对磁场的影响。
几种常见的磁场教案

几种常见的磁场教案一、磁场的基本概念磁场是物理学中的一个重要概念,它是由磁体或电流所产生的空间区域,具有吸引铁磁物质和改变通电导线运动状态的性质。
磁场是看不见、摸不着的,但我们可以利用磁体的相互作用和通电导线的运动来感知它的存在。
二、几种常见的磁场类型1、地磁场:地球本身是一个大磁体,它产生的磁场称为地磁场。
地磁场在地球表面上的强度由北到南逐渐减弱,但在地核中则由南到北逐渐增强。
地磁场对地球表面的磁场分布起到了决定性的作用。
2、太阳磁场:太阳是一个充满能量的恒星,它产生的磁场称为太阳磁场。
太阳磁场对太阳的活动周期起到了决定性的作用,同时也影响了太阳系中行星和彗星的运动轨迹。
3、通电导线的磁场:当电流通过导线时,导线周围会产生磁场。
通电导线的磁场强度与电流大小和导线长度成正比,与距离导线的距离成反比。
4、永磁体的磁场:永磁体是一种具有永久磁性的物质,如铁氧体、钕铁硼等。
永磁体的磁场具有稳定性和持久性,被广泛应用于各种领域。
三、磁场的教学方案1、借助实验设备:通过实验设备如磁力演示仪、通电导线实验仪等,让学生直观地感受磁场的存在和作用。
2、理论讲解:通过讲解磁场的产生、性质和作用等理论知识,帮助学生深入理解磁场的本质。
3、案例分析:通过分析太阳磁场、通电导线磁场等案例,让学生了解磁场在现实生活中的应用。
4、互动讨论:组织学生进行小组讨论或角色扮演等活动,让学生在实际操作中加深对磁场的认识和理解。
5、课堂测验:通过小测验或提问等方式,检查学生对磁场的掌握情况,及时发现并解决学生在学习中遇到的问题。
6、课外拓展:推荐相关书籍、文章或视频资源,让学生在课余时间进一步拓展对磁场的了解和认识。
7、实践操作:提供实验室或实地考察机会,让学生在实践中亲自操作相关实验设备或观察磁场现象,加深对磁场的认识和理解。
8、创新思考:鼓励学生提出自己对磁场的看法和问题,引导学生进行创新思考和提问,培养其独立思考和解决问题的能力。
几种常见的磁场教案

几种常见的磁场教案磁场是物理学中的重要概念,对于高中学生来说,理解磁场的性质和特点具有一定的挑战性。
因此,教师需要设计有效的磁场教案,帮助学生更好地理解和掌握磁场知识。
本文将介绍几种常见的磁场教案,供教师参考。
一、磁场的基本概念1.磁场的产生:磁体内部存在许多微小的磁偶极子,当磁体未磁化时,这些磁偶极子的取向是杂乱无章的;当磁体磁化时,磁偶极子的取向变得一致,从而产生磁场。
2.磁场的方向:磁场中某一点的磁场方向是小磁针在该点静止时N极所指的方向。
3.磁场线的引入:磁场线是一种用来描述磁场分布的图示方法,磁场线的疏密表示磁场的强弱,磁场线的切线方向表示磁场的方向。
二、磁场对电流的作用1.安培环路定理:通过演示电流在磁场中受到的力,让学生观察电流表的变化,从而验证安培环路定理。
2.洛伦兹力:通过演示带电粒子在磁场中的运动,让学生观察带电粒子的轨迹,从而理解洛伦兹力的方向和大小。
3.电动机原理:讲解电动机的工作原理,让学生了解磁场对电流的作用在实际应用中的重要性。
三、磁场对磁体的作用1.磁场对磁体的吸引力:通过演示磁体在磁场中的运动,让学生观察磁体的运动情况,从而理解磁场对磁体的吸引力。
2.磁场对磁体的排斥力:通过演示同名磁极之间的相互作用,让学生观察磁体的运动情况,从而理解磁场对磁体的排斥力。
3.磁场对磁体的力矩:通过演示磁体在磁场中的转动,让学生观察磁体的运动情况,从而理解磁场对磁体的力矩。
四、磁场教案的实施1.实验演示:通过实验演示,让学生直观地感受磁场的存在和磁场对电流、磁体的作用。
2.讲解与讨论:在实验的基础上,进行讲解和讨论,引导学生深入理解磁场的性质和特点。
3.练习与应用:通过布置练习题和应用题,让学生巩固所学知识,提高解决问题的能力。
磁场对电流的作用主要体现在安培力、洛伦兹力和电动机原理三个方面。
一、安培力安培力是指电流在磁场中受到的力。
当电流通过一段导线时,导线中的电子会受到磁场的作用力,从而产生安培力。
几种常见的磁场教案

几种常见的磁场教案磁场作为物理学中的一个重要概念,是我们日常生活中常见的现象之一。
为了让学生更好地理解和掌握磁场的相关知识,教学中需要精心设计一些教案。
本文将介绍几种常见的磁场教案,帮助教师更好地进行教学。
一、实验教案:磁场线的观察与绘制1. 教学目标:让学生理解磁场的概念,掌握磁场线的观察和绘制方法。
2. 实验步骤:a. 使用切线法探究磁铁的磁场分布。
b. 在实验报告中描述观察到的现象,并用线段表示磁场线。
c. 通过实验数据分析,理解磁场线的特点和规律。
3. 实验材料:磁铁、磁针、毛笔、纸张等。
4. 教学重点:学生能够正确观察、描绘磁场线。
二、案例教案:磁场中的电流的作用1. 教学目标:让学生理解磁场对电流的作用,掌握磁场中的电流运动规律。
2. 案例讲解:a. 案例一:电磁铁的原理及其应用。
b. 案例二:电磁感应的原理及其应用。
c. 案例三:电流在磁场中的力和力矩。
3. 教学重点:学生能够运用学到的知识解释磁场中电流的作用。
三、探究教案:磁场对运动带电粒子的影响1. 教学目标:让学生通过探究了解磁场对运动带电粒子的影响,掌握洛伦兹力的计算方法。
2. 探究步骤:a. 将带电粒子放置在磁场中,观察其受力运动情况。
b. 探究不同磁场强度、电流大小和带电粒子速度对洛伦兹力的影响。
c. 归纳洛伦兹力计算公式,并进行公式的练习和应用。
3. 教学重点:学生能够理解洛伦兹力的方向和大小计算方法。
四、讲解教案:地球磁场及其应用1. 教学目标:让学生了解地球磁场的形成原因和特点,探究地球磁场在生活中的应用。
2. 讲解内容:a. 地球磁场的形成原因。
b. 地球磁场的特点和分布。
c. 地球磁场在罗盘、地磁导航等方面的应用。
3. 教学重点:学生能够理解地球磁场的形成原因及其在生活中的应用。
以上是几种常见的磁场教案,教师可以根据教学需求和学生的实际情况选择适合的教案进行教学。
通过合理设计教学内容和方法,可以提高学生对磁场知识的理解和掌握程度,激发学生的学习兴趣,促进学生的自主探究和思维发展。
几种常见的磁场教案

【教学主题】3.3几种常见的磁场【教学目标】1.知道磁感线。
知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。
2.会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场分布。
【知识梳理】1、磁感线所谓磁感线,是在磁场中画出的一些有方向的,在这些上,每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。
磁感线的基本特性:(1)磁感线的疏密表示磁场的。
(2)磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线;在磁体外部,从指向;在磁体内部,由指向。
(3)磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型,在磁场中并不真实存在,不可认为有磁感线的地方才有磁场,没有磁感线的地方没有磁场。
2、安培定则:判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时,安培定则表述为:用握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是的环绕方向;判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为:让弯曲的四指所指方向跟方向一致,大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管磁感线的方向(这里把环形电流看作是一匝的线圈)。
3、安培分子电流假说(1)安培分子电流假说:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——,分子电流使每个物质微粒都成为微小的,它的两侧相当于两个。
(2)磁现象的电本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由产生的。
(3)磁性材料按磁化后去磁的难易可分为材料和材料。
4、匀强磁场:磁感应强度、处处相同的磁场叫匀强磁场。
匀强磁场的磁感线是一些直线。
5、磁通量(1)定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,简称磁通。
(2)定义式:(3)单位:简称,符号。
1Wb=1T·m2(4)磁通量是标量(5)磁通密度即磁感应强度 B=Sφ 1T=1m A N 1m Wb 2⋅= 【典型例题】一、磁感线的理解 【例1】 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 .磁感线上每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,磁感线就可能相交二、几种电流的磁场【例2】 如图1所示,螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远,当开关闭合后关于小磁针N 极(黑色的一端)的指向错误的是( )A .小磁针a 的N 极指向正确B .小磁针b 的N 极指向正确C .小磁针c 的N 极指向正确D .小磁针d 的N 极指向正确图1三、安培分子电流假说【例3】.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培分子电流假说,其原因是( )A .分子电流消失B .分子电流取向变得大致相同C .分子电流取向变得杂乱D .分子电流减弱四、磁通量问题【例4】如图2所示,一环形线圈沿条形磁铁的轴线,从磁铁N 极的左侧A 点运动到磁铁S 极的右侧B 点,A 、B 两点关于磁铁的中心对称,则在此过程中,穿过环形线圈的磁通量将( )A .先增大,后减小B .先减小,后增大C .先增大,后减小、再增大,再减小D 先减小,后增大、再减小,再增大图2 图3 图4【例5】条形磁铁竖直放置,闭合圆环水平放置,条形磁铁中心线穿过圆环中心,如图3所示,若圆环为弹性环,其形状由Ⅰ扩大到Ⅱ,那么圆环内磁通量的变化的情况是( ) A.磁通量增大B.磁通量减小C.磁通量不变 D.条件不足,无法确定当堂检测1.关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是( ) 图3A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在B.磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止的D.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的2.M1与M2为两根未被磁化的铁棒,现将它们分别放置于如图4所示的位置,则被通电螺线管产生的磁场磁化后( )A.M1的左端为N极,M2的右端为N极B.M1和M2的右端均为N极C.M1的右端为N极,M2的左端为N极D. M1和M2的左端均为N极图4 3.如图5所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右4.关于磁现象的电本质,正确的说法是( ) 图5①一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用②除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷或电流产生的③根据安培的分子电流假说,在外界磁场作用下,物体内部分子电流取向变得大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极④磁就是电,电就是磁,有磁必有电,有电必有磁A.②③④B.②④C.①③D.①②③5.如图6所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c三枚小磁针都要发生转动,以下说法正确的是( )A.a、b、c的N极都向纸里转B.b的N极向纸外转,而a、c的N极向纸里转C.b、c的N极都向纸里转,而a的N极向纸外转D.b的N极向纸里转,而a、c的N极向纸外转图6 6.如图7所示,面积是0.5 m2的矩形导线圈处于磁感应强度为20 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直,如图中Ⅰ位置,则穿过该线圈的磁通量是多少?若线圈平面与磁场方向夹角为60°,如图Ⅱ位置,则穿过该线圈的磁。
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几种常见的磁场
【知识与技能】
1、知道什么是磁感线。
2、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的分布情况。
3、会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
4、知道安培分子电流假说是如何提出的。
5、会利用安培假说解释有关的现象。
6、理解磁现象的电本质。
7、知道磁通量定义,知道Φ=BS的适用条件,会用这一公式进行计算。
【过程与方法】
1、通过模拟实验体会磁感线的形状,培养学生的空间想象能力。
2、由电流和磁铁都能产生磁场,提出安培分子电流假说,最后都归结为磁现象的电本质。
3、通过引入磁通量概念,使学生体会描述磁场规律的另一重要方法。
【情感态度与价值观】
1、通过讨论与交流,培养对物理探索的情感。
2、领悟物理探索的基本思路,培养科学的价值感。
【教学过程】
★重难点一、磁感线★
磁感线
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感应强度的方向一致,这样的曲线就叫做磁感线.
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
★重难点二、几种常见的磁场★
1.常见永磁体的磁场(如图)
2.电流的磁场
(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直线电流的磁场可有几种不同的画法,如图乙所示(图中的“×”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).
【特别提醒】
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
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,如图丙所示.
②环形电流的磁场可有几种不同的画法,如图丁所示.
【特别提醒】
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
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
【特别提醒】
通电螺线管的磁场分布:外部与条形磁铁外部的磁场分布情况相同,两端分别为N极和S极.管内(边缘除外)是匀强磁场,磁场方向由S极指向N极.
3.匀强磁场
(1)如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场.
(2)产生方法
①距离很近的两个异名磁极之间的磁场(除边缘部分外);
②通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外);
③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.
★重难点三、磁通量★
磁通量
1.定义:设在磁感应强度为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.
2.公式:Φ=BS .
(1)适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直.
(2)在匀强磁场B 中,若磁感线与平面不垂直,公式Φ=BS 中的S 应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.
Φ=BS cos θ.
式中S cos θ即面积S 在垂直于磁感线方向的投影,我们称为“有效面积”.
★对磁通量的进一步理解
1.定义式:Φ=BS
公式Φ=BS 中的B 应是匀强磁场的磁感应强度,S 是与磁场方向垂直的面积,因此可以理解为Φ=BS ⊥。
如果平面与磁场方向不垂直,应把面积S 投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面S ⊥,代入到Φ=BS ⊥中计算,应避免硬套公式Φ=BS sin θ或Φ=BS cos θ。
2.磁通密度
由Φ=BS 得B =ΦS
,叫做磁通密度。
单位:Wb/m 2,关系:1T =1Wb/m 2=1N/(A·m)。
3.磁通量的正负
(1)磁通量是标量,但有正负,当磁感线从某一面上穿入时,磁通量为正值,穿出时即为负值。
(2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2。
4.磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1
(1)当B 不变,有效面积S 变化时,ΔΦ=B ·ΔS 。
(2)当B变化,S不变时,ΔΦ=ΔB·S。
(3)B和S同时变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1,但ΔΦ≠ΔB·ΔS。
【特别提醒】
穿过某一面积的磁通量是由穿过该面的磁感线条数的多少决定的,与匝数无关.
★重难点四、安培分子电流假说★
安培分子电流假说
1.内容:所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间通过磁场而发生的相互作用.在原子、分子等物质微粒内部,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.如图所示.
2.对有关磁现象的解释
(1)磁化:软铁棒未被磁化前,内部分子电流取向杂乱无章,磁场相互抵消,对外界不显磁性;在外界磁铁的磁化下,内部各分子电流取向一致,形成磁极.
(2)失磁:由于激烈的分子热运动或机械运动使分子电流取向变得杂乱无章的结果.。