常见的几种磁场
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 课件

内部:S→N:外部N→S
为形象描述磁场而假想的曲线
2.(安培定则的理解与应用)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 ( C )
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
1.磁感线
定义及特点 几种常见的磁场的磁感线分布
2.磁场的起源 电荷的运动
3.磁通量
概念 公式:Φ=BS(适用于B与平面S垂直的情况)
1.(对磁感线的认识)关于磁场和磁感线
的描述,下列说法中正确的是 ( AB)
A.磁体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 存在的物质 B.磁感线可以形象地描述磁场的强弱 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
是B(C )
A.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷 或电流产生的 B.根据安培的分子电流假说,在外磁场作用 下,物体内部分子电流取向变得大致相同时 ,物体就被磁化了,两端形成磁极 C.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 D.磁就是电,电就是磁;有磁必有电,有电 必有磁
[延伸思考] 什么是磁通密度?其单位是什么?
答案 磁通密度就是磁感应强度,其单位可表示为Wb/m2.
一、对磁感线的认识
例1 关于磁场和磁感线的描述,正确的
说法是 ( B )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于S 极 B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱 C.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱 D.因为异名磁极相互吸引,所以放入 通电螺线管内的小磁针的N极一定指向 螺线管的S极
几种常见的磁场 课件

要点二 几种常见的磁场磁感线的分布特点 1.常见永磁体的磁场(如图所示)
2.三种常见电流的磁场 安培定则
立体图
横截面图 纵截面图
直线电流
以导线上任意点为圆心的多组同心圆,越向外越稀疏, 磁场越弱
安培定则 立体图
横截面图 纵截面图
环形电流
内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏
安培定则
立体图
横截面图 纵截面图
(3)通电螺线管的磁场方向的判断:右手握住螺线管,让弯曲的四指跟 电流的方向一致,拇指所指的方向就是 螺线管内部的磁场的方向或者说 拇指所指的方向是它的北极的方向.
二、安培分子电流假说 1.分子电流假说 安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种 环形电流,即 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.分子电流假说的意义 能够解释磁化 以及退磁 现象,解释磁现象的电本质.
3.单位 国际单位制中单位是韦伯,简称韦,符号是 Wb,1 Wb=1 T·m2. 4.引申
B=ΦS ,表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,因此磁感应强度 B 又叫 磁通密度 .
要点一 对磁感线的进一步理解
1.磁感线的特点 (1)为形象描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在. (2)磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线在某点的切线方向表示磁场的 方向. (3)磁感线在磁体外部从 N 极出发回到 S 极,在磁体内部从 S 极指向 N 极, 即磁感线是闭合的曲线,它不相交.
三、匀强磁场 1.定义 强弱 、方向处处相同的磁场. 2.磁感线 间隔相同的平行直线. 3.实例 距离很近的两个平行的 异名磁极之间的磁场,相隔适当距离的两个பைடு நூலகம்行 放置的通电线圈,其中间区域的磁场都是匀强磁场.
3.3几种常见的磁场2

磁场
桃源三中 颜金安
四、匀强磁场
1、定义: 、定义: 磁场强弱、 磁场强弱、方向处处相同的磁场 2、磁感线特点: 、磁感线特点: 是一些间隔相同的平行直线
3、常见的匀强磁场: 、常见的匀强磁场
1)相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 相隔很近的两个异名磁极之间的磁 2)通电螺线管内部的磁场 通电螺线管内部的磁场 3)相隔一定距离的两个平行放置的线圈 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。 通电时,其中间区域的磁场。
6、磁通量Φ是标量,但有正负 、磁通量 是标量 但有正负: 是标量, 若取某方向穿入平面的磁通量为正, 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. 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 这时的合磁通为相反方向磁通量 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 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) 剩余的磁通量才是合磁通
例6、面积 =0.5m2的闭合金属圆线 、面积S= 圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁 的匀强磁 场中,当磁场与环面垂直时, 场中,当磁场与环面垂直时,穿过 环面的磁通量是_______; 环面的磁通量是0.2Wb ;当金属圆 环转过90° 环面与磁场平行时, 环转过 °,环面与磁场平行时, 穿过环面的磁通量是_______. 穿过环面的磁通量是 0
(二)磁通量的变化 二 磁通量的变化
∆Φ=Φ2-Φ1 =
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 的代数差。 与初状态磁通量Φ1的代数差。 磁通量的变化一般有三种形式: 磁通量的变化一般有三种形式 (1)B不变,S变化 不变, 变化 变化; 不变 (2)B变化,S不变 变化, 不变 不变; 变化 (3)B和S同时变化 和 同时变化. 同时变化
几种常见的磁场课件

_伸__直__的__拇__指__所__指__的方向就是环形导线
的轴线上磁感线的方向.
3.通电螺线管的磁场
图2
安培定则:如图乙所示,右手握住螺线管,让弯曲的四指跟_环__形__电__流__方__向_ 一致,拇指所指的方向就是 螺线管内部 的磁场的方向或者说拇指所指的
方向是它的 北极 的方向.
三、安培分子电流假说
[导学探究] (1)如图6,平面S在垂直于磁场方 向上的投影面积为S′.若有n条磁感线通过S′, 则通过面积S的磁感线有多少条? 答案 n条 (2)若磁场增强,即B增大,通过面积S的磁感
图6 线条数是否增多? 答案 B增大时,通过面积S的磁感线条数增多
[知识深化]
1.磁通量的计算:
(1)公式:Φ=BS.
都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致 C.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的 D.两个磁场的叠加区域,磁感线可能相交
1.常见永磁体的磁场(如图4所示) 图4
2.常见电流的磁场 安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
直线 电流
以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆,越向外越稀 疏,磁场越弱
适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直.
(2)若磁感线与平面不垂直,则Φ=BScos θ.其中
Scos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积,
如图7所示.
图7
2.磁通量的正负:磁通量是标量,但有正负,若磁感线从某一面上穿入
时,磁通量为正值,则磁感线从此面穿出时为负值.
3.磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示.若有磁感线沿相反方向穿
环形 电流
内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏
通电 螺线管
内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极,外部类似条 形磁铁,由N极指向S极
几种常见的磁场

三、磁通量
磁通量的变化量
ΔΦ=Φ2-Φ1
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。 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.
随堂演练
练习1、如图1,线圈平面与水平方向成θ角,磁感应线竖 直向下,设匀强磁场的磁感应强度为B,线圈面积为S,则 BScosθ Ф= _________ 练习2:如图1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_____, 若从 BS 初始位置转过900角,则穿过线框平面的磁通量为_____, 若 0 从初始位置转过1800角,则穿过线框平面的磁通量变化为 2BS O _____ a
3、几种常见的磁场
高二物理
田军
学习目标
• 1.知道几种常见的磁场(条形磁铁、蹄形磁铁, 直线电流、环形电流、通电螺线管)及所形成的 磁感线分布的情况. • 2.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电 螺线管的磁感线的方向.
一、磁感线
(2)磁感线的特点
为了形象描述磁场强弱和方向而 假想的线 磁感线的疏密表示磁场强弱 电场线的特点 为了形象描述电场强弱和方向 而假想的线 电场线的疏密表示电场强弱
二、几种常见的磁场
形状 疏密 方向
二、几种常见的磁场
4、通电螺丝管的磁感线
二、几种常见的磁场
4、通电螺丝管的磁感线
磁感线的分布特征:其外部的磁感线与条形磁体的 磁感线相似,内部的磁感线与螺线管的轴线平行 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。
几种常见的磁场(刘玉兵)
四、匀强磁场
1、定义: 定义: 如果磁场的某一区域里, 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, 度的大小和方向处处相同,这个区域 的磁场叫匀强磁场. 的磁场叫匀强磁场. 2、产生方法: 产生方法: 距离很近的两个异名磁极之间的磁 场,通电螺线管内部的磁场(除边缘 通电螺线管内部的磁场( 部分外)都可认为是匀强磁场. 部分外)都可认为是匀强磁场. 3、磁感线的特点: 磁感线的特点: 匀强磁场的磁感线是间距相等的平 行直线
三、安培分子电流假说
在原子、分子等物质微粒内部, 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 分子电流, 形电流 分子电流 成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极, 成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极,这就 分子电流假说。 是分子电流假说。
三、安培分子电流假说 用安培分子电流假说解释现象
例18、如图,框架abcd面积S=2m2,匀强磁场B=0.4T 18、如图,框架abcd面积S=2m 匀强磁场B=0.4T abcd面积 框架平面初始位置与磁场方向垂直, (1)框架平面初始位置与磁场方向垂直,则穿过平面的 磁通量为____wb. 磁通量为____wb. 0.8 若使框架绕ab顺时针转过60 ab顺时针转过60度 (2)若使框架绕ab顺时针转过60度,则穿过线框平面 的磁通量为____wb. 的磁通量为____wb. 0.4 若从初始位置转过90 90度 (3)若从初始位置转过90度,则穿过线框平面的磁通量 为___wb 0 若从初始位置转过180 180度 (4)若从初始位置转过180度,则穿过线框平面的磁通 量的变化量大小为 1.6 wb.
例15、关于磁现象的本质,下列说法中正确的是 15、关于磁现象的本质, A.磁与电紧密联系,有磁必有电, A.磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必有磁 磁与电紧密联系 B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷 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 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, D.根据安培假说可知,磁体内分子电流总是存在的, 根据安培假说可知 因此任何磁体都不会失去磁性
几种常见的磁场
方便,但是,绝不能认为磁感线是由细铁屑排列而成的.
工具
第三章
磁场
栏目导引
2.磁感线为何不能相交?
提示:磁场确定以后,空间任意一
点的磁场方向只有一个,也就是把小磁 针放在该点时N极的受力方向.假设有 两条磁感线在空间某点 P 相交了,则在 P 点将会有两个切线 方向,与该点切线方向表示磁场方向矛盾,磁场中任一点不
工具
第三章 磁场
栏目导引
解析:
答案:
B 磁感线的疏密表示磁感应强度的大小,
【反思总结】
磁感线的切线方向表示磁感应强度的方向.
工具
第三章
磁场
栏目导引
【跟踪发散】 正确的是( )
1-1:关于磁感线的描述,下列说法中
A.磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向,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
理、不同型号的仪器的规格、使用要求,弄清它测出的是磁
感应强度在哪个方向的分量.还可用磁传感器测量螺线管内 不同位置的磁感应强度;探究通电导线所形成的磁场;验证 安培定则.
工具
第三章
磁场
栏目导引
工具
第三章
磁场
栏目导引
磁场中某区域的磁感线如图所示,则(
)
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,且Ba>Bb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,且Ba<Bb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
可知A带正电,B带负电.所以D选项正确.
答案: BD
工具
第三章
磁场
栏目导引
【跟踪发散】
2-1:如图所示为磁场、磁场作用力演
示仪中的赫姆霍兹线圈,当在线圈中心处挂上一个小磁针, 且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示 方向的电流时( )
常见的几种磁场分解
思考:
通电螺线管的磁场与条形 磁铁的磁场十分相似,它 们有什么联系?
安培认为:物质微粒内 有电流,称之为分子电 流,分子电流使微粒相 当于一个小磁体
安培
S
N
S
N
这个过程就是磁化
安培
B
你知道怎样退磁吗?
安培
磁铁的磁场也是由 电流产生的!
一切磁现象的本质
安培
都是缘于 电!
所谓磁现象的电本质
A.向右飞行的正离子束 B、向左飞行的负离子束 C、向右飞行的电子束 D、向左飞行的电子束
N
S
3:如图所示,a、b、c三枚小磁针分 别放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………(C )
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 磁铁的磁感线从磁铁的北极出发,终止于 磁铁的南极
• D 磁感线有可能出现相交的情况
4、直线电流磁场的磁感线
安培定则:
直线电流的磁场的几种表示图
磁感线分布
(立体)图
横截面(俯视)图 纵截面(平视)图
俯视图
5、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.
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点磁直的通电导线互相平行, 电流方向相同。它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A和B处,两通电导线在C点的磁场的磁感应强度都 是B,则C点的合磁感应强度大小是_____,方向 ________。
几种常见的磁场 课件
(2)若某个平面内有不同方向的磁场存在,计算穿过这个面 的磁通量时,先规定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量 为负,这个平面内的总磁通量等于平面内各个方向的磁通量的 代数和,即“净磁通量”。
4. 与磁感应强度的关系 (1)磁感应强度 B 主要描述磁场中某点的磁场情况,与位置 对应;而磁通量用来描述磁场中某一个给定面上的情况,它与给 定面对应。 (2)由 Φ=BS 得 B=ΦS ,此为磁感应强度的另一定义式,表 示穿过垂直于磁场方向的单位面积的磁感线条数,所以 B 又叫 作磁通密度。
考点二 安培定则的应用 探究导引 1. 磁场是分布在立体空间的吗? 思考:
2. 利用安培定则不仅可以判断磁场的方向,还可以根据磁 场的方向判断电流的方向。这种说法对吗?
思考:
一|重点诠释 三种常见电流的磁场
(1)应用安培定则判定直线电流时,四指所 指的是导线之外磁场的方向;判定环形电流和通电螺线管电流 时,拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。
(2)环形电流相当于小磁针,通电螺线管相当于条形磁铁, 应用安培定则判断时,拇指所指的一端为它的 N 极。
二|典题研析 例 2 如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止 时 N 极指向右,试判定电源的正、负极。
通电螺线管内部磁感线方向向哪? 提示:静止时小磁针 N 极所指的方向为小磁针所在处磁场 方向,所以通电螺线管内部磁感线方向向右。
Φ1=-BS=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb。 故磁通量的变化量 ΔΦ=|Φ1-Φ|=|-0.24-0.12| Wb=0.36 Wb。
[完美答案] 0.12 Wb 0.36 Wb
对磁通量及磁通量的改变量的认识 (1)求解穿过线圈平面的磁通量关键是找出垂直于磁场的有 效面积,或者是找出垂直于平面的有效磁场,即Φ=Bsinθ·S 还 是Φ=B ·S sin θ ,不同的练习要灵活处理。 (2)求解磁通量的变化量时,注意磁通量有正负,与规定正 方向相同为正,相反为负。磁通量变化量ΔΦ=Φ2-Φ1。
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导线电流
纵截面图
导线
磁感线 电流 磁感线
内部为匀强磁场!
看你学得怎么样?
1、在奥斯特实验中, 小磁针 N极怎样偏转?为什么?
小磁针N极垂直纸面向里偏转
2、一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方, 如图所示,此时小磁针的S极向纸内偏转,这 一束粒子可能是 (ABD) A.向右飞行的正离子束 B、向左飞行的负离子束 C、向右飞行的电子束 D、向左飞行的电子束
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
安培
S
N
S
N
这个过程就是磁化
安培
B
你知道怎样退磁吗?
安培
磁铁的磁场也是由 电流产生的! 一切磁现象的本质 都是缘于
安培
电!
所谓磁现象的电本质
4、直线电流磁场的磁感线
安培定则:
直线电流的磁场的几种表示图
磁感线分布
(立体)图
横截面(俯视)图
纵截面(平视)图
俯视图
5、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.
6、通电螺线管的磁感线分布
通电螺线管磁场的几种表示图
练习1、如图所示,两根长直的通电导线互相平行, 电流方向相同。它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A和B处,两通电导线在C点的磁场的磁感应强度都 是B,则C点的合磁感应强度大小是_____,方向 ________。
思考:
通电螺线管的磁场与条形 磁铁的磁场十分相似,它 们有什么联系?
安培认为:物质微粒内 有电流,称之为分子电 流,分子电流使微粒相 当于一个小磁体
第三章 3 几种常见的磁场
1、条形磁铁的磁场
条形磁铁磁场的空间立体图
条形磁铁内部的磁场
磁感线都是闭合的!!
2、地球的磁场
3、U形磁铁的磁场
磁感线也应该从内部闭合!
B) • 例:关于磁感线的下列说法中,正确的是( A 磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲 线 • B 磁感线上任一点的切线方向,都跟该点磁 场的方向相同 • C 磁铁的磁感线从磁铁的北极出发,终止于 磁铁的南极 • D 磁感线有可能出现相交的情况
N
S
3:如图所示,a、b、c三枚小磁针分别 放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………(C ) 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
4、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