几种常见磁场
几种常见的磁场

三.安培分子环流假说
1.分子电流假说 任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流, 分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。分子电 流实际上是由核外电子绕核运动形成的 2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释:
3.磁现象的电本质:磁铁和电流的磁场本质上都 是运动电荷产生的
例:根据安培假说的物理思想:磁场来源于 运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成, 根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事 实.那么由此推断,地球上总体应该是:( A )
环形电流周围磁场
环形电流的 磁场可等效 为小磁针或 条形磁铁
安培定则:
让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致, 伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中 心轴线上磁感线的方向。
通电螺旋管周围磁场
等效
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。 (大拇指指向螺旋管北极)
磁通量: 五、磁通量:
1、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,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 示磁通量。 2、在匀强磁场中,公式为 Φ =BS⊥ (S⊥表示某一面积在垂直于磁场方 向上的投影面积).
3、单位:在SI制中是韦伯,简称韦,符号Wb 1Wb=1T·m2
I
例2、 在图中,已知磁场的方向,试画出产生 相应磁场的电流方向
课堂练习 2、将小磁针分别放入A、B、C处时,问: 小磁针N极的指向? A .
C. . B
B.
。A .
3、在光滑的水平杆上有两个通有同方向 的金属圆环,问:两环将怎样运动? (靠近或远离)
A
B
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

_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(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( )
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。
几种常见的磁场LCR

(2)当软铁棒受到外界磁场的作用 时,各分子电流的取向变得大致相同,软 铁棒就被磁化了,两端对外界显示出较 强的磁作用,形成磁极。
(3)磁体受到高温或猛烈敲打时, 会失去磁性,这是因为激烈的热运动或 机械振动,使各分子电流的取向变得杂 乱了,从而磁性减弱,甚至无磁性.
磁场
课件制作: 李从如
几种常见的磁场
知识回顾
1.磁感线有那些特点 (1) 磁感线的疏密代表场强的强弱 (2)磁感线的切线方向代表场强的方向 (3)在磁场中线不相交,磁感线是闭合曲线 (4)对磁体外部从N极到S极,在磁体内部从S极到N极 (5)磁感线是假想线,实际不存在
2.磁感应强度的大小和方向 (1) 磁应强度的方向:小磁针静止时N极的指向,即磁感线的切
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.
2. 环形电流磁场分布图
(三)通电螺线管的磁场的磁感线 1.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. 2. 环形电流磁场分布图
练习: 如图将一条形磁铁从中间切断分成两半,则左边部分 为单个磁极 S 极, 右边部分为单个磁极 N 极,对吗?
答:不对;根据分子电流假设,各分子电流取向有规 则,切断分成两半取向不变,故两部分依然是左端是 S 极, 右端是N 极.
练习:一根软铁棒被磁化是因为
( D)
A.软铁棒中产生了分子电流 B.软铁棒中分子电流取向杂乱无章
I
(四)条形磁铁和蹄形磁铁磁场的磁感线分布
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I
几种常见磁场
练习:
1、在图中,已知磁场的方向,试画出产生 相应磁场的电流方向
X
·
N S
几种常见磁场
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?
磁针A的N极指向外 磁针B的N极指向里
I
A
B
几种常见磁场
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
1、磁感线: 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。这样的曲线叫 做磁感线。
C
B A
几种常见磁场
2、几种常见的磁场的磁感线分布: 1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线:
条形磁铁
蹄形磁铁
特点:外部从N到S,内部从S到N形成闭合曲线。
几种常见磁场
2)安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系 3)安培的分子电流假说揭示了磁性的起源, 认识到磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由 运动的电荷产生的
几种常见磁场
练习: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.软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章 C.软铁棒中分子电流消失了 D.软铁棒中分子电流取向变得大致相同
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
几种常见磁场
4、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极转向同学们的,那么这束带电 粒子可能是( BC )
特斯拉,简称特,国际符几种号常见是磁场 T 。
我们通过第一章第三节的学 习知道:电场线可以形象的描述 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?
几种常见磁场
第三章 磁场
§3.3 几种常见的磁场
几种常见磁场
助学目标: 1.知道磁感线,知道几种特殊磁场的磁 感线分布,会用安培定则判断电流的磁场 方向. 2.了解安培分子电流假说. 3.理解并会计算磁通量.
a、磁感应强度的方向:
XXX XXX XXX
垂直纸面向里
·· · ·· · ·· ·
垂直纸面向外
b、电流的方向:
X
·
垂直纸面向里
垂直纸面向外
几种常见磁场
2)直线电流的磁感线分布: 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)
几种常见磁场
6、铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图
所示.则有铁环中心O处的磁场方向为( A)
A.向下 B.向上 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外
几种常见磁场
7、实验室有一旧的学生直流电源,输出端的符 号模糊不清,无法辨认正、负极,某同学设计了
下面的判断电源极性的方法:在桌 面上放一个小磁针,在磁针东面放 螺线管,如图所示,闭合开关后, 磁针指南的一端向东偏转,下列
俯视图
I
表示垂直于 纸面向外
正视图 几种常见磁场
表示垂直于 纸面向里
3)环形电流的磁感线分布
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。
纵截面图
几种常见磁场
横截面图?
4)通电螺线管的磁感线分布
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.
复习:
为描述磁场的强弱和方向,我们引入了
什么物理量?它的定义、定义式、方向、
单位?
磁感应强度(B)。
1、定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线
受到的F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫
做通电导线所在处的磁感应强度.
2、定义式: B F IL
条件:B、I相互垂直。
3、方向:小磁针静止时N 极所指的方向
几种常见磁场
【问题一】如图,磁场中各点小磁针的指向不 同,这个现象说明什么?
说明条形磁铁周围的磁场是有方向的。
【问题二】那么,磁场的方向怎样规定的呢?
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.
几种常见磁场
问题三:如何形象地描述磁场中各点的磁场方 向?
几种常见磁场
5、匀强磁场
磁场强弱、方向处处相同的磁场 磁感线特点:一组间隔相同的平行直线
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)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。 (3)通电螺线管内部的磁场
判断中正确的是 ( C )
A.电源的A端是正极.在电源内电流由A流向B B.电源的A端是正级.在电源内电流由B流向A C.电源的B端是正极,在电源内电流由A流向B D.电源的B端是正极,在电源内电流由B流向A
几种常见磁场
3、磁感线的特点 (1)磁感线是假想的,不是真实的 (2)磁感线是闭合曲线。 在磁体的外部磁感线由N极发出,回到S极。 在磁体的内部磁感线则由S极指向N极 (3)磁感线不能相交或相切 (4)磁感线的疏密表示磁场的强弱 (5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的 磁场的方向
思考1.沿磁感线的方向,磁场是减弱 吗?
解析:不一定。磁感线的方向与磁场 的强弱没有关系,所以无法判定磁场是 否减弱.
几种常见磁场
除了磁铁,直线电流、环形电流、通电螺线 管的周围空间也能产生磁场。
那么,它们的磁场磁感线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ布又有什么特 点?
遵循什么规律呢?
安培定则(右手螺旋定则)确定。
几种常见磁场
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
几种常见磁场
5、如图所示,两根非常靠近且互相垂直的 长直导线,当通以如图所示方向的电流时, 电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个
区域内方向是一致且向里的( A )
A.区域I B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
几种常见磁场
4、安培分子电流假说
磁体为什么会有磁性?
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。
S
N
几种常见磁场
利用安培的假说解释一些磁现象
N
S
几种常见磁场
高温或猛烈撞击时
安培分子电流假说意义 1)成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象