3.3 几种常见的磁场

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3.3几种常见的磁场

3.3几种常见的磁场

3.3 几种常见的磁场新课标要求(一)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。

(二)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。

(三)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。

教学重点会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即磁通量的计算。

教学方法类比法、实验法、比较法教学手段: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、学生电源课型、课时新课,两课时教学过程(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?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)新科内容1、磁感线教师:什么是磁感线呢?学生阅读教材,回答: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。

如图3.3-1所示:[用投影片出示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况]如图所示:[问题]磁铁周围的磁感线方向如何?[学生答]磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来,进入磁铁的南极。

[教师补充]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。

3.3几种常见的磁场2

3.3几种常见的磁场2
第三章
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

高中物理选修三3.3几种常见的磁场

高中物理选修三3.3几种常见的磁场
【答案】 AD
变式训练 1 关于电场线和磁感线的说法,正确的是( ) A.电场线越密的地方,同一电荷的电势能越大 B.电场线方向一定与电荷受力方向相同 C.磁感线起始于 N 极,终止于 S 极;电场线起始于正电荷, 终止于负电荷 D.磁感线是闭合曲线,而静电场中电场线不是闭合曲线
解析:A 错:电场线密的地方电场强度 E 大,电场强度 E 大的 地方电势不一定高,同一电荷的电势能不一定大.
【思考辨析】
(1)用铁屑可以演示磁体周围磁感线的分布,所以磁感线是客观 存在的.( × )
(2)磁感线所指的方向就是磁场的磁感应强度方向.( × ) (3)磁体的磁场和电流的磁场本质是一样的. ( √ ) (4)磁感应强度的单位是 T,也可以是 Wb/m2.( √ ) (5)某平面与磁场平行时,通过它的磁通量为零. ( √ ) (6)磁通量是矢量,其正、负表示磁通量的方向. ( × )
2.磁感线与电场线的比较: (1)从电场、磁场的概念理解两种场的相似点:都是切线表示 方向,疏密程度表示强弱. (2)从两种场线的区别理解两种场的区别:电场线有始终,磁感 线是闭合曲线.
警示 磁感线只是描述磁场的工具,没有磁感线的地方磁场可以照样 存在.磁场中每一点磁场的大小和方向是唯一确定的,所以不存在 磁感线相交的情况.
C 对:对于 U 形螺线管,左端为 S 极,右端为 N 极,故小磁 针 c 的 N 极指向正确.
D 错:对于直导线 AB,左侧磁感线垂直纸面向里,右侧磁感 线垂直纸面向外,因此小磁针 d 的 N 极指向错误.
【答案】 BC
变式训练 3 当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止 时北极指向读者的是( )
解析:通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小 磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时北极背 离读者,故 A 错误;通电直导线电流竖直向上,根据右手螺旋定则, 磁场的方向为逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读 者,故 B 错误;环形导线的电流方向如题图 C 所示,根据右手螺 旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁 针静止时北极指向读者,故 C 正确;根据右手螺旋定则,结合电流 的方向,则通电螺线管的内部磁场方向由右向左,则小磁针静止时 北极指向左,故 D 错误.

几种常见的磁场

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( )

【人教版】选修(3-1)3.3《几种常见的磁场》ppt课件

【人教版】选修(3-1)3.3《几种常见的磁场》ppt课件
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
什么是学习力-高效学习必 备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
高效学习模型
高效学习模型-学习的完 整过程
方向
资料
筛选
认知
高效学习模型-学习的完 整过程
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1:听懂看到≈认知获取;
TIP2:什么叫认知获取:知道一些概念、过程、信息、现象、方法,知道它们 大 概可以用来解决什么问题,而这些东西过去你都不知道;
(图片来自网络)
1 费曼学习法--实操步骤 获取并理解
2 根据参考复述

3 仅靠大脑复述

4 循环强化

5 反思总结

6 实践检验

费曼学习法--
实操
第一步 获取并理解你要学习的内容
(一) 理 解 并 获 取
1.知识获取并非多多益善,少而精效果反而可能更好,建议入门时选择一个概念或 知识点尝试就好,熟练使用后,再逐渐增加,但也不建议一次性数量过多(根据自 己实际情况,参考学霸的建议进行筛选); 2.注意用心体会“理解”的含义。很多同学由于学习内容多,时间紧迫,所以更 加急于求成,匆匆扫一眼书本,就以为理解了,结果一合上书就什么都不记得了。 想要理解,建议至少把书翻三遍。
TIP3:认知获取是学习的开始,而不是结束。
为啥总是听懂了, 但不会做,做不好?
高效学习模型-内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型

3.3几种常见的磁场

3.3几种常见的磁场

3)环形电流的磁场的磁感线
——安培定则2(内容)
3)通电螺线管的磁场的磁感线 ——安培定则2(内容)
通电螺线管周围的磁场
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×
三、安培分子电流假说
1、内容: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, 这就是分子电流假说。 2、用安培分子电流假说解释现象
(1)为什么有些物质有磁性、有些物质没有磁性? (2)为什么有些本来没有磁性的物质有的可以被磁 化?本来有磁性的物质在高温或者受到猛烈撞击时 会失去磁性?
四、匀强磁场 1、磁场强弱、方向处处相同的磁场 2、匀强磁场的磁感线:是一组相互平 行、方向相同、疏密均匀的直线
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。
几种常见的磁场
一. 磁感线
1、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
2、几种常见的磁场: 【问题】 条形磁铁,蹄形磁铁磁场的磁感 线分布情况是怎样的? 1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线:
外部从N到S,内部从S到N
形成闭合曲线
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 4、磁通量是有正负的,若在某个面积有方向相 反的磁场通过,求磁通量,应考虑相反方向抵 消以后所剩余的磁通量,即应求该面积各磁通 量的代数和. 5、磁通密度: B=φ/S 表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。 1T=1Wb/m2=1N/A· m

高中物理人教版选修31课件:第三章+磁场3.3几种常见的磁场课件

高中物理人教版选修31课件:第三章+磁场3.3几种常见的磁场课件

安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
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
答案
2.环形电流的磁场 环形电流的磁场可用另一种形式的安培定则表示: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.
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
内部磁场比环外 强 ,磁感线越向外越 稀疏
1234
1.(对磁感线的理解)如图5所示的磁场中同一条磁感线(方
向未标出)上有a、b两点,这两点处的磁感应强度( B )
A.大小相等,方向不同 C.大小相等,方向相同
B.大小不等,方向相同
图5
D.大小不等,方向不同
解析 如题图,a点处磁感线比b点处磁感线密,则a点的磁感应强度 大于b点的磁感应强度,而某点的切线方向即为该点的磁感应强度的 方向.因此它们的方向相同.故B正确,A、C、D错误.
答案
3.通电螺线管的磁场 通电螺线管是由许多匝 环形电流 串联而成的.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就是螺线管 内部磁场的方向.
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图Βιβλιοθήκη 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
答案
图7
解析答案
4.(对磁通量的理解)如图8所示,一个单匝线圈abcd水 平放置,面积为S,有一半面积处在竖直向下的匀强 磁场中,磁感应强度为B,当线圈以ab边为轴转过30° 和60°时,穿过线圈的磁通量分别是多少?
1234
图8
解析 当线圈分别转过30°和60°时,线圈平面在垂直于磁场方向的

3.3几种常见的磁场(课时1)

3.3几种常见的磁场(课时1)

6、如图有一根直导线上通以恒定电流I, 方向垂直指向纸内且和匀强磁场B垂直, 则在图中圆周上磁感应强度数值最大的 点是( ) a A A a点 B b点 b d C c点 D d点
c
2、磁铁在高温下或者受到敲击时会失 去磁性,根据安培的分子电流假说,其 原因是( C )
A、分子电流消失 B、分子电流的取向变得大致相同 C、分子电流的取向变得杂乱 D、分子电流的强度减弱
3、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上, 吸引 当螺线管通电后,两软铁将 (填“吸 引”、“排斥”或“无作用力”),A端将 S 感应出 极。
提高题
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
5、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
磁针A的N极指向外
I
磁针B的N极指向里
A
B
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
课堂练习
1 对于磁感线的特点说法正确的是(ABCD ) A、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. B、每条磁感线都是闭合曲线,任意两条磁感 线不相交。 C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的 磁场方向。 D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小
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8、如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,
其面积S1>S2= S3,且 “C3”线圈在磁铁的正
中间。设各线圈中的磁通量依次为φ1、φ2、
φ3则它们的大小关系是
C
A、φ1>φ2>φ3 B、φ1>φ2=φ3
c、φ1<φ2<φ3 D、φ1<φ2=φ3
线上,N 极在管内,S 极在管外。若此
小磁针可左右自由移动,则当螺线管通 以图所示电流时,小磁针将怎样移动?
SN SN
向I右移动 I
a a
课堂训练
2、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
思考:磁铁和电流都能产生磁场,它们的 磁场是否有什么联系?
二、安培分子电流假说
1、内容: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,这就是分子电流假 说。
二、安培分子电流假说
2、用安培分子电流假说解释现象
(1)为什么有些物质有磁性、有些物 质没有磁性? (2)为什么有些本来没有磁性的 物质有的可以被磁化?本来有磁性 的物质在高温或者受到猛烈撞击时 会失去磁性?
3.3 几种常见的磁场
复习: 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?ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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、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
2、几种常见的磁场: 1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线:
外部从N到S,内部从S到N形成闭合曲线
2)直线电流的磁场的磁感线—安培定则1 (内容)
3、单位:在SI制中是韦伯,简称韦,符号Wb 1Wb=1T·m2
4、磁通量是有正负的,若在某个面积有方向相 反的磁场通过,求磁通量,应考虑相反方向抵 消以后所剩余的磁通量,即应求该面积各磁通 量的代数和. 5、磁通密度:
B=φ/S
表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。 1T=1Wb/m2=1N/A·m
课堂训练
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0_.2_W__b____;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_____
课堂训练
7、某地地磁场的磁感应强度竖直分量是 4.0×10-5T,在水平面上,面积为5m2的范 围内,地磁场的磁通量__2_._0_×__l_0_-4___Wb。
2、匀强磁场的磁感线:是一组相互平 行、方向相同、疏密均匀的直线
四、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).
课堂训练
5、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
三、匀强磁场
1、磁场强弱、方向处处相同的磁场
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
课堂训练
3、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
3)环形电流的磁场的磁感线—安培定则2 (内容)
4)通电螺线管的磁场的磁感线 ——安培定则2(内容)
N
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。
3.磁感线的疏密表示磁场的强弱。
4.磁感线不能相交或相切。
5.磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁 场的方向。
课堂训练
1、一细长的小磁针,放在一螺线管的轴
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