人教版高中物理选修3-1：磁场_课件3
[思路诱导] 把环形电流等效成多段直线电流，然后用什么判定 受力方向？把条形磁铁等效成环形电流，如何判断呢？能不能把环形电 流等效成条形磁铁判断呢？
[尝试解答] 解法一：把环形电流等效成很多直线电流，条形磁 铁磁感线分布以及上下两小段电流受安培力方向如右图所示，可见线圈 竖直方向上合力为零，水平方向合力指向磁铁．选取任意对称的两小段 分析，亦得此结论，所以线圈将向磁铁平移．
等效法
环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多 个环形电流，反过来等效也成立
特殊位 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然后判断其所受 置法 安培力的方向，从而确定其运动方向
两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相 结论法 吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有
A．四个点不可能有磁感应强度为零的点 B．a点的磁感应强度最小 C．b、d两点的磁感应强度相同 D．c点的磁感应强度最大
[解析] 磁感应强度是矢量，若在某一个空间同时存在多个磁场， 那么某一点的磁感应强度是各个磁场在该点场强的矢量和．通电导线在 圆周上各点产生的磁感应强度B等大，在a点通电导线产生的磁场与匀 强磁场反向，该点磁感应强度为两者之差，有可能抵消，所以A错误； b点和d点所在处的两磁场相互垂直，所以b、d两点的总磁感应强度大小 相等但方向不同，b、d两点的合场强由平行四边形定则来确定；c点的 两磁场同向，磁感应强度为两者之和，所以c点磁感应强度最大．
[答案] C
题型一 安培定则的应用及磁感应强度的叠加
直线电流的磁场方向由安培定则确定，直线电流的磁场强弱与电 流I的大小及位置有关．这类题的磁感应强度的大小和方向往往具有 “对称性”，所以结合电路的结构特点，分析电流的大小关系，利用矢 量合成原理分析磁感应强度的大小和方向，充分利用“对称性”常常是 解这类题的关键．
[解析] 电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷 有力的作用，而磁场仅对在磁场中运动且速度方向和磁感应强度方向不 平行的带电粒子有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场 方向不能和电流方向平行，因此 A 正确．在磁体内部磁感线是从磁体 S 极出发到 N 极，在磁体外部磁感线是从磁体 N 极到 S 极，磁感线是闭 合的，B 错．同理根据电场强度的定义式 E＝F/q 可知 C 正确．而同样 用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即 B＝IFL中 I 和 B 的方向必须垂直，否则其比值不能代表磁场的强弱，故 D 错．所以应选 A、C.
方向
矢量
矢量
磁感线切线方向，小磁针N 电场线切线方向，放入该
极受力方向
点正电荷受力方向
场的叠加
合磁感应强度等于各磁场 的磁感应强度的矢量和
单位 1 T＝1 N/(A·m)
合场强等于各个电场的场 强的矢量和
1 V
电场线
不同点 闭合曲线
在静电场中，电场线起始于正 电荷，终止于负电荷
转动到平行且电流方向相同的趋势
转换研 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流 究 在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所
对象法 受电流磁场的反作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向
例2 如图所示，把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的 轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通以如右图所示方 向的电流时，线圈将怎样运动？
考纲要求
磁场、磁感应强度、磁感
线
Ⅰ
通电直导线和通电线圈周
围磁场的方向
Ⅰ
安培力、安培力的方向Ⅰ
匀强磁场中的安培力 Ⅱ
洛伦兹力、洛伦兹力的方
向
Ⅰ
洛伦兹力的公式
Ⅱ
带电粒子在匀强磁场中的
运动
Ⅱ
带电粒子在匀强磁场中的
运动
Ⅱ
质谱仪和回旋加速器 Ⅰ
考纲解读
深入对磁场的理解及对磁感应强度、磁感线等 磁场基本概念的认识，熟练掌握电流在磁场中 受到安培力运动的分析．高考安培力的计算只 限于电流与磁感应强度垂直的情形．
不论电流方向与磁场方向关系如何，安培力的方向既与电流方向 垂直，也与磁场方向垂直，即安培力的方向垂直于电流与磁场决定的平 面．
要点一 磁场和电场的对比 1.磁感应强度与电场强度
磁感应强度B
电场强度E
物理意义
描述磁场的力的性质的物 理量
大小决定 由磁场本身决定
描述电场的力的性质的物 理量
由电场本身决定
立体 图
横截 面图
纵截 面图
电流周围的磁场情况都可以用安培定则判断．但不同形式的通电 导体采用的安培定则的方式不同．
(4)匀强磁场：在磁场的某些区域内，磁感线为同向、等间距的平 行线，如下图所示．
问题探究2 同名磁极一定相斥，异名磁极一定相吸吗？ [提示] 同名磁极相斥，异名磁极相吸只适用于通电螺线管外部， 在螺线管内部不成立，因为规定磁针的N极指向为磁场方向，而在螺线 管内部的磁场方向是由S极指向N极，因此在管内部为同名相吸，异名 相斥．
(2)地磁场 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要特点有三个：
①地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近，磁感线分 布如右图所示．
②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极，而竖直分量 (By) 则 南 北 半 球 相 反 ， 在 南 半 球 垂 直 地 面 向 上 ， 在 北 半 球 垂 直 地 面 向 下．
说明：1.安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形 2.洛仑兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形
一、磁场、磁感应强度(Ⅰ) 1．磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力 的作用． (2)方向：小磁针的北极(N)所受磁场力的方向．
2．磁感应强度 (1)意义：描述磁场强弱及方向的物理量． (2)大小：B＝IFL(公式适用条件：通电导线垂直于磁场)． (3)方向：小磁针静止时 N 极的指向．
引入 目的
形象描述场而引入的假想线，实际不存在
相 疏密 场强的强弱
似
点
切线 方向
场的方向
相交 不能相交(电场中无电荷，空间不相交)
磁感线和电场线的疏密都能形象地表示相应场的强弱，应注意： (1)只有在同一个图上才能根据磁感线或电场线的疏密判定各处相 应场的强弱． (2)没有画出磁感线或电场线的地方并不表示那里没有磁场或电场 存在．
下列说法中正确的是( ) A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零 B．磁感线总是从磁体N极出发到磁体S极终止 C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时 受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值 D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点 时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值
2．安培力做功的特点和实质 (1)重力、电场力做功与路径无关，而安培力做功与路径有关． (2)安培力做功的实质——能量的转化 ①安培力做正功：将电源的能量传递给通电导线，或转化为导线 的动能或转化为其他形式的能． ②安培力做负功：将其他形式的能转化为电能后或储存或转化为 其他形式的能．
在分析安培力是否存在的问题时，首先应把立体图改画为易于分 析的平面图，如侧视图、剖视图或俯视图等，然后借助于力学知识求 解．
③在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感应强度相等， 且方向水平向北．
(3)电流周围的磁场
直线电流的磁场
通电螺线管的磁场
环形电流的磁场
无磁极、非匀强，且 与条形磁铁的磁场相 环形电流的两侧是N
特点 距导线越远处磁场越 似，管内为匀强磁场 极和S极，且离圆环中
弱
，管外为非匀强磁场 心越远，磁场越弱
解法二：把条形磁铁等效成如右图所示的环形电流，由图可见两 电流相互平行，方向相同，因此环形电流没有转动，只是同向电流相互 吸引，故线圈将向磁铁靠近．
解法三：把环形电流等效成如右图所示的条形磁铁． 可见两条形磁铁只是相互吸引，没有转动．
三、安培力、安培力的方向(Ⅰ) 匀强磁场中的安培力(Ⅱ) 1．大小 (1)磁场和电流垂直时，F＝BIL. (2)磁场和电流平行时，F＝0. 2．方向 用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且 都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的 方向，这时拇指所指的方向就是通过导线在磁场中所受安培力的方 向．通电导线受到的安培力的方向与电流方向、磁感应强度方向都垂 直．
[尝试解答] 先根据安培定则确定每根通电导线在 O 点所产生的磁 感应强度的方向，再根据矢量合成法则求出结果．根据安培定则，I1 与 I3 在 O 点处产生的磁感应强度 B1、B3 方向相同，I2 在 O 点处产生的磁 感应强度方向与 B1、B3 方向垂直，如图所示，故 O 点处实际磁感应强 度大小为 B0＝ B1＋B32＋B22＝ 5B，A 项错误，B 项正确；由几何关 系可知 O 点处实际磁感应强度方向与斜边夹角为 arctan2，C 项错误， D 项正确．
理解和掌握洛伦兹力概念及洛伦兹力的大小和 方向的分析和计算，掌握解决带电粒子在匀强 磁场中的运动问题的方法．高考考查的热点主 要集中在带电粒子在有界磁场中的运动，题型 以选择题和计算题为主．
熟练掌握带电粒子在电场、磁场和重力场中的 受力特点，结合牛顿运动定律、运动学规律、 圆周运动及功能关系进行综合分析，带电粒子 在复合场中的运动是高考考查的热点.
例1 三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的 三个顶点且与三角形所在平面垂直，如右图所示．现在使每根通电导线 在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的 有( )
A．O 点处实际磁感应强度的大小为 B B．O 点处实际磁感应强度的大小为 5B C．O 点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为 90° D．O 点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为 arctan2
[答案] BD
题型二 安培力作用下导体的运动
[尝试解答] 解法一：把环形电流等效成很多直线电流，条形磁 铁磁感线分布以及上下两小段电流受安培力方向如右图所示，可见线圈 竖直方向上合力为零，水平方向合力指向磁铁．选取任意对称的两小段 分析，亦得此结论，所以线圈将向磁铁平移．
等效法
环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多 个环形电流，反过来等效也成立
特殊位 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然后判断其所受 置法 安培力的方向，从而确定其运动方向
两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相 结论法 吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有
A．四个点不可能有磁感应强度为零的点 B．a点的磁感应强度最小 C．b、d两点的磁感应强度相同 D．c点的磁感应强度最大
[解析] 磁感应强度是矢量，若在某一个空间同时存在多个磁场， 那么某一点的磁感应强度是各个磁场在该点场强的矢量和．通电导线在 圆周上各点产生的磁感应强度B等大，在a点通电导线产生的磁场与匀 强磁场反向，该点磁感应强度为两者之差，有可能抵消，所以A错误； b点和d点所在处的两磁场相互垂直，所以b、d两点的总磁感应强度大小 相等但方向不同，b、d两点的合场强由平行四边形定则来确定；c点的 两磁场同向，磁感应强度为两者之和，所以c点磁感应强度最大．
[答案] C
题型一 安培定则的应用及磁感应强度的叠加
直线电流的磁场方向由安培定则确定，直线电流的磁场强弱与电 流I的大小及位置有关．这类题的磁感应强度的大小和方向往往具有 “对称性”，所以结合电路的结构特点，分析电流的大小关系，利用矢 量合成原理分析磁感应强度的大小和方向，充分利用“对称性”常常是 解这类题的关键．
[解析] 电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷 有力的作用，而磁场仅对在磁场中运动且速度方向和磁感应强度方向不 平行的带电粒子有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场 方向不能和电流方向平行，因此 A 正确．在磁体内部磁感线是从磁体 S 极出发到 N 极，在磁体外部磁感线是从磁体 N 极到 S 极，磁感线是闭 合的，B 错．同理根据电场强度的定义式 E＝F/q 可知 C 正确．而同样 用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即 B＝IFL中 I 和 B 的方向必须垂直，否则其比值不能代表磁场的强弱，故 D 错．所以应选 A、C.
方向
矢量
矢量
磁感线切线方向，小磁针N 电场线切线方向，放入该
极受力方向
点正电荷受力方向
场的叠加
合磁感应强度等于各磁场 的磁感应强度的矢量和
单位 1 T＝1 N/(A·m)
合场强等于各个电场的场 强的矢量和
1 V
电场线
不同点 闭合曲线
在静电场中，电场线起始于正 电荷，终止于负电荷
转动到平行且电流方向相同的趋势
转换研 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流 究 在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所
对象法 受电流磁场的反作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向
例2 如图所示，把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的 轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通以如右图所示方 向的电流时，线圈将怎样运动？
考纲要求
磁场、磁感应强度、磁感
线
Ⅰ
通电直导线和通电线圈周
围磁场的方向
Ⅰ
安培力、安培力的方向Ⅰ
匀强磁场中的安培力 Ⅱ
洛伦兹力、洛伦兹力的方
向
Ⅰ
洛伦兹力的公式
Ⅱ
带电粒子在匀强磁场中的
运动
Ⅱ
带电粒子在匀强磁场中的
运动
Ⅱ
质谱仪和回旋加速器 Ⅰ
考纲解读
深入对磁场的理解及对磁感应强度、磁感线等 磁场基本概念的认识，熟练掌握电流在磁场中 受到安培力运动的分析．高考安培力的计算只 限于电流与磁感应强度垂直的情形．
不论电流方向与磁场方向关系如何，安培力的方向既与电流方向 垂直，也与磁场方向垂直，即安培力的方向垂直于电流与磁场决定的平 面．
要点一 磁场和电场的对比 1.磁感应强度与电场强度
磁感应强度B
电场强度E
物理意义
描述磁场的力的性质的物 理量
大小决定 由磁场本身决定
描述电场的力的性质的物 理量
由电场本身决定
立体 图
横截 面图
纵截 面图
电流周围的磁场情况都可以用安培定则判断．但不同形式的通电 导体采用的安培定则的方式不同．
(4)匀强磁场：在磁场的某些区域内，磁感线为同向、等间距的平 行线，如下图所示．
问题探究2 同名磁极一定相斥，异名磁极一定相吸吗？ [提示] 同名磁极相斥，异名磁极相吸只适用于通电螺线管外部， 在螺线管内部不成立，因为规定磁针的N极指向为磁场方向，而在螺线 管内部的磁场方向是由S极指向N极，因此在管内部为同名相吸，异名 相斥．
(2)地磁场 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要特点有三个：
①地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近，磁感线分 布如右图所示．
②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极，而竖直分量 (By) 则 南 北 半 球 相 反 ， 在 南 半 球 垂 直 地 面 向 上 ， 在 北 半 球 垂 直 地 面 向 下．
说明：1.安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形 2.洛仑兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形
一、磁场、磁感应强度(Ⅰ) 1．磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力 的作用． (2)方向：小磁针的北极(N)所受磁场力的方向．
2．磁感应强度 (1)意义：描述磁场强弱及方向的物理量． (2)大小：B＝IFL(公式适用条件：通电导线垂直于磁场)． (3)方向：小磁针静止时 N 极的指向．
引入 目的
形象描述场而引入的假想线，实际不存在
相 疏密 场强的强弱
似
点
切线 方向
场的方向
相交 不能相交(电场中无电荷，空间不相交)
磁感线和电场线的疏密都能形象地表示相应场的强弱，应注意： (1)只有在同一个图上才能根据磁感线或电场线的疏密判定各处相 应场的强弱． (2)没有画出磁感线或电场线的地方并不表示那里没有磁场或电场 存在．
下列说法中正确的是( ) A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零 B．磁感线总是从磁体N极出发到磁体S极终止 C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时 受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值 D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点 时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值
2．安培力做功的特点和实质 (1)重力、电场力做功与路径无关，而安培力做功与路径有关． (2)安培力做功的实质——能量的转化 ①安培力做正功：将电源的能量传递给通电导线，或转化为导线 的动能或转化为其他形式的能． ②安培力做负功：将其他形式的能转化为电能后或储存或转化为 其他形式的能．
在分析安培力是否存在的问题时，首先应把立体图改画为易于分 析的平面图，如侧视图、剖视图或俯视图等，然后借助于力学知识求 解．
③在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感应强度相等， 且方向水平向北．
(3)电流周围的磁场
直线电流的磁场
通电螺线管的磁场
环形电流的磁场
无磁极、非匀强，且 与条形磁铁的磁场相 环形电流的两侧是N
特点 距导线越远处磁场越 似，管内为匀强磁场 极和S极，且离圆环中
弱
，管外为非匀强磁场 心越远，磁场越弱
解法二：把条形磁铁等效成如右图所示的环形电流，由图可见两 电流相互平行，方向相同，因此环形电流没有转动，只是同向电流相互 吸引，故线圈将向磁铁靠近．
解法三：把环形电流等效成如右图所示的条形磁铁． 可见两条形磁铁只是相互吸引，没有转动．
三、安培力、安培力的方向(Ⅰ) 匀强磁场中的安培力(Ⅱ) 1．大小 (1)磁场和电流垂直时，F＝BIL. (2)磁场和电流平行时，F＝0. 2．方向 用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且 都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的 方向，这时拇指所指的方向就是通过导线在磁场中所受安培力的方 向．通电导线受到的安培力的方向与电流方向、磁感应强度方向都垂 直．
[尝试解答] 先根据安培定则确定每根通电导线在 O 点所产生的磁 感应强度的方向，再根据矢量合成法则求出结果．根据安培定则，I1 与 I3 在 O 点处产生的磁感应强度 B1、B3 方向相同，I2 在 O 点处产生的磁 感应强度方向与 B1、B3 方向垂直，如图所示，故 O 点处实际磁感应强 度大小为 B0＝ B1＋B32＋B22＝ 5B，A 项错误，B 项正确；由几何关 系可知 O 点处实际磁感应强度方向与斜边夹角为 arctan2，C 项错误， D 项正确．
理解和掌握洛伦兹力概念及洛伦兹力的大小和 方向的分析和计算，掌握解决带电粒子在匀强 磁场中的运动问题的方法．高考考查的热点主 要集中在带电粒子在有界磁场中的运动，题型 以选择题和计算题为主．
熟练掌握带电粒子在电场、磁场和重力场中的 受力特点，结合牛顿运动定律、运动学规律、 圆周运动及功能关系进行综合分析，带电粒子 在复合场中的运动是高考考查的热点.
例1 三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的 三个顶点且与三角形所在平面垂直，如右图所示．现在使每根通电导线 在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的 有( )
A．O 点处实际磁感应强度的大小为 B B．O 点处实际磁感应强度的大小为 5B C．O 点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为 90° D．O 点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为 arctan2
[答案] BD
题型二 安培力作用下导体的运动
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人教版 高二物理 选修3-1 第三章 3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动(共21张PPT)
射出点相距
s = 2mv Be
M
B
v
O
时间差为 t = 4m
3Bq
N
关键是找圆心、找半径和用对称。
例与练
• （2、13H有）三和种α粒粒子子，（分别24 H是e 质）子束（，如11H果它）们、以氚相核、
同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁 场方向垂直纸面向里），在下图中，哪个图正
C 确地表示出这三束粒子的运动轨迹？（ ）
夹角为600，求此正离子在磁场区域内 r v O
飞行的时间.
Ө
t = m
Bq
R
v
O/
由对称性，射出线的反向 延长线必过磁场圆的圆心。
如图所示，在B=9.1x10-4T
的匀强磁场中，C、D是垂直于
磁场方向的同一平面上的两点，
D
相距d=0.05m。在磁场中运动
v
的电子经过C点时的速度方向
α
与CD成α=300角，并与CD在
所以：带电粒子将在垂直于
磁场的平面内做匀速圆周运动，
洛伦兹力来提供向心力。
一、带电粒子在匀强磁场中的运动 1、带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态 匀速直线运动
2、带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态
洛伦兹力来提供向心力 做匀速圆周运动
（1）半径特征： qvB = m v2 r
r = mv qB
（2）周期特征： T = 2r = 2m 周期T与运动速度
v qB 及运动半径无关
带电粒子做圆周运动的分析方法
（一）基本思路：洛仑兹力提供向心力。
qvB
=
m
v2 r
r = mv qB
T
=
2
v
人教版高二物理选修3-1第三章3.1 磁现象和磁场(共28张PPT)
• 3．知道磁极和磁极之间、磁极和电流之 间、电流和电流之间都是通过磁场发生相 互作用的.知道地球具有磁性。
• 重点：电流的磁效应和磁场概念的形成
• 难点：磁现象的应用
2020/6/11
3
2020/6/11
4
电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热
原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用
思考：这些相互作用是通过什么相互作用的呢？你能想 到什么？
2020/6/11
17
【联想】
电荷之间是通过什么发生相互作用的呢?
电荷之间的相互作用是通过电场发生的
【猜测】
磁体
磁场
磁体
磁体
磁场
电流
电流
2020/6/11
磁场
电流
18
2020/6/11
19
1、磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质. 2、磁场的性质
变有磁性物体为无磁性物体叫退磁.
2020/6/11
12
【问题】
1.电现象和磁现象有何相似?
两种电荷 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
两种磁极 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
2.电现象与磁现象有何区别?
电荷可以单独存在，磁极不能单独存在1发73现1，年雷，电一过名后英，国他商的人
3.为什么丹麦物理学家奥斯特相信一电箱和刀磁叉之竟然间有存了在磁性 关系?
22
2、铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁
针,若将铁棒A靠近铁棒B时,则（ D ）
A.A、B一定互相吸引
B.A、B一定互相排斥
C.A、B间有可能无磁场力作用
（1）自然界中的很多现象好像预示电和磁之间有某种联系 （2）奥斯特本人所持的哲学思想------运动之间有联系。
• 重点：电流的磁效应和磁场概念的形成
• 难点：磁现象的应用
2020/6/11
3
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4
电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热
原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用
思考：这些相互作用是通过什么相互作用的呢？你能想 到什么？
2020/6/11
17
【联想】
电荷之间是通过什么发生相互作用的呢?
电荷之间的相互作用是通过电场发生的
【猜测】
磁体
磁场
磁体
磁体
磁场
电流
电流
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磁场
电流
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1、磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质. 2、磁场的性质
变有磁性物体为无磁性物体叫退磁.
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12
【问题】
1.电现象和磁现象有何相似?
两种电荷 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
两种磁极 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
2.电现象与磁现象有何区别?
电荷可以单独存在，磁极不能单独存在1发73现1，年雷，电一过名后英，国他商的人
3.为什么丹麦物理学家奥斯特相信一电箱和刀磁叉之竟然间有存了在磁性 关系?
22
2、铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁
针,若将铁棒A靠近铁棒B时,则（ D ）
A.A、B一定互相吸引
B.A、B一定互相排斥
C.A、B间有可能无磁场力作用
（1）自然界中的很多现象好像预示电和磁之间有某种联系 （2）奥斯特本人所持的哲学思想------运动之间有联系。
人教版高中物理选修3-1第三章 磁场3.3几种常见的磁场教学课件(16张PPT)
3. 每年的诺奖季，村上春树都会被预 测为热 门得主 ，曾几 何时， 连声称“喜欢的 日本作 家只有 村上春 树”的 石黑一 雄都已 获奖， 而村上 仍与诺 奖擦肩 而过。
4. 中国正在经历一场从“吃饱”向“ 吃好” 、“吃 健康” 的转变 ，在这 一历史 进程中 ，能否 保证公 众的食 品安全 ，取决 于政府 的执政 水平， 事关老 百姓的 切身利 益。
第三节 几种常见的磁场
一、磁感线
二、电流的磁场
磁感线和电场线有何异同点？
引入 目的
相 疏密 似 意义 点 切线
方向
是否 相交不同点Fra bibliotek磁感线
电场线
磁感线和电场线有何异同点？
引入 目的
相 疏密 似 意义 点 切线
方向
是否 相交
不同点
磁感线
电场线
描述场的强弱和方向
场的强弱
场的方向
否
闭合
不闭合
三、安培分子电流假说
8、横向立意：就是在思考问题的过程 中，思 维顺着 原材料 所告诉 读者的 指向去 考虑。 我们无 论做什 么事， 都不能 脱离实 际。这 种立意 的好处 是能紧 扣材料 的基本 倾向、 主要观 点，因 而不会 出现偏 题、走 题的现 象。
感谢观看，欢迎指导！
断，地球上总体应该是：（ ）A
A.带负电
B.带正电
C.不带电
D.不能确定
1. 一个情商较高的人，不仅能够妥善 管理自 己的情 绪，还 能够准 确地解 读他人 的情绪 表征， 诸如面 部表情 、肢体 语言等 ，进而 做出恰 当的反 映。
2. 肖邦的创作是如此博大精深，又是 如此有 意识地 自成一 体，因 此，可 以毫无 愧色地 说，他 的艺术 是世界 文化的 不容质 疑的组 成部分 。
人教版高中物理选修3-1第3章3.6带电粒子在匀强磁场中的运动课件(共24张PPT)
在粒子物理学的研究中，可以 让粒子通过“云室”“气泡室”等 装置，显示它们的径迹。如果在云 室、气泡室中施加匀强磁场，可以 看到带电粒子运动的圆形径迹。粒 子的质量、速度带电多少不一样， 径迹的半径也不一样。
图3.6-3带电粒子在气泡室运动径 迹的照片。有的粒子运动过程中 能量降低，速度减小，径迹就呈 螺旋形
4.55 10 2 m
T 2πm qB
2 9.110 31
1.6 10 19 2 10 4
5.6875
10 7 s
课堂小结
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
1、所以洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，
2、洛伦兹力不对带电粒子做功。 垂直无功
3、洛伦兹力对电荷只起向心力的作用，所以沿着磁场方
1 mv2 qU 2
磁场的题目首先列：
v2 qvB m
r
1、不加磁场时观察电子束的径迹。
直线
2、给励磁线圈通电，在玻璃泡 中产生沿两线圏中心连线方向、由 纸内指向读者的磁场，观察电子束 的径迹。
圆周运动
3、保持出射电子的速度不变，改变磁感应 强度，观察电子束径迹的变化。
径迹的半径减少
4、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速 度，观察电子東径迹的变化。
r mv qB
T 2πr v
T 2πm qB
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和运动速 率无关。
回旋加速器加速的带电粒子，能量达到25～ 30MeV后，就很难再加速了。原因是按照狭义相对 论，粒子的质量随着速度的增加而增大，而质量的 变化会导致其回转周期的变化，从而破坏了与电场 变化周期的同步。
图3.6-6中，粒子每经过一次加速，它的轨道半径 就大一些，这样画对吗?
高中物理人教版选修3-1课件：3.5运动电荷在磁场中受到的力(共23张PPT)
即时应用
当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴
线进入该通电螺线管,若不计重力,则( CD)
A．带电粒子速度大小改
变
B
B．带电粒子速度方向改变
C．带电粒子速度大小不变
D．带电粒子速度方向不变
即时应用
某带电粒子的电量为q=10－14C,以速率v=106m/s如图射 入B=10－2T的匀强磁场中，求它受到的洛伦兹力F多大 ？
新课标高中物理选修3－1
第三章 磁 场
§3-5 运动电荷在磁场中受到的力
第 新课标高中物理选修3-1
三 章
磁
场
复习回顾
1、磁场对通电导线的作用力
安培力: 大小: F BILsin
方向: 左手定则
θ为Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱI
之间的夹角
判断下面两个通电导线所受安培力的方向
B
IF
BI
F 30
°
问题 1、电流是如何形成的？
三、洛伦兹力的大小
类比
安培力
微观实质 宏观表现
洛伦兹力
F安= 0 ( I∥B）
F洛= 0 ( v∥B）
F安=ILB (I ⊥B）
F洛=qvB ( v⊥B）
当I与B成一角度θ时
当v与B成一角度θ时
F安=ILB sinθ
F洛=qvBsinθ
洛伦兹力和电场力的区别 1.受力：电荷：在电场中一定受到电场力的
中的重要贡献（塞曼效
应）获得洛第伦二兹—届—（“我1们902 年）诺贝时代尔最物伟大理最学尊贵奖的。
荷兰物理学家 洛伦兹 (Lorentz， 1853—1928)
人”。
二、洛伦兹力的方向
左手定则 掌心 四指
大拇指
人教版高中物理选修3-1 3.1磁现象_磁场(共12张PPT)
第三章 磁场
磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个交角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。 断开电路,导线中无电流通过,小磁针不偏转. 学习任务三：地球的磁场 C．指南针指南说明地球周围有磁场 “司南之杓，投之于地，其柢指南” 问题2:当时物理学家对电和磁可能有某种联系的猜想持怎样的态度，为什么？ 学习任务一：电流的磁效应 磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个交角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。 接通电路,导线中有电流通过,小磁针发生偏转; 问题3:随着哪些现象认识的深化，使什么思想在科学和哲学界的逐渐形成，让谁深受启发，坚信电和磁应该也存在着联系？ 这一跳，使有心的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。 韩 振 权 高二物理备课组 【联想】电荷间的相互作用是通过什么发生的呢? 奥斯特,丹麦物理学家。 磁场对放入其中的 或 会 地球是一个巨大的磁体， 其周围存在着--地磁场
奥斯特,丹麦物理学家。1819年上半年 到1820年下半年，奥斯特一面担任电、 磁学讲座的主讲，一面继续研究电、磁 关系。1820年4月，在一次讲演快结束的 时候，奥斯特抱着试试看的心情又作了一 次实验。他把一条非常细的铂导线放在一 根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源
的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使有心的奥斯 特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏 转角度很小，而且不很规则，这一跳并没有引起听众注 意。以后，奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现 磁针在电流周围都会偏转。1820年7月21日，奥斯特写 成《论磁针的电流撞击实验》的论文，正式向学术界宣 告发现了电流磁效应,从而证明了电和磁能相互转化，这 为电磁学的发展打下基础。
学习任务三：地球的磁场
下列关于磁场的说法中,正确的是 （
奥斯特实验说明了 （
磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个交角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。 断开电路,导线中无电流通过,小磁针不偏转. 学习任务三：地球的磁场 C．指南针指南说明地球周围有磁场 “司南之杓，投之于地，其柢指南” 问题2:当时物理学家对电和磁可能有某种联系的猜想持怎样的态度，为什么？ 学习任务一：电流的磁效应 磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个交角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。 接通电路,导线中有电流通过,小磁针发生偏转; 问题3:随着哪些现象认识的深化，使什么思想在科学和哲学界的逐渐形成，让谁深受启发，坚信电和磁应该也存在着联系？ 这一跳，使有心的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。 韩 振 权 高二物理备课组 【联想】电荷间的相互作用是通过什么发生的呢? 奥斯特,丹麦物理学家。 磁场对放入其中的 或 会 地球是一个巨大的磁体， 其周围存在着--地磁场
奥斯特,丹麦物理学家。1819年上半年 到1820年下半年，奥斯特一面担任电、 磁学讲座的主讲，一面继续研究电、磁 关系。1820年4月，在一次讲演快结束的 时候，奥斯特抱着试试看的心情又作了一 次实验。他把一条非常细的铂导线放在一 根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源
的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使有心的奥斯 特喜出望外，竟激动得在讲台上摔了一跤。但是因为偏 转角度很小，而且不很规则，这一跳并没有引起听众注 意。以后，奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现 磁针在电流周围都会偏转。1820年7月21日，奥斯特写 成《论磁针的电流撞击实验》的论文，正式向学术界宣 告发现了电流磁效应,从而证明了电和磁能相互转化，这 为电磁学的发展打下基础。
学习任务三：地球的磁场
下列关于磁场的说法中,正确的是 （
奥斯特实验说明了 （
【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
费
3 仅靠大脑复述
曼
4 循环强化
学
5 反思总结
习
6 实践检验
法
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
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
费
3 仅靠大脑复述
曼
4 循环强化
学
5 反思总结
习
6 实践检验
法
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
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
高中物理人教版选修3-1(课件)第三章 磁场 3-3
知识点1
知识点2学业分层测评
学习目标知识脉络
1.知道磁现象的电本质，
了解安培分子电流假说．
2．知道磁感线的定义和
特点，了解几种常见磁场
的磁感线分布．(重点)
3．会用安培定则判断电
流的磁场方向．(难点)
4．知道匀强磁场、磁通
量的概念．(重点)
磁感线 安培定则
强弱及方向
疏密
切线方向
电流磁感线
环形电流
磁感线
电流
内部
N
环形电流小磁体磁极
磁化退磁
电荷的运动
√
×
√
×
√
两种线磁感线电场线
相似点
引入目的形象描述场而引入的假想线，实际不存在疏密场的强弱
切线方向场的方向
相交不能相交(电场中无电荷空间不相交)
不同点闭合曲线
不闭合，起始于正电荷，终止
于负电荷
匀强磁场和磁通量
强弱方向
疏密均匀
磁感应强度磁场方向垂直
投影面积S′
韦伯 1 T·m2磁通密度
×
√
×
×
学业分层测评(二十二)
点击图标进入…。
人教版高中物理选修31：第三章 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 课件
二、洛伦兹力与电场力的比较
评
是带电粒子在两种不同的场中受到的力，反映了磁场和
电场的力的性质，但这两种力的区别也是十分明显的。
洛伦兹力
电场力
作用 对象
仅在运动电荷的速度方向 带电粒子只要处在电场
与 B 不平行时，运动电荷才 中，一定受到电场力
受到洛伦兹力
F＝qvBsinθ，方向与 B 垂
大Байду номын сангаас、
F＝qE，F 的方向与 E
2．原理 (1)电子枪__发__射_电__子_____。 (2)电子束在磁场中__偏__转__。 (3)荧光屏被电子束撞击发光。 3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场， 其方向、强弱都在_不__断__变__化___，使得电子束打在荧光屏上的 光点从上向下、从左向右不断移动。 4．偏转线圈：使电子束偏转的磁场是由两 __对__线__圈__产生的。
第三章：磁场
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力
★复习：
导
◆.磁场对电流有力的作用 ------(安培力FA)
◆.电荷的定向移动形成 ------(电流I)
I
分析:我们已经知道磁场对电流有力的作用， 那么磁场对运动电荷有力的作用吗？
导
1.通过实验，观察阴极射线在磁场中的偏转，认识 洛伦兹力。
2.会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。 3.了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应
例2.电子以速率V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁 场中，则（ AC ）
A、磁场对电子的作用力始终不做功 B、磁场对电子的作用力始终不变 C、电子的动能始终不变 D、电子的动量始终不变
例3.如图所示，一个质量为m，电荷量为q的
B