第十三章　1.磁场　磁感线.pptx

1.磁场磁感线,必备知识,自我检测,一、电和磁的联系1.奥斯特实验:把导线沿南北方向放置在指向南北的小磁针上方,通电时磁针发生转动。2.意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首先揭示了电与磁的联系。二、磁场1.磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间都能产生相互作用。这些相互作用是通过磁场发生的。2.磁体、通电导体周围都存在着磁场。,必备知识,自我检测,三、磁感线1.磁感线及其作用在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一个点的切线方向都跟这点磁场的方向一致,这样的曲线叫作磁感线。利用磁感线可以形象地描述磁场。2.实验模拟在玻璃板的下面放上磁铁,上面放细铁屑,轻敲玻璃板,可以模拟出磁感线的形状,原因是细铁屑在磁场中被磁化成“小磁针”,轻敲玻璃板,铁屑就会有规则地排列起来,模拟出磁感线的形状。,必备知识,自我检测,四、安培定则1.判断直线电流产生的磁场方向安培定则: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。这个规律也叫右手螺旋定则。2.判断环形电流产生的磁场方向安培定则: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场的方向。3.判断通电螺线管产生的磁场方向安培定则:让右手弯曲的四指与通电螺线管电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向,或拇指指向螺线管的北极。,必备知识,自我检测,1.正误判断。(1)磁场看不见,摸不着,因此磁场是人们假想的,实际并不存在。()解析:磁场和电场一样,是客观存在的一种物质。答案:(2)磁体与磁体之间的作用是通过磁场发生的,通电导线与通电导线之间的作用是通过电场发生的。()解析:磁体与磁体之间的作用是通过磁场发生的,通电导线与通电导线之间的作用也是通过磁场发生的。答案:,必备知识,自我检测,(3)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。()解析:磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想线,实际并不存在。答案:(4)磁感线所指的方向就是磁场的方向。()解析:磁感线的切线方向就是该点的磁场方向。答案:,必备知识,自我检测,(5)磁体的磁场和电流的磁场本质上是一样的。()解析:磁体的磁场和电流的磁场本质上都是由运动的电荷产生的,所以本质是一样的。答案:(6)环形电流的磁场相当于小磁针,通电螺线管的磁场相当于条形磁铁。()答案:,必备知识,自我检测,2.探究讨论。(1)将一个磁体从中间分成两部分后,是不是每一部分只有一个磁极呢?答案:不是。不管磁体形状如何,磁体都有两个磁极。即便将一个磁体分割,分割后的每一部分,仍然有两个磁极。(2)在发现电流的磁效应之前,人们已经了解到电现象与磁现象有哪些相似处?答案:电荷有两种(正电荷和负电荷),磁体有两极(N极和S极);电荷间存在相互作用(同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引),磁极间也存在相互作用(同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引)。(3)指南针是我国古代四大发明之一,它对促进人类航海事业的发展产生了巨大的影响,你知道指南针为什么指南吗?答案:地球表面磁场的方向由南指向北,水平放置的小磁针在地磁场作用下静止时,北极(N极)总是指向北,南极(S极)总是指向南。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,对磁场的理解情景导引观察三幅图片,请思考:甲图中的小磁针为什么会发生偏转?乙图中的通电导线为什么会运动?丙图中通电导线之间的相互作用是怎样发生的?要点提示:小磁针发生偏转、通电导线运动、通电导线之间吸引或者排斥一定都是受到了力的作用;磁体对磁体有力的作用、电流对磁体有力的作用、磁体对电流也有力的作用、电流对电流也有力的作用,这些作用是通过磁场发生的。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,知识归纳磁场的特点,画龙点睛 实物和场是自然界中两种基本的物质形态。(1)实物即具体的、有形的物质形态,由物质粒子组成。(2)场是物质的另一种存在形态,和实物一样,也是一种客观存在物,具有能量等物质的基本属性。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,实例引导例1以下说法正确的是()A.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的B.通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的C.磁体与通电导体间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质解析:在通电导体的周围有磁场存在,无论是磁体与磁体间还是通电导体与通电导体间、磁体与通电导体间,都有相互作用的磁场力。磁场是磁现象中的一种特殊物质,它的基本特点是对放入其中的磁体、通电导体有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有静电力的作用,因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其自身的特点。所以只有选项A正确。答案:A,探究一,探究二,探究三,随堂检测,规律方法 本题考查磁场与电场的有关理解问题,在处理这类题目时要注意理解概念。(1)注意磁场与电场的区别;(2)理解磁体与磁体、通电导体与通电导体、磁体与通电导体之间的作用都是通过磁场产生的。不要将通电导体与通电导体之间的相互作用理解成是通过电场产生的。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,对磁感线的进一步认识情景导引图甲表示条形磁铁的磁感线的分布情况,图乙表示通电螺线管的磁感线的分布情况,观察两幅图,请思考:从图中可以看出,通电螺线管的磁感线是闭合的,而条形磁铁的磁感线不闭合,这种判断对吗?,要点提示:不对。不管是磁铁的磁场,还是电流的磁场,磁感线都是闭合的。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,知识归纳(1)磁感线的特点:磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向,即小磁针N极受力的方向。磁铁外部的磁感线从N极指向S极,内部从S极指向N极,磁感线是闭合曲线。磁感线的疏密表示磁场强弱,磁感线密集处磁场强,磁感线稀疏处磁场弱。磁感线在空间不相交。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,(2)磁感线和电场线的比较:,画龙点睛 电场线有始点和终点,而磁感线是闭合曲线,没有开始点和终点。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,实例引导例2(多选)关于磁感线的概念和性质,下列说法正确的是()A.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向B.铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线C.磁感线总是从磁体的N极指向S极D.磁场中任意两条磁感线均不相交解析:磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同,A对。磁感线是假想曲线,B错。磁感线为闭合曲线,在磁体的内部磁感线则由S极指向N极,C错。两条磁感线不能相交,磁感线也不相切,D对。答案:AD,探究一,探究二,探究三,随堂检测,规律方法 要正确地理解磁感线,并且可以和电场线作类比:比如都是人为引入的带有方向的曲线,可以通过疏密程度反映场的强弱,不能相交等,也有不同点,比如磁感线是闭合的曲线而电场线不闭合。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,安培定则情景导引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,认为地磁场是由于地球的自转所形成。那么由此推断,地球总体应该是带正电还是带负电?要点提示:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极,根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,而地球是从西向东自转,所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流。综上所述,地球总体应该带负电。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,知识归纳1.常见永磁体的磁场(如图所示),探究一,探究二,探究三,随堂检测,2.三种常见的电流的磁场,探究一,探究二,探究三,随堂检测,探究一,探究二,探究三,随堂检测,实例引导例3如图所示,分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,解析:如果已知电流的方向,可用右手螺旋定则判断磁感线的方向。如果已知小磁针静止时N极指向,那么小磁针N极所指方向就是磁感线方向。,答案:用安培定则来判断,分别如下列各图所示。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,规律方法 判断磁场方向的四种方法1.磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场方向。2.小磁针静止时N极的指向即为该点的磁场方向。3.根据安培定则判断电流的磁场方向。4.磁体外部的磁场方向由N极指向S极,磁体内部的磁场方向由S极指向N极。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,1.就磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发、碎纸屑两种现象比较,下列说法正确的是()A.两者都是电现象B.两者都是磁现象C.前者是电现象,后者是磁现象D.前者是磁现象,后者是电现象解析:磁铁是靠其周围的磁场作用于小铁钉,是磁现象;摩擦过的塑料尺带上电荷,靠其周围的电场作用于毛发、碎纸屑等物体,是电现象,选项D正确。答案:D,探究一,探究二,探究三,随堂检测,2.判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有几组器材,其中最为可用的是()A.被磁化的缝衣针及细棉线B.带电的小纸球及细棉线C.小灯泡及导线D.蹄形磁铁及细棉线,探究一,探究二,探究三,随堂检测,解析:判断一段导线中有无电流通过时,可以看导线周围有无磁场,所以可以用一根细棉线将被磁化的缝衣针(相当于一个小磁针)水平吊起,放在南北放置的导线上方或下方,如果发生偏转,则说明导线中有电流通过,选项A正确;通电导线周围不会产生电场,所以用细棉线悬挂带电的纸球不会产生任何现象,选项B错误;若将小灯泡用导线连接到要判断的导线上,若电流太小,小灯泡可能不会发光,若电流过大,可能会损坏小灯泡,选项C错误;由于蹄形磁铁质量较大,即使导线周围产生了磁场,可能也观测不到悬挂磁铁的偏转,选项D错误。答案:A,探究一,探究二,探究三,随堂检测,3.(多选)一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,并与小磁针指向平行,如图所示。此时小磁针的S极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是()A.向右飞行的正粒子束B.向左飞行的正粒子束C.向右飞行的负粒子束D.向左飞行的负粒子束解析:小磁针S极向纸内转,说明电流产生的磁场在小磁针处垂直纸面向外,由安培定则可得,电流方向向右。可以形成方向向右的电流的是向右飞行的正粒子束或向左飞行的负粒子束。答案:AD,