鲁科版高中物理选修3-1课件-用磁感线描述的磁场课件4.ppt

1、第第2节节 用磁感线描述磁场用磁感线描述磁场1电场线是画在电场中的一条条电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的有方向的曲线，曲线上每点的_表示该点的表示该点的_答案答案：切线方向电场强度方向：切线方向电场强度方向2磁场中每一点磁场的方向就是磁场中每一点磁场的方向就是小磁针静止时小磁针静止时N极极_或者说小磁或者说小磁针针N极受力的方向极受力的方向答案答案：所指的方向：所指的方向精彩回眸精彩回眸一、磁感线一、磁感线1定义：定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上每一点的每一点的_方向都跟该点的磁场方向相同，这样的曲线方向都跟该点的磁场方向相同，

2、这样的曲线称为磁感线称为磁感线2特征特征(1)磁感线在磁体的外部是从北极磁感线在磁体的外部是从北极(N极极)出来进入南极出来进入南极(S极极)，在磁体的内部则是由，在磁体的内部则是由_通向通向_，形成一条闭，形成一条闭合曲线合曲线(2)磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场_(3)某点磁感线的某点磁感线的_为该点的磁场方向为该点的磁场方向新知梳理新知梳理切线切线南极南极北极北极弱弱切线方向切线方向二、几种常见的磁场二、几种常见的磁场电流的磁场可以用安培定则来判定电流的磁场可以用安培定则来判定1用安培定则判定直线电流的磁场方向：右手握用安培定则判定直线电流的

3、磁场方向：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曲的四指所指的方向就是_2用安培定则判定环形电流的磁场方向：右手弯用安培定则判定环形电流的磁场方向：右手弯曲的四指表示环形电流的方向，则伸直的拇指所指的方曲的四指表示环形电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的向是环形导线中心轴线处的_3用安培定则判定通电螺线管内部的磁场方向：用安培定则判定通电螺线管内部的磁场方向：右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向与电流方向一致，右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向与电流方向一致，_所指的方向就是螺线管内部磁感线

4、的方向所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向磁感线的环绕方向磁感线的环绕方向磁感线方向磁感线方向拇指拇指电场线与磁感线有哪些异同？电场线与磁感线有哪些异同？电场线电场线磁感线磁感线相相似似点点引入目的引入目的形象描述场而引入的假想线，实际不存在形象描述场而引入的假想线，实际不存在疏密疏密场的强弱场的强弱切线方向切线方向场的方向场的方向相交相交不能相交不能相交(电场中无电荷空间不相交电场中无电荷空间不相交)不同点不同点起始于正电荷，终止于负电荷起始于正电荷，终止于负电荷闭合曲线闭合曲线温馨提示温馨提示：(1)从电场、磁场的概念理解两种场从电场、磁场的概念理解两种场线的相似点：矢量性线的相似点：矢量

5、性线的切线，强弱线的切线，强弱线的线的疏密，方向的唯一性疏密，方向的唯一性空间任一点场线不相交空间任一点场线不相交(2)从两种场线的区别理解两种场的区别：从两种场线的区别理解两种场的区别：电场线电场线电荷有正负电荷有正负电场线有始终电场线有始终磁感线磁感线N、S极不可分离极不可分离磁感线闭合磁感线闭合1下列关于电场线和磁感线的说法正确的是下列关于电场线和磁感线的说法正确的是()A二者均为假想的线，实际上并不存在二者均为假想的线，实际上并不存在B实验中常用铁屑来模拟磁感线形状，因此磁感实验中常用铁屑来模拟磁感线形状，因此磁感线是真实存在的线是真实存在的C任意两条磁感线不相交，电场线也是任意两条磁

6、感线不相交，电场线也是D磁感线是闭合曲线，电场线是不闭合的磁感线是闭合曲线，电场线是不闭合的解析解析：两种场线均是为形象描绘场而引入的，：两种场线均是为形象描绘场而引入的，实际上并不存在，故实际上并不存在，故A对；任意两条磁感线或电场线对；任意两条磁感线或电场线不能相交，否则空间一点会有两个磁场或电场方向，不能相交，否则空间一点会有两个磁场或电场方向，故故C对；磁体外部磁感线由对；磁体外部磁感线由N极指向极指向S极，内部由极，内部由S极极指向指向N极，故磁感线是闭合的曲线而电场线始于正极，故磁感线是闭合的曲线而电场线始于正电荷，终于负电荷，故不闭合，电荷，终于负电荷，故不闭合，D对故正确答案为

7、对故正确答案为ACD.答案答案：ACD常见的电流的磁场常见的电流的磁场电流的磁场通常研究的是直线电流、环形电流电流的磁场通常研究的是直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场，判断它们的磁场，都可用安和通电螺线管的磁场，判断它们的磁场，都可用安培定则来判断，该定则也叫右手螺旋定则，各种电培定则来判断，该定则也叫右手螺旋定则，各种电流的磁场分布及磁感线方向的判断如下：流的磁场分布及磁感线方向的判断如下：安培定则安培定则立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图直直线线电电流流以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外磁以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外磁感线越稀疏，磁场越弱感线越稀疏，磁场越弱环

8、环形形电电流流内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏安培定则安培定则立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图通通电电螺螺线线管管内部为匀强磁场且比外部强，方向由内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向极指向N极，外极，外部类似条形磁铁，由部类似条形磁铁，由N极指向极指向S极极温馨提示温馨提示：(1)直线电流的磁场强弱与距离导线直线电流的磁场强弱与距离导线的远近有关，距导线越远处，磁场越弱的远近有关，距导线越远处，磁场越弱(2)环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场，其环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场，其两侧分别是两侧分别是N极和极和S极极(3)由于磁感线均为

9、闭合曲线，所以环内、外磁由于磁感线均为闭合曲线，所以环内、外磁感线条数相等，故环内磁场强，环外磁场弱感线条数相等，故环内磁场强，环外磁场弱(4)通电螺线管的磁场分布：外部与条形磁铁外通电螺线管的磁场分布：外部与条形磁铁外部的磁场分布情况相同，两端分别为部的磁场分布情况相同，两端分别为N极和极和S极管极管内内(边缘除外边缘除外)是匀强磁场，磁场方向由是匀强磁场，磁场方向由S极指向极指向N极极2.如图如图521表示一个通电螺线管的纵截面，表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE在此纵截面内在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向，当螺线管通入电流时，管通电前的指向

10、，当螺线管通入电流时，5个小磁针个小磁针怎样转动？怎样转动？图图521答案答案：A、C处小磁针处小磁针N极向右转极向右转B、D、E处处小磁针小磁针N极向左转极向左转对磁感线概念的理解对磁感线概念的理解【例例1】关于磁感线，下列说法中正确的是关于磁感线，下列说法中正确的是 ()A磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致B两条磁感线的空隙处不存在磁场两条磁感线的空隙处不存在磁场C不同磁场形成的磁感线可以相交不同磁场形成的磁感线可以相交D磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线选项选项诊断诊断结论结论A由

11、磁感线方向的表示方法知，某点由磁感线方向的表示方法知，某点切线方向是该点磁场方向切线方向是该点磁场方向B磁感线是为了形象描述磁场而假想磁感线是为了形象描述磁场而假想的，没画线的空隙处存在磁场的，没画线的空隙处存在磁场C磁感线是闭合的，任何磁场的磁感磁感线是闭合的，任何磁场的磁感线都不相交线都不相交D磁感线是假想的，实际上并不存在磁感线是假想的，实际上并不存在解析解析：逐项分析如下：逐项分析如下：答案答案：A反思领悟反思领悟：磁场是一种客观存在的物质，准确：磁场是一种客观存在的物质，准确掌握磁感线的物理意义、描述方法和磁感线的特点掌握磁感线的物理意义、描述方法和磁感线的特点是理解磁感线概念的关键

12、是理解磁感线概念的关键关于磁场和磁感线，下列说法正确的是关于磁场和磁感线，下列说法正确的是 ()A将小磁针放在某一空间中，若小磁针不转将小磁针放在某一空间中，若小磁针不转动，说明此时小磁针一定不在磁场中动，说明此时小磁针一定不在磁场中B磁感线的方向是从北极指向南极磁感线的方向是从北极指向南极C磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱场弱D磁感线是看不见的，但它是真实存在于磁磁感线是看不见的，但它是真实存在于磁体周围的一种特殊物质体周围的一种特殊物质解析解析：本题是对磁场和磁感线概念的考查要：本题是对磁场和磁感线概念的考查要明确的是磁场是磁体或电流周围实实在在

13、存在的一明确的是磁场是磁体或电流周围实实在在存在的一种特殊物质，而磁感线是为了形象描述磁场的强弱种特殊物质，而磁感线是为了形象描述磁场的强弱和方向而在磁场中人为画出的一些曲线，实际并不和方向而在磁场中人为画出的一些曲线，实际并不存在存在在选项在选项A中要明确两点：一是磁场的性质是对放中要明确两点：一是磁场的性质是对放入其中的磁体有力的作用；二是磁场的方向与该点小入其中的磁体有力的作用；二是磁场的方向与该点小磁针静止时磁针静止时N极指向极指向(即即N极受力方向极受力方向)相同如果把某相同如果把某一小磁针放入磁场中，并且恰好小磁针的一小磁针放入磁场中，并且恰好小磁针的N极指向与极指向与该点的磁场方

14、向一致，则小磁针不会转动，因此该点的磁场方向一致，则小磁针不会转动，因此A选选项不正确在项不正确在B选项中，应明确磁体外部空间的磁感选项中，应明确磁体外部空间的磁感线是从北极指向南极，而在磁体内部的磁感线则是从线是从北极指向南极，而在磁体内部的磁感线则是从南极指向北极的，因此南极指向北极的，因此B选项也不正确磁体周围空选项也不正确磁体周围空间的磁场是不均匀分布的一种特殊物质，既看不见也间的磁场是不均匀分布的一种特殊物质，既看不见也触摸不到，但是我们可以用假想的磁感线来描述磁场，触摸不到，但是我们可以用假想的磁感线来描述磁场，磁感线的密疏反映了磁场的强弱，因此磁感线的密疏反映了磁场的强弱，因此C

15、选项正确，选项正确，而而D选项不正确选项不正确答案答案：C安培定则的应用安培定则的应用【例例2】如图如图522所示，螺线管中通有电流，所示，螺线管中通有电流，如果在图中的如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其三个位置上各放一个小磁针，其中中a在螺线管内部，则在螺线管内部，则()A放在放在a处的小磁针的处的小磁针的N极向左极向左B放在放在b处的小磁针的处的小磁针的N极向右极向右C放在放在c处的小磁针的处的小磁针的S极向右极向右D放在放在a处的小磁针的处的小磁针的N极向右极向右图图522思路点拨思路点拨：应注意小磁针所在处磁场的方向，：应注意小磁针所在处磁场的方向，小磁针的小磁针的N极

16、总指向磁场的方向极总指向磁场的方向解析：解析：由安培定则，通电螺线由安培定则，通电螺线管的磁场如右图所示，右端为管的磁场如右图所示，右端为N极，极，左端为左端为S极，在极，在a点磁场方向向右，点磁场方向向右，则小磁针在则小磁针在a点时，点时，N极向右，极向右，A项错，项错，D项对，在项对，在b点磁场方向向右，则磁点磁场方向向右，则磁针在针在b点时，点时，N极向右，极向右，B项正项正确，确，在在c点，磁场方向向右，则磁针在点，磁场方向向右，则磁针在c点时，点时，N极向右，极向右，S极向左，极向左，C项错项错答案答案：BD反思领悟反思领悟：“同名磁极相互排斥，异名磁极相互同名磁极相互排斥，异名磁极

17、相互吸引吸引”只适用于两个磁体互为外部时磁极间的相互作只适用于两个磁体互为外部时磁极间的相互作用若小磁针在磁场中静止时，用若小磁针在磁场中静止时，N极所指的方向就是极所指的方向就是磁感线的切线方向，这是普遍适用的磁感线的切线方向，这是普遍适用的 如图如图523所示为磁场作用力所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈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以如图所示方向的电流时 ()A小磁针小磁针N极向里转极向里转B小磁针小磁针N极向外转极向外转C

18、小磁针在纸面内向左摆动小磁针在纸面内向左摆动D小磁针在纸面内向右摆动小磁针在纸面内向右摆动图图523解析解析：由安培定则可判断小磁针所在处电流的：由安培定则可判断小磁针所在处电流的磁场向里，而小磁针磁场向里，而小磁针N极的受力方向与磁场方向相同，极的受力方向与磁场方向相同，故小磁针故小磁针N极向里转，极向里转，S极向外转，故选极向外转，故选A.答案答案：A等效分析法等效分析法环形电流可等效为条形磁铁，条形磁铁也可环形电流可等效为条形磁铁，条形磁铁也可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁电流或条形磁铁创新拓展创新拓展【例例3】南极考察

19、队队员在地球南极附近南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一未通电螺线管，如图用弹簧秤竖直悬挂一未通电螺线管，如图524所示下列说法正确的是所示下列说法正确的是 ()A若将若将a端接电源正极，端接电源正极，b端接电源负极，端接电源负极，则弹簧秤示数将减小则弹簧秤示数将减小B若将若将a端接电源正极，端接电源正极，b端接电源负端接电源负图图524极，则弹簧秤示数将增大极，则弹簧秤示数将增大 C若将若将b端接电源正极，端接电源正极，a端接电源负极，则端接电源负极，则弹簧秤示数将增大弹簧秤示数将增大 D不论螺线管通电情况如何，弹簧秤示数均不论螺线管通电情况如何，弹簧秤示数均不变不变思路分析思路分

20、析：分析弹簧秤示数是否变化或怎样变化，：分析弹簧秤示数是否变化或怎样变化，关键在于确定螺线管与地磁场之间的作用情况关键在于确定螺线管与地磁场之间的作用情况解析解析：一方面，可以将地球等效处理：一方面，可以将地球等效处理为一个大条形磁铁，地理南极附近相当于为一个大条形磁铁，地理南极附近相当于磁铁的磁铁的N极，因而在南极附近地磁场方向极，因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上，如右图所示另一方面，近似竖直向上，如右图所示另一方面，可利用安培定则确定通电螺线管在其周围可利用安培定则确定通电螺线管在其周围产生的磁场方向，再根据产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名同名磁极相斥，异名磁极相吸磁极相吸”原理可判定螺线管与地球之间的作用情原理可判定螺线管与地球之间的作用情况正确选项为况正确选项为A、C.答案答案：AC