1、第第1 1节节 磁场及其描述磁场及其描述第5章 初识电磁场与电磁波新课引入新课引入在现代，磁现象在生产生活中有很多的应用。磁场存在于磁体和通电导线周围，有强弱和方向。那么如何描述磁场的强弱和方向呢？新课引入新课引入内容讲解内容讲解一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度1.磁极间相互作用同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引电流使磁针发生偏转当导线中通过电流时，磁针就会发生偏转；当导线中的电流反向时，磁针也将反向偏转。为什么磁体间没有接触也会产生相互作用,为什么通电导线周围的磁针会发生偏转？磁场磁场磁体磁体磁体磁体2.磁场磁场磁场磁体磁体电流电流（1）磁体周围、电流周围都存在着磁场、磁作用都是通过磁
2、场发生的（2）磁场、电场和实物一样都是客观存在的，实物和场是物质存在的 两种不同形式。（3）磁场的基本性质：对磁体产生力的作用一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度磁场的方向磁场中某点小磁针静止时N极的指向规定为该点磁场的方向思考一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁小磁铁却只能吸起几枚铁钉磁场有强弱之分，那么我们怎样定量的描述磁场的强弱呢？3.磁体对通电导线的作用力（1）如图所示的实验装置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，其强弱与磁体的数目无关。直导线的方向与磁场的方向垂直。（2）有电流通过时导线将摆动一个角度，观察摆动角度的大小可以比较导线受力的大小。FmgF
3、=mg tan一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度(3)控制变量法 保持磁场中直导线的长度不变，通过外部电路改变电流I的大小，通过观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。保持电流不变，分别接通“2、3”和“1、4”，改变磁场中直导线长度，通过观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度(4)实验表明，通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线 的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积IL 成正比，用公式表示为B与I和L都没有关系同样的I、L，在不同的磁场中，或在非均匀磁场的不同位置，F一般也不同，说明B不同看来B正是我们要寻找的表征
4、磁场强弱的物理量，我们称之为磁感应强度。一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度4.磁感应强度：（1）大小：在导线与磁场垂直的情况下：表征磁场强弱和方向的物理量。ILFB=（2）单位：特斯拉，简称特，符号是T。N1TA m（3）方向：该处小磁针静止时N极的指向。此式为B的定义式，不能说B与F成正比，与IL成反比。一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度（1）公式 是磁感应强度的定义式，B的大小由磁场本身的 性质决定，与F、I、L均无关。特别提醒：ILFB=（2）在公式 中，通电导线必须垂直于磁场方向放置，因为 F不仅与B、I、L的大小有关，还与导线和磁场的方向有关。F=0的地方，B不一定为0。
5、（3）磁感应强度B是一个矢量，它的方向是磁场中小磁针静止时N极 所指的方向或者说是N极所受磁场力的方向。通电导线受力的方 向不是磁感应强度的方向。磁感应强度的合成与分解必须遵循 平行四边形定则。ILFB=一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度二、磁感线二、磁感线实验演示条形磁铁和异名磁极间周围细铁屑的分布情况1.磁感线：二、磁感线二、磁感线（1）定义：在磁场中画出的一些有方向的曲线，使这些曲线上每一点 的切线方向都跟这点的磁场的方向一致，这样的曲线就叫磁感线。ABC 每一点的切线方向就是该点的磁场方向 疏密表示磁场的强弱，磁感线密集的地方磁场强，反之磁场弱 任何两磁感线不相交、不相切、不中断
6、 任何一条磁感线均为闭合曲线，在磁体外部由N S，在磁体内部 由S N.磁感线是一种理想化模型，实际并不存在（2）特点：条 形 磁 铁 的 磁 感 线蹄 形 磁 铁 的 磁 感 线二、磁感线二、磁感线2.常见磁铁的磁感线：3.匀强磁场（1）定义：如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。（2）匀强磁场的磁感线：是一些间隔相等的平行直线。距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场、两个平行放置的较近的线圈通电时，其中间区域的磁场可视为匀强磁场。NSII二、磁感线二、磁感线（3）常见匀强磁场的磁感线：水平方向竖直方向垂直纸面方向向里向外二、磁感线二、磁感线1.直线电流磁场的磁
7、感线分布“x”表示垂直平面进去的方向“”表示垂直平面出来的方向三、电流的磁场三、电流的磁场安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。是在跟导线垂直的平面上的一圈圈的同心圆立体图 横截面图 纵截面图 2.环形电流磁场的磁感线分布安培定则：用右手握住环形导线，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。横截面图 纵截面图 三、电流的磁场三、电流的磁场安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向。3.通电螺
8、线管磁场的磁感线分布三、电流的磁场三、电流的磁场立体图 横截面图 纵截面图 四、磁的应用及意义四、磁的应用及意义四、磁的应用及意义四、磁的应用及意义电流的磁场容易控制，在实际中有很多重要的应用。四、磁的应用及意义四、磁的应用及意义典题剖析典题剖析例1下列关于磁场的说法中，正确的是()A只有磁铁周围才存在磁场B磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C磁场只有在磁极与磁极、磁极和通电导线发生作用时才产生D磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的D D典题剖析典题剖析解析：磁铁和电流周围都有磁场，A错误；磁场是一种客观存在的物质，B、C错误；磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间
9、都是通过磁场发生相互作用的，D正确故选D.例2（多选）下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是()A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向BD典题剖析典题剖析解析：磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向,磁场方向也就是小磁针N极受力的方向但电流受力的方向不能代表磁感应强度和磁场的方向故选B、D。例3有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内，O点为两根导线连线
10、的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是()A.M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B.M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D.在线段MN上只有一点的磁感应强度为零BDBD典题剖析典题剖析解析：根据安培右手螺旋定则，两根导线分别在M点和N点产生的磁感应强度大小相等，方向相反所以M点、N点的磁感应强度的矢量和B与B大小相等，方向相反，选项B正确；线段MN中点O的磁感应强度为零，选项D正确。B BBB典题剖析典题剖析解析：小磁针N极指向右端，说明通电螺线管轴线上磁场方向向右，根据右手螺旋定则：用右手握住螺线管，伸直的拇指指向螺线管轴线上磁场的方向，则弯曲四指所指的方向和电流的方向一致。故电流从c流出，c端为正极，d端为负极。正极负极例4如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N 极指向右端，试判断电源的正负极。课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结磁场及其描述磁场 磁感应强度磁感线磁极间相互作用、电流对磁体作用探究磁场对通电直导线的作用磁场的定义式、方向、单位磁的应用及意义磁感线的引入及物理意义常见磁场的磁感线分布电流的磁场安培定则直线电流、通电螺线管的磁场分布敬请各位老师提出宝贵意见！
