1、温故知新温故知新(wn g zh xn)1）磁感线外部）磁感线外部(wib)从从N极到极到S 极，内部从极，内部从S极到极到N极是封闭曲线。极是封闭曲线。2）磁感线的疏密程度代表磁场）磁感线的疏密程度代表磁场(cchng)的强的强弱弱3）在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的）在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同（即为小磁针北极的指向）磁场方向相同（即为小磁针北极的指向）4）空间任意两条磁感线不相交）空间任意两条磁感线不相交第一页，共25页。思考(sko)？除了磁铁以外除了磁铁以外(ywi)，还有什么可以产生，还有什么可以产生磁场？磁场？第二页，共25页。电流能产生(chns
2、hng)磁场吗？奥斯特发现：电流周围奥斯特发现：电流周围(zhuwi)存在磁场。存在磁场。第三页，共25页。历史上，电与磁是分别发现和研究的。因为当时人们认为电现象和磁现历史上，电与磁是分别发现和研究的。因为当时人们认为电现象和磁现象是两个孤立的现象。直到象是两个孤立的现象。直到19世纪初，自然哲学的观点认为自然界世纪初，自然哲学的观点认为自然界中任何的两个物体间必然存在着某种联系。因此，人们才认识到电中任何的两个物体间必然存在着某种联系。因此，人们才认识到电现象和磁现象可能也存在着联系而且深入地进行现象和磁现象可能也存在着联系而且深入地进行(jnxng)研究。研究。尤其是富兰克林曾经发现莱顿
3、瓶放电能使钢针磁化，更坚定了这个尤其是富兰克林曾经发现莱顿瓶放电能使钢针磁化，更坚定了这个观点。观点。1820年年4月，在一次讲演快结束的时候，奥斯特抱着月，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。他把一条非常试试看的心情又作了一次实验。他把一条非常(fichng)细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁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，摔了一跤。
4、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。月，作了许多次实验，发现磁针在电流周围都会偏转。1820年年7月月21日，奥斯特写成论磁针的电流冲突实日，奥斯特写成论磁针的电流冲突实验的论文，正式向学术界宣告发现了电流磁效应验的论文，正式向学术界宣告发现了电流磁效应,从从而证明了电和磁能相互转化，这为电磁学的发展打下而证明了电和磁能相互转化，这为电磁学的发展打下基础。机遇属于有准备头脑的人。我们要向科学家奥基础。机遇属于有准备头脑的人。我们要向科学家奥斯特学习，学习他
5、仔细观察、坚持不懈的优良科学品斯特学习，学习他仔细观察、坚持不懈的优良科学品质。质。奥斯特（奥斯特（1777-1851）丹）丹麦麦(dn mi)物理学家物理学家第四页，共25页。高中物理选修(xunxi)11第二章 磁场中天中学中天中学(zhngxu)卢卢澄清澄清第五页，共25页。一、电流一、电流(dinli)(dinli)的磁效应的磁效应电流电流(dinli)(dinli)的的磁效应：电流磁效应：电流(dinli)(dinli)也能产也能产生磁场。这个现生磁场。这个现象称为电流象称为电流(dinli)(dinli)的磁效的磁效应。应。第六页，共25页。二、电流磁场的方向二、电流磁场的方向1.
6、1.直线直线(zhxin)(zhxin)电流的磁电流的磁场场在玻璃板上均匀地撤一层细铁屑。在玻璃板上均匀地撤一层细铁屑。轻敲玻板，同时给导线通电，细轻敲玻板，同时给导线通电，细铁屑在磁场里被磁化，并在磁场铁屑在磁场里被磁化，并在磁场作用下有规则地排列起来。这时作用下有规则地排列起来。这时细铁屑排列的形状显示出直线细铁屑排列的形状显示出直线(zhxin)(zhxin)电流磁场磁感线的形电流磁场磁感线的形状状第七页，共25页。第八页，共25页。实验现象和结果：实验现象和结果：从实验可以看出，直线电流从实验可以看出，直线电流(dinli)磁场磁场的磁感线，是围绕导线的一些同心圆。如的磁感线，是围绕导
7、线的一些同心圆。如果用小磁针来判定磁场的方向，可以得到果用小磁针来判定磁场的方向，可以得到下述的安培定则。下述的安培定则。观察直线观察直线(zhxin)电流磁感线的形状电流磁感线的形状第九页，共25页。（1）、安培定则（一）：）、安培定则（一）：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向用右手握住导线，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跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是(jish)磁感线的环绕方向磁感线的环绕方向(图乙图乙)安培（安培（法国法国(f u)数学数学家化学家和家化学家和 物物理学家）理学家）第十页，共25页。试判断试判断(pndun)甲图直导线
8、周甲图直导线周围的磁感线的方向围的磁感线的方向甲甲乙乙根据磁感线的方向根据磁感线的方向(fngxing)判断判断乙图中直导线的电乙图中直导线的电流方向流方向(fngxing)练习练习(linx)第十一页，共25页。（2）电流及其磁场）电流及其磁场(cchng)的表示的表示磁场向内磁场向内磁场向外磁场向外电流向内电流向内电流向外电流向外磁场平行于纸面磁场平行于纸面电流平行于纸面电流平行于纸面第十二页，共25页。（3）直线电流）直线电流(dinli)周围的磁感线分布周围的磁感线分布横截面图横截面图（俯视图）（俯视图）纵截面图纵截面图I立体图立体图第十三页，共25页。2.2.环形电流的磁场环形电流的
9、磁场 把环形导线穿过一块玻板，玻板水平放置，把环形导线穿过一块玻板，玻板水平放置，在玻板上均匀地撤一些铁屑。轻敲玻板，同时在玻板上均匀地撤一些铁屑。轻敲玻板，同时给导线通电，可以看到铁屑所显示的模拟磁感给导线通电，可以看到铁屑所显示的模拟磁感线。线。如果把小磁针放在环形导线的中央，由如果把小磁针放在环形导线的中央，由NN极所指的方向极所指的方向(fngxing)(fngxing)可以知道环形电流可以知道环形电流中心附近磁场的方向中心附近磁场的方向(fngxing)(fngxing)。第十四页，共25页。安培定则（二）：安培定则（二）：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直让右手弯曲的四指和
10、环形电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是大拇指所指的方向就是(jish)环形导线中心轴线上磁感环形导线中心轴线上磁感线的方向。线的方向。第十五页，共25页。也可以把环形电流看成(kn chn)是由若干段很短的直线电流组成的。两种方法判断结果一致。第十六页，共25页。B、向左飞行的负离子束安培（法国(f u)数学家化学家和 物理学家）三、安培定则：内容分三种不同情况。在通电螺线管周围均匀地撤一些铁屑。3、通电螺线管：-拇指所指的方向第二十四页，共25页。因此，人们才认识到电现象和磁现象可能也存在着联系而且深入地进行(jnxng)研究。4）空间任意两条磁感线不相交在通电螺线管周围均匀地撤一些铁
11、屑。（3）直线电流(dinli)周围的磁感线分布也可以把环形电流看成(kn chn)是由若干段很短的直线电流组成的。一、电流(dinli)的磁效应一、电流(dinli)的磁效应3、一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的S极向纸内偏转(pinzhun)，这一束粒子可能是 ()奥斯特发现：电流周围(zhuwi)存在磁场。二、电流磁场的方向：由安培定则（也叫右手螺旋定例例.在环形电流内部有一点在环形电流内部有一点A A，通过，通过A A点的磁感线方点的磁感线方向一定向一定(ydng)(ydng)是是()()A A从环形电流内部的从环形电流内部的N N极指向极指向S S极极B B放
12、在该点的小磁针北极受力的方向放在该点的小磁针北极受力的方向C C从环形电流内部的从环形电流内部的S S极指向极指向N N极极D D放在该点的小磁针的南极受力的方向放在该点的小磁针的南极受力的方向BC .A 第十七页，共25页。3.通电通电(tng din)螺线管螺线管的磁场的磁场 观察通电螺线管磁感线的形状观察通电螺线管磁感线的形状在通电螺线管周围均匀地撤一些铁屑。在通电螺线管周围均匀地撤一些铁屑。轻敲玻璃板，同时给导线通电，可以轻敲玻璃板，同时给导线通电，可以看到铁屑所显示看到铁屑所显示(xinsh)的模拟磁的模拟磁感线。感线。第十八页，共25页。第十九页，共25页。右手握住螺线管，让弯曲的
13、四指与电流方向一致，拇指指向就是(jish)螺线管内部的磁感线方向。安培安培(npi)定则（三）定则（三）N第二十页，共25页。小结小结 一、电流的磁效应：电流也能产生磁场。一、电流的磁效应：电流也能产生磁场。这个现象称这个现象称 为电流的磁效应。为电流的磁效应。二、电流磁场的方向：由安培定则（也叫二、电流磁场的方向：由安培定则（也叫右手螺旋定右手螺旋定 则）确定则）确定三、安培定则：内容分三种不同情况。三、安培定则：内容分三种不同情况。1 1、直线电流：用右手握住导线，让伸直、直线电流：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，的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲弯曲(w
14、nq)(wnq)的四指所指的方向就是磁感的四指所指的方向就是磁感线的环线的环绕方向绕方向2 2、环形电流：、环形电流：大拇指所指的方向大拇指所指的方向就是环形导线中心就是环形导线中心 轴线上磁感线的方向。轴线上磁感线的方向。3 3、通电螺线管：、通电螺线管：-拇指所指的方向拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向就是螺线管内部磁感线的方向第二十一页，共25页。问题问题(wnt)与练习与练习 答：当接通答：当接通(ji tn)电路后，电路后，小磁针的小磁针的N极指向为垂直纸面向外。极指向为垂直纸面向外。第二十二页，共25页。问题问题(wnt)与练习与练习4答：由图中磁感线的疏密程度答：由图中磁感
15、线的疏密程度(chngd)及弯曲程度及弯曲程度(chngd)可知，可知，M点磁场强，点磁场强，P点磁场弱。点磁场弱。M点和点和P点磁场方向点磁场方向为各自磁感线的切线方向，它们的为各自磁感线的切线方向，它们的磁场方向不同。磁场方向不同。第二十三页，共25页。3 3、一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下、一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的方，如图所示，此时小磁针的S S极向纸内极向纸内偏转偏转(pinzhun)(pinzhun)，这一束粒子可能是，这一束粒子可能是 ()()A A向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束 B B、向左飞行的负离子束、向左飞行的负离子束 C C、向右飞行的电子束、向右飞行的电子束 D D、向左飞行的电子束、向左飞行的电子束 NSABD 第二十四页，共25页。4 4、有一束电子流沿、有一束电子流沿x x轴正方向高速运轴正方向高速运动，如图所示，电子流在动，如图所示，电子流在z z轴上的轴上的P P点点处所产生处所产生(chnshng)(chnshng)的磁场方向是沿的磁场方向是沿（）A Ay y轴正方向轴正方向 B By y轴负方向轴负方向 C Cz z轴正方向轴正方向 D Dz z轴负方向轴负方向 A第二十五页，共25页。
