第一节 磁现象 磁感线（教学课件）物理沪科版2020必修第三册

第十一章 电磁场与电磁波初步 11.1 磁现象 磁感线 【学习目标】 1.知道磁场的概念，知道磁体与磁体间的作用是通过磁场发生的. 2.理解磁感线的概念，知道磁感线的特点. 导入新课 上海磁悬浮列车加速到平稳运行之后，速度是430千米每小时，速度之高竟超过了F1赛车的最高时速，这其中包含的物理知识是什么呢？ 磁悬浮列车 一、为什么说我国是对磁现象认识最早的国家之一? 　　　我国是世界上最早发现磁现象的国家，春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。 东汉王充在《论衡》中写道：“司南之杓，投之于地，其柢指南” 指南针是我国古代四大发明之一。指南针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献．12世纪初，我国已将指南针用于航海，宋俑持罗盘者就记录了这个科技史实。 　　　 最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其主要成分为Fe3O4 ，能吸引铁质物体，很像磁铁. 磁铁多是由铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成。 注意：天然磁石和人造磁铁都是永磁体。 天然磁石主要成分是四氧化三铁。现代工业上可以制造出各种各样的人造磁体，20世纪70年代制造出稀土强磁材料使得磁性元件更加小型化，到目前为止具有最强磁力的永久磁体是钕磁体，也称为钕铁硼磁体(右图)。 在生命体中也存在磁现象，有人认为信鸽识途归巢、候鸟千里迁徙等就是利用地磁场辨别方向。人体及器官也有磁性，利用电子技术及超导量子干涉技术可得到心磁图、脑磁图、肺磁图及人体磁场分布。基于磁场的核磁共振技术成像(右图)及磁疗技术也广泛用于医学临床。 　　在现代，磁现象与日常生活、科技密切相关，认识磁现象，我们先从认识磁场开始． 二、如何形象地描述磁场? 磁体周围空间存在的一种特殊物质。 磁场和电场一样是一种物质,是客观存在的。 对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的. . 1、磁场： 2、磁场的基本性质： 磁场具有力的性质 3、磁场的方向： （1）小磁针静止时N极的指向。 （2）小磁针N极在磁场中受力的方向。 4、磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质.存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围. 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向? A B C 1、定义:磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致. 2、磁感线的特点 （1）磁感线是假想的，不是真实的。 （2）磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线较密的地方磁场较强。没有画到磁感线的地方不表示那里没有磁场存在 （3）磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。 （4）磁感线是闭合曲线。在磁体的外部是从N极出来，进入S极，在内部则由S极回到N极，形成闭合曲线。 （5）磁感线不能相交或相切。 磁感线是闭合曲线 电场线不是闭合曲线 3、几种常见的磁场的磁感线 1、条形磁铁 2、蹄形磁铁 外部从N到S，内部从S到N形成闭合曲线 例1　下列有关磁场的说法，错误的是 A.磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场 B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的 C.磁场是有方向的，在条形磁体的磁场中的不同位置，其磁场方向一般 不同 D.在磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同 √ 解析　磁场虽然看不见、摸不着，但它是一种客观存在的特殊物质，它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用；磁极间的相互作用就是通过磁场发生的；磁场具有方向性，在磁场中的某点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反(磁场方向的另一种描述方法)，在条形磁体的磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同，故A、B、C正确，D错误. 1.电场、磁场具有非常接近的性质：看不见，摸不着，但却是客观存在的特殊物质. 2.磁场不仅有大小而且有方向.磁场的方向规定为小磁针N极受力方向或者小磁针静止时N极所指的方向或者磁感线的切线方向. 总结提升 例2　关于磁场和磁感线，下列说法正确的是 A.磁感线总是从磁体的N极出发，到S极终止 B.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和 小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致 C.两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交 D.磁感线可以表示磁场的强弱，沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 √ 解析　磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由N极指向S极，在磁体内部，磁感线由S极指向N极，A错误； 磁感线的切线方向表示磁场方向，磁感线上每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致，B正确； 磁场重叠时，磁场会相互叠加，但绝对不会出现同一点处