5.1 磁场及其描述 课件-2023-2024学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

第一节　磁场及其描述 第五章　 初识电磁场与电磁波 教学目标 1 通过实验，认识磁场，了解磁感应强度。 2 会用磁感线描述磁场。 3 会判断通电直导线和通电线圈周围的磁场。 候鸟南飞利用地磁场导航 新课引入 医院里用核磁共振来检查身体 用磁来存储信息 无处不在的磁 1. 磁性：能够吸引铁质物体的性质。 2. 磁体：具有磁性的物体叫磁体。 3. 磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。 小磁针静止时指南的磁极叫作南极，又叫 S 极；指北的磁极叫作北极，又叫 N 极。 北 复习回顾 4. 磁极间的相互作用：同名磁极相斥，异名磁极相吸。 【问题】 磁体之间是通过什么发生相互作用的呢？ 1. 磁场：磁体周围空间存在的一种特殊物质。 一、磁场　磁感应强度 磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生力的作用。 2.磁场的性质： 磁体对通电导线产生作用力 电流产生磁场 磁场对磁体作用 一、磁场　磁感应强度 巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，小磁体却只能吸起几枚铁钉。磁场有强弱之分，那么我们怎样定量地描述磁场的强弱呢？ 问题： 探究影响通电导线受力的因素 一、磁场　磁感应强度 大量实验表明，通电电流越大，通电直导线在磁场中长度越大，通电直导线受到的力就越大。精确的实验研究表明，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。因该比值与通电导线长度和电流无关，可以用其描述磁场的强弱。 一、磁场　磁感应强度 3. 磁感应强度的大小 （1）物理意义：磁感应强度 B 是表示磁场强弱的物理量。 （2）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F 跟电流 I 和导线长度l的乘积 Il 的比值叫磁感应强度。符号：B。 说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。 （3）定义式： （4）单位：在国际单位制中是特斯拉，简称特，符号 T。 一、磁场　磁感应强度 一、磁场　磁感应强度 一些磁场的磁感应强度 将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁针静止时，北极N所指的方向，就是该点的磁场方向。 磁场中各点的磁场方向如何判定呢? 在学习电场时为了形象的描述电场的强弱和方向，我们引入了电场线， 我们为了形象地描述磁场，引入磁感线。 二、磁感线 问题： 在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场的方向一致。 1．磁感线： 二、磁感线 磁感线的疏密→磁场的强弱，曲线上某点切线方向→磁场方向。 2. 特点 (1) 为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。 (2) 磁感线的方向： 磁体外部：N 极→ S 极， 磁体内部：S 极→ N 极。 (3) 磁感线闭合而不相交。 (4) 空间分布。 二、磁感线 3. 常见永磁体的磁场 二、磁感线 1.直线电流的磁场磁感线分布 三、电流的磁场 安培定则 (1)： 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。 特点：一系列的同心圆，且近导线处分布密 2.环形电流的磁场 三、电流的磁场 2.环形电流的磁场的磁感线 安培定则(2)：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感线的方向。 三、电流的磁场 四指→环绕电流方向 拇指→导线内部中心轴上磁感线方向 3.通电螺线管的磁场 三、电流的磁场 N S 剖面图 弯曲的四指：环绕电流方向。 大拇指方向：内部的磁感线的方向，即北极。 3.通电螺线管的磁场的磁感线 安培定则(3)：让右手握住螺线管，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通电螺线管轴线上磁感线的方向。 三、电流的磁场 N S ＋ － 立体图 四、磁场的应用及意义 1.指南针与航海事业的发展 对磁技术的应用中，首屈一指的当数我国发明的指南针。 指南针的发明开启了航海技术的革命，推动了航海事业的发展。 四、磁场的应用及意义 2.磁与现代技术 磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和超导电磁铁相斥方式两种形式。 常导电磁铁吸引式是在导体底部和两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板，使导轨钢板的吸引力与车辆重力平衡，从而使车体悬浮于轨道上运行；超导电磁铁相斥式是根据磁铁同极相斥的原理。 核磁共振成像技术是磁在医学诊断方面的应用。 【例1】(多选)关于磁场，下列说法正确的是(　　) A.磁场的基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用 B.磁场是看不见摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质 C.磁场是客观存在的一种特殊物质形态 D.磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无 典例分析