内容正文:
13.1 磁场 磁感线
必修第三册
2025届高二物理组制
我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”,被公认为最早的磁性指南工具。指南针是我国古代四大发明之一。
目前,青岛磁悬浮列车时速620km/h。
你是否感受到,凡是用到电的地方,几乎都有磁现象相伴随?你知道电和磁有怎样的联系吗?
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。
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一、电和磁的联系
电现象和磁现象有何相似?
两种电荷
两种磁极
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
库仑:电流体和磁流体是两种完全不同的实体,他们不可能相互转化
托马斯·杨:没有任何理由去设想电和磁之间存在任何直接的联系
安培:电和磁是相互独立的两种不同实体
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一、电和磁的联系
1687年,牛顿万有引力定律
1785年, 库仑定律
2、奥斯特之前的实验都失败了
18世纪和19世纪之交自然界各种运动形式之间存在着相互联系并相互转化的思想在哲学界和科学界逐渐形成,深受康德哲学思想影响的丹麦物理学家奥斯特相信,就像电和热、电和光之间存在联系一样,电和磁也存在联系。
纵向力
总是把磁针放在导线的延长线上,均以失败告终
1、奥斯特相信电与磁之间存在联系
力的方向在他们的连线上
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一、电和磁的联系
丹麦科学家奥斯特坚信电和磁存在某种联系,并开始不懈的探索。由于受当时一些错误观点影响,奥斯特做了很多实验都以失败告终。
1820年4月,在一次讲课中,他偶然的把一根导线放在一个指南针的上方,通电时,磁针转动了。——首次发现了电和磁的联系。
实验结论:通电导体对磁体有力的作用
法拉第:他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门,使其充满光明
安培:奥斯特先生已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了.
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一、电和磁的联系
自奥斯特实验之后,安培等人又做了很多实验研究,他们发现不仅通电导线对磁体有作用力,磁体对通电导线也有作用力。他们还发现,任意两条通电导线之间也有作用力。
磁场对通电导线有力的作用
两条通电导线之间发生相互作用
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二、磁场
电流
电流
这些作用是通过什么发生相互作用的呢?
类比:电荷之间的相互作用是通过电场发生的
磁体
磁场
磁体
磁体
电流
磁场
磁场
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二、磁场
2、磁场的性质:
1、磁场:磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质,它是客观存在的。
磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。
磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生力的作用。
【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?
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。
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。
3.磁场的方向:小磁针静止时N极的指向。
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三、磁感线
1、概念: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。
A
B
C
2.磁感线的基本特点:
➀磁感线上每一点的切线方向表示该处的磁场方向。
➂任何一条磁感线都是闭合曲线,
磁体外部磁感线从N极出发指向S极,
在磁体内部由S极到N极,
➃磁感线不相交(不相切)。
➁磁感线的疏密程度表示该处的磁场的强弱。
磁感线是假想的曲线;
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地球的磁场
1.地球是一个巨大的磁体。
2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场。
3.地磁场的三大特点
(1)地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近。
(2)地磁场的方向在南半球斜向上,在北半球斜向下,与地表面并不平行。
(3)在赤道平面上,到地心等距离的各点,地磁场强度相等,且方向水平。
磁铁和电流都能产生磁场,电流产生磁场是什么样的呢?
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四、电流的磁场
1、直线电流的磁场
安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指
所