5.1 磁场及其描述(一) 课件 -2023-2024学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第三册

5.1 磁场及其描述(一) 闭合电路的欧姆定律(一) 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小磁针会发生偏转？ 因为磁体或电流周围的空间存在一种特殊的物质——磁场。 同名磁极相斥 电流使磁针发生偏转 磁场　磁感应强度 1.磁场 (1)磁体或电流周围的空间存在一种特殊的物质——磁场，磁场能够对磁体产生力的作用。 (2)磁场有方向，人们把磁场中某点小磁针静止时北极的指向规定为该点磁场的方向。 (3)①磁场有强弱，在磁场中的不同位置，其强弱不尽相同。 ②磁极：磁体上磁性最强的区域。 实验中的变量 磁场（磁场不变） 导线长度 导线在磁场中的放置方式（通电导线与磁场方向垂直） 导线中的电流 控制变量法 实 验 结论：长度相同时，电流越大， 导线受磁场力越大 结论：电流相同时，长度越长， 通电导线受力越大。 2.磁感应强度 (1)定义：垂直于磁场方向的一小段通电直导线受到的力F与电流I和直导线的长度l的乘积之比。 (2)定义式：B＝ 。 (3)单位：在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号是T。 1 T＝1 N/(A·m)。 (4)磁感应强度的方向：小磁针静止时N极的指向规定为该点的磁感应强度的方向，即该点磁场的方向。 1.由B＝ 可知，磁感应强度的大小与电流成反比，与其受到的磁场力成 正比，这种说法正确吗？ 答案　不正确。公式B＝ 是比值定义法，B不由F、I、l决定，由磁场本身决定。 2.通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小一定为零吗？ 答案　不一定，有可能是电流方向与磁感应强度B的方向平行造成的。 讨论 1.关于磁感应强度，下列说法中正确的是 A.由B＝ 可知，B与F成正比，与Il成反比 B.通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线 拿走，那点的磁感应强度就为零 C.通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场 力的地方一定不存在磁场 D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确 定的，与是否放入通电导线无关 √ 练习 2.(来自教材)在匀强磁场中，有一段0.1 m长的直导线和磁场方向垂直。导线通过的电流是5.0 A时，受磁场力的作用是0.2 N，磁感应强度是多少？现将直导线长度增加为原来的2倍，通过的电流减小为原来的一半，磁感应强度是多少？如果把该通电导线拿走，该处磁感应强度是多少？ 答案　0.4 T　0.4 T　0.4 T 我们可以用小铁针或细铁屑来反映磁场的分布。 磁感线 9 1.磁感线 (1)定义：在磁场中画出的一些有方向的假想曲线，曲线上任意一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致。 A B C 10 (2)特点： ①磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁场强的地方，磁感线较密；磁场弱的地方，磁感线较疏。 ②磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。 11 2.匀强磁场：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度的大小和方向都相同，则这个区域的磁场称为匀强磁场。在匀强磁场中，磁感线是一组平行且等距的直线。 B 3.磁铁的磁感线 条形磁铁 蹄形磁铁 (1)磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止。(　　) (2)磁感线可以用铁粉来显示，因而是真实存在的。(　　) × × 3.(2023·福建福州市高二期中)如图所示为某条形磁铁磁场的部分磁感线。则下列说法正确的是  A.该磁场是匀强磁场 B.a点的磁感应强度比b点的磁感应强度小 C.a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大 D.a、b两点的磁场方向相 √ 练习 如图所示，把铁粉均匀撒在水平放置的有机玻璃板上。接通电源使垂直导线中短暂地通过大电流，同时轻轻敲打有机玻璃板，观察铁粉的分布情况。再将小磁针放在板上检测磁场的方向。 改变电流方向，重复上述步骤。你观察到了什么变化？这表明了什么？ 小磁针的指向发生改变。表明通电直导线周围空间的磁场方向与电流方向有关。 电流的磁场 1.直线电流的磁场 安培定则：用右手握住通电直导线，让伸直拇指的方向与电流方向一致，则四指弯曲的方向就是电流周围磁感线的环绕方向。 2.环形电流的磁场 环形电流的磁场可以用安培定则判断：让右手弯曲四指的方向与环形电流的方向一致，则伸直拇指所指的方向就是环形电流中心轴线处的磁感线方向。 3.通电螺线管的磁场 用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与电流方向一致，则伸直拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，即拇指指向螺线管的北极。   安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线电流         以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 环形电流         环内磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏