13.1磁场 磁感线 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

13.1磁场 磁感线 张林 2023.12.14 磁现象 磁现象 初高中衔接 磁现象 4.磁极间的相互作用： 同名磁极相斥，异名磁极相吸。 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做南极，又叫S极; 指北的磁极叫做北极，又叫N极。 实验一：奥斯特实验—电“生”磁 现象：通电时小磁针发生偏转。 结论：通电导线对小磁针有力的作用，电流可以产生磁场（电流的磁效应） 一、电和磁的联系 注意：导线应放在小磁针上方，沿南北方向。 实验二：磁体对电流的作用力 现象：导体棒由静止变为运动。 结论：磁体对电流有力的作用。 现象：同向电流相互吸引， 反向电流相互排斥。 结论：电流对电流有力的作用。 实验三：电流对电流的作用力 一、电和磁的联系 磁体间，电流间，磁体和电流间的作用力是通过磁场发生的。 一、电和磁的联系 二、磁场 1.磁场：磁体或电流周围存在的一种特殊物质。 2.基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用。 3.磁场的方向：小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向， 也是小磁针N极所受磁场力的方向。 沿着磁场中的细铁屑画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。 知识讲解 三、磁感线 常见磁体的磁感线分布图 常见磁体的磁感线分布图 2.磁感线上每点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密表示磁场 的强弱； 4.磁感线不相交、不相切、不中断； 5.磁感线是闭合曲线，磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极； 1.磁感线是假想的曲线； 磁感线特点 直线电流的的磁感线分布 直线电流的的磁感线分布 安培定则（一）：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环绕的方向。 立体图 横截面图 纵截面图 以导线上任意点为圆心的多组同心圆，且在跟导线垂直的平面上，越向外越稀疏，磁场越弱 练习１:在奥斯特实验中,为什么小磁针N极向纸面里偏转? 环形电流的磁感线分布 安培定则（二）：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场的方向。 立体图 横截面图 纵截面图 环形电流的磁感线分布 环内磁场比环外强， 磁感线越向外越稀疏 等效 通电螺线管的磁感线分布 安培定则（二）：让右手弯曲的四指与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向。 立体图 横截面图 纵截面图 通电螺线管的磁感线分布 等效 内部磁场为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部磁场方向由N极指向S极 安培定则一：用右手握住导线，让伸直的 拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向 安培定则二：让右手弯曲的四指与环形（或螺线管）电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线（或螺线管）轴线上磁场的方向 四、安培定则 （也叫右手螺旋定则） I A　 B　 练习2:如图，当电流通过线圈时，磁针A的N极指向哪里? 磁针B的N极指向哪里? 练习3:如图所示，当开关闭合时 (1)判断通电螺线管的磁极； (2)判断每个小磁针静止时N极的指向. 练习4：已知磁场的方向，判断产生相应磁场的电流方向 N S 1.地球周围空间存在的磁场叫地磁场。 2.地磁场的特点 （1）地磁场北极在地理南极附近， 地磁场南极在地理北极附近。 不重合，存在磁偏角。 （2）南半球地磁场方向斜向上， 北半球地磁场方向斜向下，与地表面并不平行。 （3）赤道上空地磁场方向水平向北。 南极地磁场方向竖直向上，北极地磁场方向竖直向下。 五、地球的磁场 地磁场能抵挡大部分太阳风和宇宙射线 地磁场可以帮助一些动物迁徙 1.分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形电流 ——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。它的两侧相当于两个磁极。 2.安培分子电流假说对一些磁现象的解释： 软铁棒未被磁化前，内部分子电流取向杂乱无章，磁场相互抵消，对外界不显磁性. 在外界磁场的作用下，内部各分子电流取向一致，形成磁极。 磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性：激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变得杂乱无章了。 六、安培分子电流假说 3.安培分子电流假说的意义： (1)成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象 (2)安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系 (3)磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的 练习5：已知原子中的电子绕原子核做圆轨道运动的周期为T,求形成的等效电流大小 练习6：已为解释地球的磁性，19 世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流 I