13.1 磁场 磁感线 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

教 学 课 件 13.1磁场 磁感线 复习回顾： 1、能量守恒定律的内容？两种表达式？ 2、什么是能量转化和转移的方向性？ 3、什么是能量耗散？能量耗散的意义？ 4 、什么是能源？能源的常见分类？ 2 电和磁的联系 磁场 磁感线 安培定则 01 02 03 04 目录 CONTENTS 安培分子电流假说 05 3 电和磁的联系 PART 1 4 我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针为世界的航海业作出了巨大的贡献。在现代生活中，“磁”无处不在，手机、磁卡、磁带、电动机、磁悬浮列车等都离不开磁。利用磁场工作的仪器或工具也随处可见，如电流表、质谱仪、回旋加速器等。“磁”在我们的生活中应用非常广泛，那么，你认识和了解“磁”吗?你知道指南针为什么指南?信鸽高超的认路本领依赖于什么?磁悬浮列车能高速运行应用了哪些物理知识? 一、电和磁的联系 1.磁现象 (1)磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,叫磁性。 (2)磁体:具有磁性的物体叫磁体。 (3)磁极:磁体中磁性最强的区域叫磁极。 2.磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 人们很早就发现电和磁有很多相似的特征：自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷。同名磁极或同种电荷相互排斥，异名磁极或异种电荷相互吸引。这种相似性是否意味着电和磁之间有某种联系呢？ 库仑 安培 托马斯·杨 电和磁没啥关系 直到19世纪初很多著名的科学家——如库仑、安培、托马斯.杨都认为电与磁是互不相关的两回事。 一段佳话 丹麦哥本哈根大学教授奥斯特，1820年4月的一天，他在课堂上演示实验，他使伏打电池的电流通过一条细铂丝，发现在铂丝近旁的指南针（磁针）受到了干扰，尽管效应十分微弱，但是他没放过这一现象。 ——首次发现了电和磁的联系。 汉斯·克海斯提安·奥斯特（丹麦语：Hans Christian Ørsted，1777年8月14日－1851年3月9日），丹麦物理学家、化学家和文学家 3.丹麦的奥斯特最先发现了电流的磁效应。 既然电流对磁体有作用力，那么磁体对电流是否也会产生作用力呢？ 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。 既然电流对磁体，磁体对电流都有作用力，电流与电流之间是否也有力的作用呢？若有，作用力具有什么特点？ 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。 磁体之间、磁体和电流之间、电流之间不用接触就能产生力的作用。 电流 磁体 磁体 磁体 电流 电流 电荷 电荷 电 场 磁体间，电流间，磁体和电流间的作用力是通过磁场发生的。 磁 场 磁场 PART 2 13 二、磁场 1.定义：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的。 2.基本性质：磁场对放入其中的磁体或通电导体有力的作用。 3.物质性：磁场尽管看不见，摸不着，但它是不依赖于我们的感觉而客观存在的特殊物质。 4.磁场的方向：小磁针静止时N极的指向。 如何形象的描述磁场呢？当初我们学习电场的时候，如何形象的描述电场的呢？ ？ 磁感线 PART 3 16 1.磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。 三、磁感线 2.特点： (1)磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在。 (2)磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线密的地方磁场强,磁感线疏的地方磁场弱。 (3)磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向。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。 (4)磁感线是闭合曲线,不相交、不相切、也不中断。     3.常见永磁体周围的磁场 蹄形磁铁磁感线 条形磁铁磁感线 4.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。 23 例1.(单选)(2024江苏扬州期中)关于磁场、磁感线,下列说法中正确的是(　　) A.磁场并不是真实存在的,而是人们假想出来的 B.磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向 C.磁铁周围磁感线的形状,与铁屑在它周围排列的形状相同,说明磁场呈线条形状,磁感线是磁场的客观反映 D.磁感线类似电场线,它总是从磁体的N极出发,到S极终止 B 例2.(单选)磁场中某区域的磁感线如图所示,下列论述正确的 是(　　) A.a、b两处的磁场强弱不同,a处磁场强 B.a、b两点在同一条磁感线上,所以两点磁场方向 相同 C.磁感线上某点的切线方向就是该点磁场的方向 D.两条磁感线的空隙处不存在磁场 C 例3.（单选）(2024重庆涪陵期中)法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。如图所示是场线中的一部分,点A、P、Q处于中央同一直线上,P、Q关于中垂线对称。以下判断正确的是(　　) A.可能是两个等量同种电荷产生的电场线 B.可能是条形磁铁产生磁场的磁感线 C.无论是电场还是磁场,P、Q处场的强度大小、方向不相同 D.无论是电场还是磁场,A、P处场的方向相反 B 安培定则（右手螺旋定则） PART 4 27 第二部分 点击在此输入你的标题内容 直线电流的磁感线是一圈圈的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。实验表明，改变电流的方向，各点的磁场方向都变成相反的方向。 通电直导线的磁场 四、安培定则 28 1.安培定则1：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。（也叫右手螺旋定则） 表示磁感线垂直纸面向里 表示磁感线垂直纸面向外 表示电流垂直纸面向里 表示电流垂直纸面向外 环形电流的磁场 环形电流的磁场可以等效成小磁针产生的磁场 2.安培定则2（也叫右手螺旋定则）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。 通电螺线管的磁场 3.安培定则3（也叫右手螺旋定则）：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。 例4.(单选)(2024湖南岳阳模拟)下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向。小圆圈“○”表示导体的横截面,“☉”表示电流方向垂直纸面向外,“⊗”表示电流方向垂直纸面向里。下列符合安培定则的是(　　) D 例5.(单选)(2024浙江湖州三贤联盟联考)以下关于小磁针静止时N极指向描述正确的是(　　) A.甲图中N极垂直纸面向里 B.乙图中N极垂直纸面向外 C.丙图中N极水平向右(线圈内部) D.丁图中N极指向地理南极 甲 乙 丙 丁 C 　例6.(多选)(2022·南宁市高二期末)如图所示，E、F分别表示蓄电池两极，P、Q分别表示螺线管两端。当闭合开关时，发现小磁针N极偏向螺线管Q端。下列判断正确的是（ ） A.F为蓄电池正极 B.螺线管P端为S极 C.流过电阻R的电流方向向下 D.管内磁场方向由Q指向P √ √ 例7.（单选）如图所示，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（ ） A. 沿方向 B. 沿方向 C. 沿方向 D. 沿方向 A 安培分子电流假说 PART 5 38 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： 未被磁化的铁棒分子电流取向变得杂乱无章 磁化后的铁棒分子电流取向变得大致相同 去磁后的铁棒分子电流取向又变得杂乱无章 五、安培分子电流假说 3.安培分子电流假说意义 （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 注意：安培提出分子电流假说时，人们还不知道物质的微观结构、电子绕原子核高速旋转的说法，所以称为假说。但是现在，“假说”成为真理。 例8.(单选)(2024湖北仙桃田家炳中学期中)安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图甲所示)。以下说法正确的是(　　) A.这一假说能够说明磁可以生电 B.这一假说能够说明磁现象产生的电本质 C.用该假设解释地球的磁性,引起地磁场的环形电流方向如图乙所示 D.用该假设解释地球的磁性,引起地磁场的环形电流方向如图丙所示 B 谢 谢 聆 听 Lavf58.28.100 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.41.100 Lavf58.29.100 Lavf57.41.100 $$