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

13.1 磁场 磁感线 磁场 磁感线 电和磁的联系 安培定则 目录 CONTENTS 1 3 2 知识回顾 把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 具有磁性的物体叫磁体。 2.磁体： 3.磁极： 磁体中磁性最强的区域。 规定：小磁针静止时指南的磁极叫南极，指北的磁极叫北极。 4.磁化： 一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。 5.消磁： 当磁化后的材料，受到了外来的能量的影响，比如加热、冲击，其中的各磁畴 的磁矩方向会变得不一致，磁性就会减弱或消失，此过程称为消磁。 1.磁性： 6.磁性材料： 软磁体 硬磁体（永久磁体） ：电磁铁 ：条形磁铁 7.磁体间的相互作用： 同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引 一 电和磁的联系 电现象 磁现象 自然界中存在 ____电荷和____电荷 磁体上存在 _____极和____极 同种电荷相互_____ 异种电荷相互_____ 同名磁极相互_____ 异名磁极相互_____ 正 负 南 北 排斥 吸引 吸引 电现象和磁现象相似性 排斥 1731年，一英国商人发现雷击后的刀叉竟具有了磁性。 1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。 电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？那些磁化现象又说明了什么呢？电现象和磁现象存在某种联系吗？ 电现象和磁现象相关性 汉斯·奥斯特 1777-1851 丹麦 Yes! No! 库仑 安培 托马斯·杨 1687年牛顿发现万有引力定律，两个物体间引力方向有何特征？ 1785年库仑发现库仑定律，两点电荷间作用力方向有何特征？ 由于受“纵向力”的影响，奥斯特总是把小磁针放在通电直导线的延长线上，观察小磁针的偏转情况。 奥斯特还曾将直导线东西向水平放置，既与小磁针垂直，观察小磁针的偏转情况。 一 电和磁的联系 实验一：电流对磁体的作用（奥斯特实验） 通电时小磁针 发生偏转（填会或不会）； 断电时小磁针转回到指南北的方向； 说明：_________ 。 通电电流方向相反，小磁针偏转方向__________。 说明：_______ 。 会 通电直导线周围存在磁场 也相反 磁场方向与电流方向有关 一 电和磁的联系 实验证明：磁体对电流有力的作用 导体棒由静止变为运动 实验二：磁体对电流的作用力 一 电和磁的联系 实验证明：电流对电流有力的作用 通电导体棒相互吸引（排斥） 实验三：电流对电流的作用力 一 电和磁的联系 磁场 电流 电流 产生 作用 磁场 电流 磁体 产生 作用 磁场 磁体 磁体 产生 作用 1、定义：磁场是磁体或电流周围客观存在的一种特殊物质。 2、基本性质：对放入磁场的磁体或通电导体有力的作用。 3.方向：小磁针静止时N极所指的方向 二 磁场 磁感线 磁场看不见、摸不着的但又客观存在的特殊物质。 思考： 怎样描述磁场？ 条形磁铁 二 磁场 磁感线 蹄形磁铁 二 磁场 磁感线 通电螺线管 二 磁场 磁感线 1.定义：如果在磁场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致，这样的曲线叫做磁感线。 2.类比磁场： 磁场： 存在，看不到 磁感线： 不存在，可以模拟 为了形象描述磁场而引入的假想曲线，并不真实存在 二 磁场 磁感线 （1）磁感线是假想的，实际并不存在，只是为了形象直观的描述磁场而人为引入的。 （2）磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在内部由S极指向N极。 （3）磁感线不会相交或相切或中断。 （4）磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线上某点的切线方向与该点的磁场方向相同。 3.磁感线的特点 练一练： 例2：关于磁场和磁感线的描述，下列哪些说法是正确的(　　) A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止 B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向 螺线管的北极 C．磁感线的方向就是磁场方向 D．两条磁感线的空隙处不存在磁场 B （1）判断通电直导线周围的磁场方向： 三 安培定则 用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟 一致，弯曲的四指所指的方向就是 的方向。 电流的方向 磁感线的环绕 (立体)图 纵截面(平视)图 横截面(俯视)图 用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟 一致，弯曲的四指所指的方向就是 的方向。 电流的方向 磁感线的环绕 （2）判断环形电流的磁场方向： 三 安培定则 右手弯曲的四指表示 的方向，则伸直的拇指所指的方向是 的磁感线方向。 环形电流 环形导线轴线上 （3）判断通电螺线管的磁场方向： 三 安培定则 用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺线管北极） 横截面（左视）图 练一练： 例3： 如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置 上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则 (　　) A．放在a处的小磁针的N极向左 B．放在b处的小磁针的S极向右 C．放在c处的小磁针的S极向右 D．放在a处的小磁针的N极向右 [思路点拨]　应注意小磁针所在处磁场的方向，小磁针的N极总指向磁场的方向。 [解析]由安培定则，通过螺线管的 磁场如图所示，右端为N极，左端为S 极，在a点磁场方向向右，则小磁针在 a点时，N极向右，A项错，D项对；在b点磁场方向向右，则磁针在b点时，N极向右，B项错误；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S极向左，C项错。故选D。 [答案]　D 练一练： 练一练： 变式3： 如图，一束带电粒子沿水平方向平行的飞过磁针上方时，磁针的N极向纸内偏转，则这束带电离子可能是（　　） A.向右飞行的正粒子束 B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负粒子束 D.向左飞行的负离子束 AD 所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间通过磁场而发生的相互作用。在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。 安培分子电流假说 磁铁和电流的磁场本质上都是由运动的电荷产生的。 安培分子电流假说对一些磁现象的解释： 练一练： 例1：音箱中的扬声器、电话、磁盘、磁卡等 生活中的许多器具都利用了磁体的磁性。请选 择一个你最熟悉的器具，简述它是怎样利用磁 体的磁性来工作的。 练一练： 例2：.日常生活中，磁的应用给我们带来方便。 例如 ：在柜门上安装“门吸”能方便地把柜门 关紧 ；把螺丝刀做成磁性刀头，可以像手一样 抓住需要安装的铁螺钉，还能把掉在狭缝中的 铁螺钉取出来。请你关注自己的生活，看看还 有哪些地方如果应用磁性可以带来方便。写出 你的创意，并画出你设计的示意图。 练一练： 例3：磁的应用非常广泛，不同的人对磁应用 的分类也许有不同的方法。请你对磁的应用分类，并每类举一个例子。 练一练： 例4：通电直导线附近的小磁针如图 所示，标出导线中的电流方向。 例5：如图，当导线环中沿逆时针方向通过电流时，说出小磁针最后静止时 N 极的指向。 练一练： 例6：通电螺线管内部与管口外相比，哪里的磁场比较强？你是根据什么判断的？ 练一练： 例7：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 引起的。在图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个？请简述理由。 感谢倾听 $$